PDF《应用的齿轮润滑剂 之研究》

聚苯硫醚基干 膜作为特殊环境下 应用 的齿轮润滑剂之研究 徐锦芬裴文静 苏风 兰 党鸿辛 中国 科学院兰州化 学 物理 研究所 摘要发展了一 种 高化 学稳 定性 和 高付 热性 的聚苯硫 醚 基干 膜润滑剂―一干膜.

分析韭 考查了其 在氮气、四氧化 二氮、偏二甲胜存在的条件 下的稳定性,评价 了在 大气、液氮及 液氮环境 中作 为齿 轮润滑剂的耐磨寿命 . 前言聚苯硫醚 树脂 是近年来 发 展起来 的一种新型 的 热塑 性合成 材料.它具有很高的 热稳定性 、 卓越 的耐化 学腐蚀 性及 较好 的物 理一机械 性能 和 电性能 , 具有良好 的加工 成型 性,也可以喷涂成膜 . 和〔〕已将聚 苯 硫醚 制成 一种比一般粘结干膜 厚 得多 的润滑膜 , 其磨损 寿 命长 、 耐温 性好 、 承载能力 强、储存 稳定性好 , 作为轴颈轴承润 滑 材料 有类似 组合材料 的性质,是一种很有前途 的润滑膜 . 我们 用 广州化 工 研究 院生产 的聚苯硫醚 树脂也 发展了一 种干膜 润滑 剂.通过考察聚苯硫醚 的含 量、分散介质的 比例、固化处 理条件对成膜 性能及膜 的耐 磨 性之影 响,确定了一干膜 的配方 及成膜工 艺.业对一千膜 与氢气 、 四氧 化二 氮及偏 二 甲腆的适应 性进行 了考 察,然后作为齿轮涂 层在液氮 、 液氢及大 气 中进行 了试 验.现将试验与 结果叙 述于后.

二、实验部分一干膜 配方 的选 择 经砂纸 打磨到光洁度为 甲..、 用苯或丙 酮等溶剂脱脂清 洗的,不锈钢 作为 金属 底材 , 将聚 苯硫醚 树脂和 固体润 滑剂的水 一 酒精悬 浮液作 喷剂 , 用公斤厘米 压力 的压 缩 空气 喷到金属 底材上 , 然后小心地 放入炉 中 固化 成膜 . 干膜抗摩 性的评 价试 验是 在 磨损 与润滑 剂试 验机上 进行的.试验 条件全部 采 用总 负荷公斤,滑动速度米秒.树脂与 固体润滑剂含 量 的选 择 我们参考 有关的报导 〔工〕,选用 和.作为 固体润滑 剂及 抗磨性添加 组分,通过表所列的试验 来选 择 树脂含量 . 表不同树脂含量的成膜情况含量重量―一一一 ―― ― 成膜情况塑兰 仁些些吕竺旦 竺兰 . . 熔 融后 与金 属不润湿,在水平面上凝聚 团,在垂直面 书牛落,不 粘 结成 膜 …在水 平面 上凝聚成团,成不连续的疙 瘩,在季直面 上熔融时膺洛、卜 . 可成 膜,表面有针孔,垂直面上可粘结,在少卜试竺中磨势贾愈为一.烈子 杏'

… 可成膜,表面有针孔,垂直面上可粘结,在朴试粒 中磨积寿命为一渊利似不戏 … 枯结不良,膜龟裂 不能枯结从表 可见,用聚苯硫 醚 树脂作 粘 结剂 的悬 浮液喷涂膜 不 同于 其它 有机树脂膜 , 它不易形成均匀致密 的薄膜 , 因为 它 内聚力大 , 与 金属 表面 的润湿 性差 , 有凝 聚成 团的倾 向,即使 树脂比 例适 当,膜的表面 也是 有针 孔、粗糙 不平 和折皱而 不连 续的现 象.润滑剂含 量高的膜 与 底材 粘结不好 . 另外,聚苯硫醚基干膜的 表面 几 乎全部 都被 粘结剂包裹着 , 很少 有 固体 润 滑剂暴露 , 所 以摩 擦 时几 乎观 察不到润 滑剂 的 转移 , 摩擦系 数高于 其它粘 结干膜 . 以上 所选 的比例中只 有树脂含量 占固体 部 份的朽 时可 以在垂 直面 上成膜这是 在齿轮上 应用所 必须 具备的条件 , 耐磨 性以的为好 . 分散 介质 的影 响 由于 聚苯 硫醚 树脂 在 ℃以下 不溶于 任 何常 用 的溶 剂〔 〕 , 为 了制 得一 种具 有 附着力 的粘性喷剂 , 我们 曾试 图在高温 高压 下 寻找 一 种可 以溶解 聚苯硫醚 树脂的溶剂 , 但是溶解度 极小,没有使用 价值 . 我们 只 能用悬 浮液 喷涂 , 因而 选择分 散 介质就显 得重要 了.聚苯硫醚 树 脂能很好地 分散在酒精 中,但用无 水酒精作 分散介质 时,在喷涂 过程中很快就 挥发了 , 固体 部分立刻成 为 干粉 , 与底材 没 有一 点 附着力 , 甚 至在喷涂 第二 次时就 将第一 次 喷上 的 固体 粉末全部 吹掉 . 而 用水作分散 介质的缺 点是 聚苯 硫醚 树脂与 水 的润 湿性差,水在喷涂 过程 中挥 发太 慢,喷出的涂 层显得太 湿,固化 后膜 的 质地 疏松 , 粘 结性差 . 也 曾试 过 用其它 挥发温度 较 高的溶剂 如二甲基 甲酞胺 等,虽然也 可 以成 膜,但耐 磨性不好 . 最 后采用了水 和酒精混合,使之 既能 良好地分 散 固体 , 又能使膜保持 一 定湿度 , 由于 分散介质 影 响成 膜性 能 及膜的 质量,因此 我们 考察了水与酒精的 比例 对 聚苯硫 醚干 膜耐 磨性的 影响.所用喷剂 中的 树脂含 量为固体 含量 的,在一 份喷剂 中加 入表中所 列 的水 和酒精 . 表水与酒精 的比例对膜 磨损寿命的 影响三试验机上的评 价 结果 配比毫升酒酒精精平均磨损寿命米微米由表 可 知水与酒精的体积 比以为最佳.但是 当天 气转冷 以后 , 因为酒精的挥发 速度 随气温而 下降,悬浮液 就显得太 稀.因此 在喷涂 时可 根据气温情 况适 当调整酒精 的用量,水份不 变,冬季可 采用的配比.固化条件的 影响 聚苯硫醚树脂是 白色粉末 , 具有高度 结 晶的 线型结构壬一于..可在.℃ 的范 围内进行 固化交联 . 根据 〔 〕 的推荐和 我们 的观察 , 低于 ℃ 时 树脂不熔融 , 而对一般金属 底材而 言,希望 固化温度 尽可 能的低些 , 因此 我们 选择 ℃ 作为固化温度 . 同时 据 文献 〔 〕 报导,固化 的温度 、 时 间及冷 却方 法对 聚苯 硫醚 树脂的交联 程度 、 结晶度 、 机械性质等都 有一 定的 影响.因此 我们 对冷却方式作 了比较和 选择,数据 见表.试验时采用 的树脂含量 为、水与酒精之 比为 的配方 . 表 固化条件对 膜磨损寿 命的 影响 在 试验 机上评价固化条件℃小时,随炉冷却了℃小时,空气冷却℃小时,水淬先将试 块加热到 一℃,进行热喷,再加热到℃分钟,再热熨,再加热到℃分钟后水淬一,,