本发明涉及涂料及其涂装技术领域，具体涉及一种润滑性能好的涂层及其涂装工艺。
背景技术：
涂层(coating)是涂料一次施涂所得到的固态连续膜，是为了防护，绝缘，装饰等目的，涂布于金属，织物，塑料等基体上的塑料薄层。涂料可以为气态、液态、固态，通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。
环氧涂料一般分为油性环氧涂料和水性环氧涂料2种，按照使用性能划分，一般有耐磨环氧涂料和环氧防腐涂料,严格的划分还应该有防静电环氧涂料和建筑环氧装饰涂料。
但是，目前所使用的涂层还存在以下问题：
1、润滑性能差，不能满足转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)的使用要求；
2、使用温度范围窄，不能满足高温和低温环境中的使用要求；
3、载荷能力小，综合性能差，用于转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)时，使用寿命短。
基于上述情况，本发明提出了一种润滑性能好的涂层及其涂装工艺，可有效解决以上问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种润滑性能好的涂层及其涂装工艺。本发明的润滑性能好的涂层通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的环氧丙烯酸酯、聚丙烯酸含氟酯、酚醛改性环氧丙烯酸酯、有机硅改性环氧树脂、2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物、聚四氟乙烯粉末、纳米石墨和二硫化钼的混合物、悬浮分散剂、流平剂、固化剂，既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，制得的润滑性能好的涂层的静摩擦系数低至0.04，动摩擦系数低至0.02，具有优异的润滑性能，完全能满足转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)的使用要求，且是一次涂层，永久使用；此外，使用温度范围宽，可在-60～300℃的温度范围内长期使用，能满足高温和低温环境中的使用要求；载荷能力大，综合性能强，用于转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)时，使用寿命长。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种润滑性能好的涂层，包括以下重量份的原料：
环氧丙烯酸酯50～60份、
聚丙烯酸含氟酯20～27份、
酚醛改性环氧丙烯酸酯12～16份、
有机硅改性环氧树脂8～11份、
2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物5～7份、
聚四氟乙烯粉末10～15份、
纳米石墨和二硫化钼的混合物4～6份、
悬浮分散剂3～5份、流平剂1～1.4份、固化剂1.8～2.3份；
所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.18～0.28。
本发明的润滑性能好的涂层通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的环氧丙烯酸酯、聚丙烯酸含氟酯、酚醛改性环氧丙烯酸酯、有机硅改性环氧树脂、2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物、聚四氟乙烯粉末、纳米石墨和二硫化钼的混合物、悬浮分散剂、流平剂、固化剂，既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，制得的润滑性能好的涂层的静摩擦系数低至0.04，动摩擦系数低至0.02，具有优异的润滑性能，完全能满足转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)的使用要求，且是一次涂层，永久使用；此外，使用温度范围宽，可在-60～300℃的温度范围内长期使用，能满足高温和低温环境中的使用要求；载荷能力大，综合性能强，用于转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)时，使用寿命长。
优选的，所述润滑性能好的涂层包括以下重量份的原料：
环氧丙烯酸酯55份、
聚丙烯酸含氟酯24份、
酚醛改性环氧丙烯酸酯14份、
有机硅改性环氧树脂9.5份、
2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物6份、
聚四氟乙烯粉末12.5份、
纳米石墨和二硫化钼的混合物5份、
悬浮分散剂4份、流平剂1.2份、固化剂2.1份。
优选的，所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.23。
优选的，所述悬浮分散剂为乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑的共聚物。
优选的，所述流平剂为流平剂ac-3777。
优选的，所述固化剂为cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物。
优选的，所述cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物中cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的质量之比为1：0.65～0.75。
优选的，所述聚四氟乙烯粉末的粒度小于等于4um。
优选的，所述润滑性能好的涂层还包括以下重量份的原料：溶剂25～45份；所述溶剂为醇类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂和醚类溶剂中的至少一种。
本发明还提供一种所述的润滑性能好的涂层的涂装工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述润滑性能好的涂层的各原料，备用；
2)将所述润滑性能好的润滑性能好的涂层的各原料混合，并采用高速分散使各原料混合均匀；
