专利名称：用于滑动件的涂料组合物的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于滑动件的涂料组合物。
背景技术：
例如，日本公开专利申请No.11-13638公开了一种用于滑动件的涂料组合物，该组合物含有聚酰胺酰亚胺树脂和如二硫化钼的固体润滑剂，并且通过混合这些成分制备。
将用于滑动件的涂料组合物施加于基材上，随后加热形成滑动膜。包含在滑动膜中的含有相对成本较低的聚酰胺酰亚胺树脂的粘结剂树脂牢固地粘合在基材上。容纳于粘结剂树脂中的固体润滑剂改善了抗咬合性和抗磨损性。例如，当含有用于滑动件的涂料组合物的滑动膜在作为基材的压缩机旋转斜盘的外表面上形成时，在旋转斜盘和滑履之间显示出更优越的滑动性能。从而改善了压缩机的耐久性。
就滑动膜而论，需要更进一步改善苛刻条件下的滑动性能，而不是如上文所述的用于滑动件的涂料组合物在形成滑动膜时就能获得的滑动性能。例如，当压缩机是一个其中二氧化碳作为制冷剂被压缩的压缩机时，就要求更高的滑动性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于滑动件的涂料组合物，该组合物能够形成具有令人满意的滑动性能的滑动膜。
为了完成前面和其它目的以及依照本发明的目的，提供了一种用于滑动件的涂料组合物。该组合物通过混合聚酰胺酰亚胺树脂和固体润滑剂获得。至少满足以下的一个条件。
(I)聚酰胺酰亚胺树脂的玻璃化转变温度不低于270℃。
(II)聚酰胺酰亚胺树脂在室温下的拉伸强度不低于200MPa。
(III)聚酰胺酰亚胺树脂含有的酰亚胺基多于酰胺基。
从随后的描述中，结合附图，通过举例说明发明原理，本发明的其它方面和优点将变得明显。
通过参考下文的优选实施方案以及附图的描述，可以最好的理解本发明及其目的和优点。
图1是表示试验样品I中的PAI树脂在试验(i)中的热力学测量结果图表；图2是表示试验样品II中的PAI树脂在试验(i)中的热力学测量结果图表；图3是表示对比样品中的PAI树脂在试验(i)中的热力学测量结果图表；图4是表示试验样品I中的PAI树脂在试验(i)中的动态粘弹性测量结果图表；图5是表示试验样品II中的PAI树脂在试验(i)中的动态粘弹性测量结果图表；图6是表示对比样品中的PAI树脂在试验(i)中的动态粘弹性测量结果图表；图7是在试验(i)中的试验装置的横截面视图；图8是表示试验样品I在试验(i)中的第一轮结果图表；图9是表示试验样品I在试验(i)中的第二轮结果图表；图10是表示试验样品II在试验(i)中的第一轮结果图表；图11是表示试验样品II在试验(i)中的第二轮结果图表；图12是表示对比样品在试验(i)中的第一轮结果图表；图13是表示对比样品在试验(i)中的第二轮结果图表；和图14是表示试验样品I和对比样品在试验(ii)中的测试结果图表。
具体实施例方式
为了证明本发明的用于滑动件的涂料组合物的效果，进行了以下描述的试验(i)和试验(ii)。
(试验(i))首先，制备含有酰亚胺基多于酰胺基的PAI树脂清漆(试验样品I和II)和大体上含有相同数量酰亚安基和酰胺基的PAI树脂清漆(对比样品)。每种PAI树脂清漆含有30质量％的PAI树脂和70质量％的溶剂。溶剂含有56质量％的N-甲基-2-吡咯烷酮和14质量％的二甲苯。PAI树脂的数均分子量不低于20,000。
每种试验样品I，II和对比样品的PAI树脂清漆在200℃烘烤60分钟以形成PAI树脂。然后，用Seiko仪器有限公司生产的热力学分析仪(TMA)对PAI树脂进行热力学测量。测量条件如下夹具为拉力型；夹头间的距离为10mm；温度从室温(25℃)到400℃变化；升温速度为10℃/分钟；拉伸载荷为5g，以及样品的尺寸为宽2mm，长30mm和厚20μm。结果如图1-3所示。图1表示试验样品I的PAI树脂的TMA测量结果，图2表示试验样品II的PAI树脂的TMA测量结果，以及图3表示对比样品的PAI树脂的TMA测量结果。图1-3中，线A代表每单位时间的伸长，线C代表伸长量，以及线B代表载荷。如图1-3所示，试验样品I的PAI树脂的玻璃化转变温度为307.1℃，试验样品II的PAI树脂的玻璃化转变温度为293.0℃，对比样品的PAI树脂的玻璃化转变温度为249.7℃。
