本發(fā)明總體上涉及包含粘結劑、固體潤滑劑、溶劑和任何其他輔助添加劑的減摩涂料組合物，制備減摩涂料組合物的方法，由減摩涂料組合物制備的減摩涂層，以及涂覆有減摩涂層的零件的領域。

背景技術：

1、減摩涂層(afc)也稱為粘結的潤滑劑，在許多應用中用于減少摩擦、磨損和噪音。afc典型地通過將afc組合物施用至基材并且然后使afc組合物經(jīng)受固化過程以形成afc來產(chǎn)生。afc組合物典型地是由粘結劑(其通常是聚合物樹脂)、固體潤滑劑、溶劑和其他添加劑組成的分散體。通過常規(guī)施用技術將減摩涂料組合物施用至基材。例如，afc組合物可通過刷涂、浸涂、浸旋涂(dip-spinning)和噴涂來施用。典型的涂層厚度為5μm至20μm。

2、減摩涂層的性能可以通過在顯微鏡下觀察以確定涂層覆蓋率以及通過使用其中負荷增加或保持恒定直到涂層失效的線性振蕩摩擦測試測量負荷承載能力和產(chǎn)品壽命來確定。

3、為了達到5μm至20μm的涂層厚度并使得能夠用于噴涂施用方法，需要將對afc組合物中的固體進行研磨作為制造步驟。研磨典型地使用珠磨機進行，該珠磨機可用于加工液體中的粒度范圍為從最大約500μm一直到亞微米(納米)范圍的超細固體。根據(jù)產(chǎn)品特性，可以使用具有不同研磨系統(tǒng)的各種類型的攪拌珠磨機。用珠磨機進行研磨的步驟是afc生產(chǎn)中最昂貴的制造步驟。

4、珠磨機研磨步驟是昂貴的，因為這些機器技術要求高且難以清潔，并且如泵、軟管和攪拌器等外圍設備也必須清潔。清洗上的困難迫使隔離這些珠磨機磨床以僅用于單一afc產(chǎn)品或afc產(chǎn)品系列。與珠磨機研磨工藝相關的額外成本包括需要兩個容器來制備afc組合物(一個容器用于預分散固體，并且第二個容器用于接收來自珠磨機的經(jīng)研磨的產(chǎn)品)，并且經(jīng)研磨的低粘度afc組合物對珠磨機腔室造成磨料性磨損，需要頻繁更換器械。最后，用于制造afc組合物的珠磨機典型地效率不高，需要多次通過珠磨機才能達到所希望的粒度，并且粒度和分布難以控制。

5、需要用于生產(chǎn)afc組合物的更有效的方法，該方法具有減少的制造時間，并且使用以下器械，該器械更容易清潔，在同一器皿中分散并研磨固體，可跨多種產(chǎn)品或產(chǎn)品系列使用，并且需要較低的由磨損所致的更換頻率。此外，還需要允許更好地控制經(jīng)研磨的固體的粒度和粒度分布的用于生產(chǎn)afc組合物的方法。最后，需要在負荷承載能力和產(chǎn)品壽命方面具有改善性能的afc。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及一種制備減摩涂料組合物的方法，該方法包括以下步驟：(a)將(i)固體潤滑劑、(ii)溶劑、(iii)粘結劑和(iv)任選地添加劑組合；以及(b)用籃式磨機將溶劑(ii)中的(i)固體潤滑劑研磨足夠的時間以形成經(jīng)研磨的(i)固體潤滑劑在(ii)溶劑中的分散體，并且其中將粘結劑(iii)和任選的添加劑(iv)各自獨立地在(b)之前、期間、之后，或者在(b)之前、期間和之后中的兩種或更多種的組合與固體潤滑劑(i)和溶劑(ii)組合。

2、本發(fā)明進一步涉及一種減摩涂料組合物，其包含以下各項的分散體：(i)固體潤滑劑、(ii)溶劑、(iii)粘結劑、和(iv)任選地添加劑，其中粘結劑和固體潤滑劑具有最高達50μm的粒度(d90)和最高達25μm的粒度(d50)。

3、本發(fā)明的方法提供了用于制備afc組合物的更有效方法，該方法減少了制造時間，并且使用以下器械，該器械更容易清潔，在同一器皿中分散并研磨固體，可跨多種產(chǎn)品或產(chǎn)品系列使用，并且需要較低的由磨損所致的更換頻率。此外，該方法允許更好地控制afc組合物中的經(jīng)研磨固體的粒度，并生產(chǎn)出在負荷承載能力和產(chǎn)品壽命方面具有改善的性能的afc組合物。

