銅包石墨潤滑涂料的制備與性能研究
2011/5/7 17:44:24
以石墨、硫酸銅和鋅粉為原料,羧甲基纖維素鈉和鋰基膨潤土為增稠劑和懸浮劑,制備了滑板用石墨及銅包石墨潤滑涂料。研究了銅包石墨顆粒的表面形貌,銅包石墨涂料的穩定性和黏度,以及涂層的干燥速度和抗氧化性。結果表明:1)銅呈細小顆粒狀,聚集附著在銅包石墨的表面。2)銅包石墨涂料的穩定性比未包銅石墨涂料的高,而其剪切黏度較低,這表明銅包覆層有效地改善了石墨表面的疏水性,提高了石墨在水中的分散性。3)銅包石墨涂料在室溫條件下的干燥速度與未包銅石墨涂料的相近;銅包覆層有效地降低了石墨顆粒與空氣的接觸面積,從而顯著提高了涂層的抗氧化性。
滑板作為滑動水口中控制鋼水流量的滑動部件,在使用過程中滑板接觸面因頻繁摩擦而磨損,滑動動作的靈活程度及滑板的抗侵蝕能力降低。國外在20世紀80年代就開展了滑板潤滑涂料的研究工作。例如,日本大新化工株式會社研制的DSS滑板潤滑涂料可以使滑板表面光滑平整,減小滑板接觸面的摩擦力,并且提高其防粘渣性能[1-3],從而使滑板獲得更優的使用性能和更長的使用壽命。但是,國外對滑板潤滑涂料的配方和生產工藝嚴格保密,進口涂料的價格非常昂貴。
為此,國內也開展了這方面的研究,例如,歐陽德剛[4]等以天然鱗片石墨、膨潤土、水溶性分散劑、硅溶膠、水溶性聚丙烯酸樹脂或聚氨酯乳膠、三乙醇胺、碳化硅微粉和氧化鋁微粉等為原料制備的滑板潤滑劑,可以將滑板壽命提高1次。但是,由于所采用的天然鱗片石墨的抗氧化性能差,該涂料對滑板的保護能力有限。此外,石墨的表面張力小,大面積無缺陷,其表面還存在一定量的揮發性有機物,因此呈現出強疏水性[5],很難在水中將其分散開。在本工作中,通過在石墨表面包覆一層金屬銅層,擬提高石墨的親水性,并提高其抗氧化性,以提高潤滑涂料對滑板的保護能力。
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