依照由本发明人实施的试验结果，优选使用具有不低于270℃的玻璃化转变温度的PAI树脂。进一步的，更优选使用具有不低于290℃的玻璃化转变温度的PAI树脂。
每种试验样品I，II和对比样品的PAI树脂清漆在200℃烘烤60分钟以形成PAI树脂。然后，用Seiko仪器有限公司生产的动力学分析仪(DMA)对PAI树脂进行动态粘弹性测量。测量条件如下夹具为拉力型；夹头间的距离为20mm；温度从室温(25℃)到400℃变化；测量频率为1Hz和2Hz，升温速度为3℃/分钟；拉伸载荷为5g，以及样品的尺寸为宽4mm，长40mm和厚20μm。结果显示于图4-6。图4表示试验样品I的PAI树脂的DMA测量结果，图5表示试验样品II的PAI树脂的DMA测量结果，以及图6表示对比样品的PAI树脂的DMA测量结果。图4-6的每一个中，图中虚线代表1Hz测量频率下的测量数据，实线代表2Hz测量频率下的测量数据。图4-6的每一个中，线D和线E均代表储能弹性模量，线F代表树脂的伸长，以及线G和线H均代表tanδ。
从图4-6可以明显看到的，试验样品I的PAI树脂具有室温下249MPa的拉伸强度(250℃的储能弹性模量为3.39×109Pa)，试验样品II的PAI树脂具有室温下200MPa的拉伸强度(250℃的储能弹性模量为1.75×109Pa)，以及对比样品的PAI树脂具有室温下150MPa的拉伸强度(250℃的储能弹性模量为1.39×109Pa)。依照由本发明人实施的试验结果，优选使用具有室温下不低于200MPa拉伸强度的PAI树脂。
作为用于本发明涂料组合物的另一个成分的固体润滑剂，可以使用聚四氟乙烯(PTFE)，乙烯-四氟乙烯(ETFE)，四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)，二硫化钼(MoS2)，石墨等。依照由本发明人实施的试验结果，优选至少一部分固体润滑剂为PTFE。
在上面描述了初步结构之后，在下面的实例中使用PTFE，二硫化钼和石墨作为固体润滑剂。
在这个实施方案的滑动膜C中，固体润滑剂和粘结剂树脂的体积比在40∶60-60∶40之间。如果固体润滑剂对粘结剂树脂的体积比低于40∶60，滑动膜具有不足的抗咬合性。另一方面，如果固体润滑剂对粘结剂树脂的体积比高于60∶40，滑动膜的抗咬合性不能被显著提高，并且固体润滑剂很可能脱落。这样导致滑动膜的磨损深度增加。
混合物被形成，均含有18体积％的PTFE粉末，18体积％的二硫化钼，和14体积％的石墨，以及50体积％的试验样品I，试验样品II或对比样品的PAI树脂。充分搅拌后，混合物均被送入三辊磨中。由此就制成了试验样品I，II和对比样品的滑动件涂料组合物。为了依照涂覆的类型(喷涂，辊涂)调整粘度和固体浓度的需要，每种涂料组合物可以用溶剂稀释，溶剂例如N-甲基-2-吡咯烷酮，二甲苯，或这些物质的混合物。
然后，如图7所示，准备多个用脱脂铝合金A390制造的圆盘形旋转斜盘1。每个旋转斜盘1的一个表面用空气喷涂来涂覆涂料组合物，形成具有25μm厚度的膜。替代使用空气喷涂，组合物可以通过辊涂转移到表面之上。随后每个表面上形成了膜的旋转斜盘1在200℃大气条件下加热60分钟。以这种方式，就在旋转斜盘1上形成了试验样品I，II和对比样品的滑动膜C。
准备多个用脱脂铁基合金SUJ2制造的滑履2。进一步的，准备用于接受滑履2半球形部分的具有两个半球形座3a的夹具3。夹具3放置时使半球形座3a的开口部分朝上。每个滑履2分别于半球形部位置于半球形座3a中。然后，放置旋转斜盘1，使得滑动膜C与滑履2的平坦部分接触。随后，当在夹具3和旋转斜盘1之间施加1.96KN的载荷时，将旋转斜盘1以10.6m/s的圆周线速度旋转。不使用润滑油。在每个半球形座3a和相应滑履2的平坦部分之间提供热电偶。