技術特征：

1.一種制備減摩涂料組合物的方法，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，將所述粘結劑(iii)在(b)之前或期間與所述固體潤滑劑(i)和所述溶劑(ii)組合。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在b中研磨所述固體潤滑劑(i)和所述溶劑(ii)的組合后，將所述粘結劑(iii)與(i)和(ii)組合。

4.根據(jù)權利要求2或3中的一項所述的方法，其進一步包括：

5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述研磨是以一步完成的。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括(c)使用溶解器盤形成所述粘結劑、所述固體潤滑劑、所述溶劑和所述任選的添加劑的預分散體，然后(d)在與形成所述預分散體的同一容器中進行所述預分散體的研磨(b)。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述籃式磨機包括容器和攪拌器籃，其中所述攪拌器籃包括珠和珠攪拌器、溶解器盤和驅動軸，其中所述珠攪拌器和所述溶解器盤與所述驅動軸嚙合。

8.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述分散體是低粘度的，可替代地具有20mpa·s至2500mpa·s的粘度。

9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其進一步包括改變所述研磨時間以改變所述固體潤滑劑的平均粒度和粒度分布。

10.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，經(jīng)研磨的固體潤滑劑具有最高達75μm的粒度(d90)和最高達25μm的粒度(d50)。

11.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述珠包含zro2，金屬，玻璃，或zro2、金屬和玻璃的組合，并且所述珠的直徑為0.6mm至2.5mm。

12.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述粘結劑是酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂，硅酮樹脂，或者酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和硅酮樹脂中的兩種或更多種的混合物。

13.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述固體潤滑劑為石墨，mos2，ptfe，硅酮，蠟，固體烴蠟，或者石墨、mos2、ptfe、硅酮、蠟、和固體烴蠟中的兩種或更多種的混合物。

14.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述溶劑為水、包含1至4個碳原子的醇、包含3至6個碳原子數(shù)的酮、酯、雜環(huán)、脂肪族或芳香族化合物。

15.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述分散體進一步包含顏料。

16.一種通過根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法制備的減摩涂料組合物。

17.一種減摩涂層，其中所述減摩涂層通過如下方式制備：在基材上制備根據(jù)權利要求13所述的減摩涂料組合物的膜并使所述減摩涂料組合物經(jīng)受用于去除所述溶劑并形成所述減摩涂層的條件。

18.一種減摩涂料組合物，其包含：

19.根據(jù)權利要求18所述的減摩涂料組合物，其中，對于所述分散體中的固體顆粒，粒度(d90)為20μm至30μm并且粒度(d50)為7μm至9μm。

20.一種制備減摩涂層的方法，所述方法包括以下步驟：將根據(jù)權利要求1至12中任一項制備的減摩涂料組合物施用至基材，以及使所施用的減摩涂料組合物經(jīng)受用于去除溶劑的條件。

21.根據(jù)權利要求20所述的制備減摩涂層的方法，其中，通過刷涂、浸涂、旋涂、浸旋涂或噴涂將所述減摩涂層施用至所述基材。

22.根據(jù)權利要求20或21所述的制備減摩涂層的方法，所述方法進一步包括使所述減摩涂料組合物固化以形成所述減摩涂層。

23.根據(jù)權利要求18-22中任一項所述的減摩涂料組合物，其中，所述減摩涂料組合物是根據(jù)權利要求1-15中任一項所述的方法制備的。

24.一種零件，其包括涂覆有根據(jù)權利要求18-23中任一項所述的減摩涂料組合物的滑動構件。

25.根據(jù)權利要求24所述的零件，其中，將所述減摩涂料組合物固化以形成減摩涂層。

技術總結
一種制備減摩涂料組合物的方法，其包括以下步驟：(A)將(i)固體潤滑劑、(ii)溶劑、(iii)粘結劑和(iv)任選地添加劑組合；以及(B)用籃式磨機將溶劑(ii)中的(i)固體潤滑劑研磨足夠的時間以形成經(jīng)研磨的(i)固體潤滑劑在(ii)溶劑中的分散體，并且其中將粘結劑(iii)和任選的添加劑(iv)各自獨立地在(B)之前、期間、之后，或者在(B)之前、期間和之后中的兩種或更多種的組合與固體潤滑劑(i)和溶劑(ii)組合。

技術研發(fā)人員：A·奧斯查,M·巴爾特,J·布施
受保護的技術使用者：DDP特種電子材料美國有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/5/27