潤滑塗料

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、有機硅等作基料，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。無機型則常用硅酸鹽、磷酸鹽、陶瓷作粘合劑，能在800~1000℃的高溫下使用。

潤滑塗料按添加的固體潤滑劑分為：石墨型、二硫化鉬型、聚四氟乙烯型、混合型及其他型（如二硒化鉬等）。

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。

（1）無機化合物 MoS2、石墨、PbO、Na2MoO4、及高溫用的LaF3、CeF3等。

（2）有機化合物 聚四氟乙烯、酞菁、尼龍等。

（3）金屬及其氧化物 Ag、Au、Al、In、Ba及其氧化物。

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。

潤滑塗料除應具有高抗壓強度、低剪切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，工程塑料、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。

材料的摩擦係數（μ）由材料的剪切強度（S）和壓縮流動壓力（Pm）的比值決定，即μ=S/Pm，因此，降低材料的剪切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切強度和高的流動壓力。低剪切強度的材料，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切強度的潤滑塗料，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，剪切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。

潤滑塗層的低剪切強度是靠塗料中添加低剪切強度的固體潤滑劑（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。

潤滑塗料是塗於滑動表面，降低表面摩擦因數，提高表面潤滑性和耐磨性的專用塗料。潤滑塗料並非是一般的耐磨塗料，它雖然有很好的耐磨性能，但更主要的是它具有很低的摩擦因數，在潤滑脂不能發揮作用的情況下，它能替代潤滑脂，在高溫、強輻射、強腐蝕、高真空及其他特殊介質中，使摩擦界面很好地得到潤滑，同時給予有效的防腐蝕保護，減少磨損。