以这种方式，就得到了关于试验样品I，II和对比样品的滑动膜C测试时间(s)、转距(N·cm)与滑履2的半球形表面温度(TP温度℃)之间的关系。结果示于图8-13。图8表示试验样品I的滑动膜C的第一轮试验结果。图9表示试验样品I的滑动膜C的第二轮试验结果。图10表示试验样品II的滑动膜C的第一轮试验结果。图11表示试验样品II的滑动膜C的第二轮试验结果。图12表示对比样品的滑动膜C的第一轮试验结果。图13表示对比样品的滑动膜C的第二轮试验结果。
如图8-11所示，在没有润滑油的试验样品I，II的滑动膜C的试验中，转距在经过200-300秒前，达不到600牛顿·厘米，并且膜C不太可能被咬合。此时，滑履2的半球形表面温度为大约220-225℃。与此形成对比，如图12和13所示，在对比样品的滑动膜C中，转距在大约110秒时达到600牛顿·厘米，并且咬合很可能发生。
当咬合发生时，滑履2的半球形表面温度为大约220℃。该结果表明，在恶劣环境中，试验样品I，II的滑动膜C能够比对比样品的滑动膜C发挥更好的滑动性能。该结果还表明，当温度大体上达到玻璃化转变温度时滑动膜C变得柔软，并且发生咬合。
换句话说，以用于试验样品I，II的滑动件的涂料组合物为基础，可以形成即使是在恶劣条件下仍可以显示优异滑动性能的滑动膜C。这是因为固体润滑剂的至少一部分为PTFE粉末。
关于前述结果，发明人实施了随后测验。一种常规PAI树脂以如下方式制成。即，使由结构式1代表的偏苯三酸酐(TMA)与由结构式2代表的4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MID)发生反应。如此获得的PAI树脂具有大体上相同数量的酰亚胺基和酰胺基，如结构式3所示。
[结构式2] [结构式3] 相反，为了获得具有高抗热性、高弹性、高机械强度以及低热膨胀系数的PAI树脂，改变异氰酸酯成分。使结构式1的TMA与结构式4的3，3’-二甲基联苯基-4，4’-二异氰酸酯(TODI)发生反应。如此获得的PAI树脂是在强度和抗热性上增强的树脂。如果通过常规方法，将大约一半的MDI用TODI替换，PAI树脂的玻璃化转变温度作为滑动件涂料组合物将是足够的。因此，PAI树脂优选通过在原料中的全部异氰酸酯成分中加入5％-90％摩尔TODI并且使得异氰酸酯成分反应而制备。因为在这种方法中使用相对昂贵的TODI，产品成本不可避免地增加了。
使得结构式1的TMA与结构式2的MDI和由结构式5代表的3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸(BTDA)发生反应。为了获得具有高抗热性、高弹性、高机械强度以及低热膨胀系数的PAI树脂，改变异氰酸酯成分。使得结构式1的TMA与结构式4的TODI和结构式5的BTDA发生反应。因为BTDA提供大量的酰亚胺基，如此生产的PAI树脂含有的酰亚胺基多于酰胺基。具有酰亚胺基多于酰胺基的PAI树脂强烈地发挥聚酰亚胺的特性。即，这样一种PAI树脂具有高弹性、高抗热性和高伸长率。但是，由于酰亚胺基不溶于N-甲基-2-吡咯烷酮，酰亚胺基的量不能增加超过相应于35∶65的酰胺基对酰亚胺基的比值。因为在这种方法中使用相对昂贵的BTDA，产品成本不可避免地增加了。
(试验(ii))在与试验(i)的相同条件下，通过使用上述用于试验样品I的滑动件的涂料组合物以及上述用于对比样品的滑动件的涂料组合物，在相应的旋转斜盘1上形成各种滑动膜C。通过使用这些旋转斜盘1，制备出试验样品I和对比样品的旋转斜盘型压缩机。每个试验样品I的旋转斜盘型压缩机和对比样品的旋转斜盘型压缩机的曲柄箱均没有使用润滑油。转数设定在3000rpm。在这种状态下，测量直到旋转斜盘1和滑履2之间发生咬合的时间(秒)。其结果示于图14。这些旋转斜盘型压缩机是现有技术公知的，在每一个压缩机中旋转斜盘1的倾角被固定，并且在旋转斜盘1的两边都有5个缸膛。
