乔姣飞 辛虎 宋恒凯

中国石化润滑油有限公司北京分公司

随着近代工业的发展，自动化、机械化产品的摩擦副越来越多，减摩、抗磨、延长使用寿命的要求越来越严。在一些光学器材、精密仪器等电子产品的精密零件上更是要求终身润滑[1]。例如照相机机构的摩擦件约占整机的20%，若以流体润滑，其摩擦后的产物将污染光学系统。

干膜润滑剂是以有机或无机材料作为黏结剂，将固体润滑剂黏结在机件的摩擦面上，以减小表面间的摩擦与磨损的薄膜润滑材料。随着其应用的不断发展，它在固体润滑材料中占有很重要的地位，品种也日益繁多，目前已广泛应用于机械制造、仪器仪表、锻压、冶炼、纺织、食品、航空、航天、日用家具，以及原子能工业等各个领域[2]。在资源和能源节约日益受到重视的今天，它更引起了人们的兴趣。干膜的种类繁多，性能各异，将含氟有机高分子微粉分散在含少量乳化剂的水和有机溶剂中可制成水分散液和溶剂型分散液。由含氟有机高分子水分散液制作的涂层存在制品易留微孔、不耐磨、与地材的附着性差等缺点[3]。将含氟有机高分子与黏附性和耐热性好的其他树脂混合使用，既可克服上述缺点，又能发挥含氟有机高分子自身的特长；这就能利用树脂黏结相解决与底材附着不牢和涂层多孔的问题，并提高涂层的耐磨性；同时还可降低固化温度，扩大使用范围。

试验部分

全氟聚醚型润滑喷剂的制备

全氟聚醚基础油选用中国石化润滑油有限公司北京分公司生产的低黏度全氟聚醚（全氟聚醚-1、全氟聚醚-2），稠化剂选用外采的3种不同的聚四氟乙烯粉（PTFE-1、PTFE-2和PTFE-3，如图1所示），含氟溶剂选用外采的2种溶剂（含氟溶剂-1和含氟溶剂-2）。

图1 3种不同聚四氟乙烯粉的SEM图

称取特定数量的稠化剂和含氟基础油，在室温下以（100±10）r/min的转速搅拌10 min，得到混合物A；将混合物A和含氟溶剂投入分散釜中搅拌，在室温下以（200±10） r/min的转速分散搅拌30 min，加入空罐进行灌装即得产品。不同配方全氟聚醚型润滑喷剂各组分比例见表1。

表1 不同配方全氟聚醚型润滑喷剂各组分比例

试验方法

摩擦学性能测试

试验在室温下进行，所用试验设备为日本HEIDON公司Type 14FW表面性能测试仪，试验速度100 mm/min，移动距离100 mm，载荷400 g，上试样所用材料为POM（聚甲醛）塑料，下试样材料为PS（聚苯乙烯）塑料或钢板，测定钢与POM塑料、PS塑料与POM塑料之间的摩擦系数。

塑料相容性测试

塑料相容性测试尚没有相关的国家标准或企业标准，通过查阅文献确定采用1/4椭圆仪进行测试，测试过程如下：将测试用塑料试片[POM、PS、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）]加工成长127 mm、宽12.7 mm、厚2 mm的塑料薄片，保持喷壶与试验片之间的距离恒定，在试验片表面喷涂一层均匀的润滑喷剂，试验片表面应全部为湿润的喷剂所覆盖，然后用螺钉固定在一个1/4椭圆架上，在常温下放置7 d后，观察试片表面有无裂纹产生。

结果及讨论

全氟聚醚型润滑喷剂各组分比例对摩擦学性能的影响

按8种不同的配方调制润滑喷剂并测定其摩擦系数，结果见图2。

从图2可以看出：

◇由于全氟聚醚型润滑喷剂将广泛应用于各个领域，需要综合考虑不同材料之间的摩擦系数，从图2来看，样品2的摩擦系数性能表现最为理想。随着基础油添加量的增大（样品7、样品8），钢与POM塑料之间的摩擦系数变大，而PS塑料与POM塑料之间的摩擦系数变化不大；

◇从样品1和样品2的摩擦系数测试结果可以看出，稠化剂的选择对摩擦副之间的摩擦系数有较大影响。

全氟聚醚型润滑喷剂各组分比例对塑料相容性的影响

分别在POM、PS和ABS 3种测试用塑料上喷涂不同配方的润滑喷剂，常温下放置7 d后，塑料试片表面均完好无损。

全性能测试

采用样品2所用配方[4%（质量分数）全氟聚醚-1，0.2%（质量分数）PTFE-2，95.8%（质量分数）含氟溶剂-1]调制润滑喷剂并测试各项性能指标，结果见表2。

图2 摩擦系数测试结果对比

表2 全氟聚醚润滑喷剂全性能测试结果

结论

以全氟聚醚为基础油，聚四氟乙烯粉为稠化剂，并添加含氟溶剂制备了具有优良的摩擦学性能及塑料相容性的全氟聚醚型润滑喷剂。此速干型润滑喷剂干燥后可在工件表面形成一层均匀的润滑薄膜，具有不沾灰尘、低扭矩、耐高低温、不析油、消音的特性，并解决了传统油性润滑剂的扩散、污染问题，为塑料和橡胶部件提供优异的润滑，并且对环境友好，不破坏臭氧层。