基本介紹
- 中文名：潤滑塗料
- 外文名：lubricating coating
- 用途：提高表面潤滑性和耐磨性
- 俗稱：粘結固體乾膜潤滑劑/BSLF
- 類別：無機、有機和金屬三大類
分類,組成,特點,作用機理,性能,
分類
潤滑塗料按主要成膜物質可分為無機、有機和金屬三大類。金屬型主要以Ca、Ag、Pb、Ni、Sn等做粘結劑。有機型則常用醇酸樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯、酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚氨酯、有機矽等作基料，能在200℃以上的環境條件下，則用聚四氟乙烯、聚醯亞胺、聚苯丙咪唑、聚苯硫醚，聚對羥基苯甲酸酯等耐高溫樹脂作基料。無機型則常用矽酸鹽、磷酸鹽、陶瓷作粘合劑，能在800~1000℃的高溫下使用。
組成
潤滑塗料主要成膜物質、固體潤滑劑、輔助添加劑及溶劑等組成。
1、主要成膜物質
成膜物質是潤滑塗料的基礎部分，它在塗層中起粘結劑的作用，使之能在底材表面形成一層附著牢固的固體潤滑膜，並賦予良好的物理力學性能、耐腐蝕性能、抗環境介質、耐磨性能。
因此，成膜物質的選擇應從環境適應性、潤滑耐磨性、防腐蝕性等幾方面來考慮。還要考慮到所配塗料有適宜的施工性能和乾燥固化性能。
不同的成膜物質復配，可以得到更好的潤滑耐磨性，如環氧/酚醛、環氧/聚醯胺等，優於單純的環氧或酚醛樹脂。另外，聚四氟乙烯樹脂本身，具有很好的潤滑性能。
2、固體潤滑劑
常用固體潤滑劑種類分三大類。
其中以石墨、MoS2 、聚四氟乙烯最常用。但它們也有各自的缺點，聚四氟乙烯的承載能力較低，粉碎較難；石墨易產生電化學腐蝕，在真空中失去潤滑性；MoS2高溫（400℃）易被氧化，耐水耐鹽霧性差，對底材有腐蝕性。
3、輔助添加劑
常用Ag、Pb、Sn、Pbo、Sb2O3、Bi2O3、AgI、PbI2、BN等，主要起提高潤滑性、耐磨性、承載能力、防鏽能力和抗環境介質的穩定性。一般添加5%~20%。Sb2O3最高可達45%，有利於降低塗料成本。
金屬氧化物摩擦係數較大，主要賦予塗層良好的耐磨性；金屬粉給予導熱性，提高耐磨性和塗層強度。固體潤滑劑和各輔助劑配合，能改善塗層的整體性能。
特點
潤滑塗料除應具有高抗壓強度、低剪下強度和底材有強的粘結度的3中性能之外，與潤滑油脂相比，它還具有以下特點：
1.運轉條件苛刻化
1）使用溫度範圍的擴大（高溫：+350℃以上；低溫：-60~-269℃）；
2）載荷能力增大；
3）使用速度範圍的擴大（高溫、低速）。
2.運轉環境的多樣化
1）在真空中或惰性氣體中；
2）在活潑氣體中；
3）在水中、海水中或特殊流體中；
4）在輻射環境中。
3.無人化和無需保養化（長壽命化）
4.防止環境污染
5.適用材料擴大化（除金屬外，工程塑膠、橡膠、木質纖維、纖維材料和陶瓷材料部件等均可）
6.具有防腐性能和動密封性能，以防止機械振動，減少機械噪音。
作用機理
材料的摩擦係數（μ）由材料的剪下強度（S）和壓縮流動壓力（Pm）的比值決定，即μ=S/Pm，因此，降低材料的剪下強度或增加其流動壓力，或使二者配合變化，都能降低材料的摩擦因數。但是，同一材料不可能同時得到低的剪下強度和高的流動壓力。低剪下強度的材料，往往流動壓力也低，若在高流動壓力的硬直材料表面薄薄塗一層低剪下強度的潤滑塗料，其厚度接近於底材的粗糙度，則滑動表面的流動壓力接近於底材的高Pm值，剪下強度接近於塗層的低S值。這樣，兩滑動表面摩擦因數處於低值狀態，從而賦予良好的潤滑性能。
潤滑塗層的低剪下強度是靠塗料中添加低剪下強度的固體潤滑劑（如石墨、二硫化鉬等）來實現的，而潤滑塗料的耐磨性通過添加軟金屬氧化物作填料來大幅度提高，同時也能增進潤滑性能。
由於潤滑塗層很薄，降低摩擦係數顯著，因此，它實質上是固體潤滑膜。