如图14所示，即使是在没有润滑油的条件下，试验样品I的旋转斜盘型压缩机与对比样品的旋转斜盘型压缩机相比，在更长时间内也不会引起咬合。结果表明，使用试验样品I的滑动膜的压缩机具有较高的耐久性。在本发明的用于滑动件的涂料组合物被用于压缩机，该压缩机使用二氧化碳作为制冷剂并压缩二氧化碳的情况下，压缩机的耐久性得到改善。
对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，本发明可以不脱离发明精神或范围地以很多其它特定形式体现。特别地，应该了解，发明可以以下面的形式来体现。
依照本发明滑动膜C中的粘结剂树脂，即PAI树脂，可以含有不同于固体润滑剂的摩擦调节剂，减压剂，表面活性剂和成膜助剂。作为摩擦调节剂，可以使用氧化金属的粉末，如CrO2，Fe2O3，Fe3O4，PbO，ZnO，CdO，Al2O3，SiO2，TiO2，SnO2，以及如SiC和Si3N4的无机粉末物质。添加的摩擦调节剂是为了承受作用于第一元件和第二元件之间的载荷，从而改善了滑动膜的滑动性能。作为减压剂，可以使用下面的物质硫化物的粉末，如ZnS，Ag2S，CuS，FeS，FeS2，Sb3S2，PbS，Bi2S3，CdS；硫的化合物，如二硫化四甲秋兰姆，吗啉，二硫化物，二硫代羧酸盐，硫化物，亚砜，磺酸，硫代膦酸盐，硫代碳酸盐，烷基硫代氨甲酰和烯烃硫化物；卤素化合物，如氯代烃；有机金属化合物，如硫代磷酸锌(例如二硫代磷酸锌)和硫代氨基甲酸，以及有机钼化合物，如二硫代磷酸钼和二硫代氨基甲酸钼。期望添加的减压剂能够较强的保留润滑油，并改善在润滑油不足的情况下滑动膜的滑动性能，这些情况有偶尔与固体的接触和滑动件上的载荷不均匀。偶联剂可以作为表面活性剂使用。添加的偶联剂被认为引起固体润滑剂与粘结剂树脂间较强的偶合，并使得滑动膜形成于第一和第二元件中的至少一个上。作为成膜促进剂的有环氧树脂，硅烷偶联剂，钛酸盐偶联剂。
本实施例和实施方案被认为是说明性的和非限制性的，并且发明不受这里给出的细节限制，但可以在附加的权利要求的范围内修正并和权利要求等效。
权利要求
1.一种用于滑动件的涂料组合物，其中组合物通过混合聚酰胺酰亚胺树脂和固体润滑剂获得，特征在于涂料组合物满足如下要求中的至少一种(I)聚酰胺酰亚胺树脂的玻璃化转变温度不低于270℃，(II)聚酰胺酰亚胺树脂在室温下的拉伸强度不低于200Mpa，(III)聚酰胺酰亚胺树脂含有的酰亚胺基多于酰胺基。
2.根据权利要求1的压缩机，特征在于至少满足要求(I)。
3.根据权利要求1的压缩机，特征在于至少满足要求(II)。
4.根据权利要求1的压缩机，特征在于至少满足要求(III)。
5.根据权利要求1-4中的任意一个的压缩机，特征在于玻璃化转变温度不低于290℃。
6.根据权利要求1-4中的任意一个的压缩机，特征在于固体润滑剂含有聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1-4中的任意一个的压缩机，特征在于作为聚酰胺酰亚胺树脂原料的异氰酸酯成分包含5％-90％摩尔的3，3’-二甲基二苯基-4，4’-二异氰酸酯。
8.根据权利要求1-4中的任意一个的压缩机，特征在于聚酰胺酰亚胺树脂的数均分子量不低于20,000。
全文摘要
一种用于滑动件的涂料组合物，含有聚酰胺酰亚胺树脂和固体润滑剂，并通过混合这些成分制备。聚酰胺酰亚胺树脂是一种具有270℃或更高玻璃化转变温度的基材或是一种具有室温下200MPa或更高拉伸强度的基材。由用于滑动件的涂料组合物制成的滑动膜具有令人满意的滑动性能。
文档编号C09D179/08GK1583918SQ20041007148
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月18日 优先权日2003年6月19日
发明者杉冈隆弘, 杉浦学, 星田隆宏, 大迫真实, 下俊久, 村濑仁俊, 山口哲司, 山下二郎 申请人:道康宁亚洲株式会社, 株式会社丰田自动织机