3)将步骤2)得到的涂料，采用喷涂的方式涂装在基材表面，喷涂厚度为50～150um，喷涂后在50～55℃条件下，固化4h以上，然后常温固化12h以上，得到所述润滑性能好的润滑性能好的涂层。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的润滑性能好的涂层通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的环氧丙烯酸酯、聚丙烯酸含氟酯、酚醛改性环氧丙烯酸酯、有机硅改性环氧树脂、2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物、聚四氟乙烯粉末、纳米石墨和二硫化钼的混合物、悬浮分散剂、流平剂、固化剂，既充分发挥各原料的优点，又相互补充，相互促进，制得的润滑性能好的涂层的静摩擦系数低至0.04，动摩擦系数低至0.02，具有优异的润滑性能，完全能满足转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)的使用要求，且是一次涂层，永久使用；此外，使用温度范围宽，可在-60～300℃的温度范围内长期使用，能满足高温和低温环境中的使用要求；载荷能力大，综合性能强，用于转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)时，使用寿命长。
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了环氧丙烯酸酯作为主要的基体材料；
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了聚丙烯酸含氟酯，在本发明的润滑性能好的涂层的原料体系中相容性良好，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，改善了本发明的润滑性能好的涂层的润滑性能，且可增加与聚四氟乙烯粉末等的分散相容性；
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了酚醛改性环氧丙烯酸酯，在本发明的润滑性能好的涂层的原料体系中相容性良好，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，改善了本发明的润滑性能好的涂层的耐腐蚀性能、硬度和热稳定性，拓宽了本发明的润滑性能好的涂层的使用温度范围，保证了本发明的润滑性能好的涂层可在-60～300℃的温度范围内长期使用；
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了有机硅改性环氧树脂，在本发明的润滑性能好的涂层的原料体系中相容性良好，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，改善了本发明的润滑性能好的涂层的硬度和耐磨性，提高了本发明的润滑性能好的涂层的载荷能力(力学性能好)；
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了聚四氟乙烯粉末；优选的，所述聚四氟乙烯粉末的粒度小于等于4um。这样的聚四氟乙烯粉末，在乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑的共聚物等的共同作用下，在本发明的润滑性能好的涂层的原料体系中分散均匀，与其他组分(主要是聚丙烯酸含氟酯、2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物、聚四氟乙烯粉末、纳米石墨和二硫化钼的混合物)相互配合，起到良好的协同作用，大大提升了本发明的润滑性能好的涂层的润滑性能，保证了本发明的润滑性能好的涂层能满足转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)的使用要求；
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物，在本发明的润滑性能好的涂层的原料体系中相容性良好，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，改善了本发明的润滑性能好的涂层的润滑性能，更好地保证了本发明的润滑性能好的涂层能满足转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)的使用要求；
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了纳米石墨和二硫化钼的混合物；所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.18～0.28。优选的，所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.23。纳米石墨和二硫化钼具有协同减摩润滑作用，且具有润滑作用的持久稳定性；在本发明的润滑性能好的涂层的原料体系中两者质量之比为1：0.18～0.28摩擦系数较小，其协同作用的效果较佳；因为，二硫化钼含量过多，由于摩擦生热作用，二硫化钼在温度较高时，氧化作用较明显，反应生成moo3，会发生粘着磨损，使摩擦系数变大，影响了润滑效果；石墨过多，其耐磨性较差，容易脱落分层，起不到持久的减摩润滑效果。
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了悬浮分散剂；优选的，所述悬浮分散剂为乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑的共聚物。可使本发明的润滑性能好的涂层的原料体系中的聚四氟乙烯粉末、纳米石墨和二硫化钼的混合物等很好地分散均匀；从而保证涂层的性能；
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了流平剂；优选的，所述流平剂为流平剂ac-3777(更适合本发明的润滑性能好的涂层的原料体系)。可使本发明的润滑性能好的涂层的原料喷涂后形成更均匀的涂层，保证涂层表面平整、光滑。
本发明的润滑性能好的涂层的原料中，添加了固化剂；优选的，所述固化剂为cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物。优选的，所述cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物中cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的质量之比为1：0.65～0.75。可使本发明的润滑性能好的涂层的原料喷涂后快速均匀的固化，形成更均匀的涂层，保证涂层表面平整、光滑，以及润滑性能、载荷能力等综合性能。
本发明的涂装工艺工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种润滑性能好的涂层，包括以下重量份的原料：
环氧丙烯酸酯50～60份、
聚丙烯酸含氟酯20～27份、
酚醛改性环氧丙烯酸酯12～16份、
有机硅改性环氧树脂8～11份、
2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物5～7份、
聚四氟乙烯粉末10～15份、
纳米石墨和二硫化钼的混合物4～6份、
悬浮分散剂3～5份、流平剂1～1.4份、固化剂1.8～2.3份；
所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.18～0.28。
优选的，所述润滑性能好的涂层包括以下重量份的原料：
环氧丙烯酸酯55份、
聚丙烯酸含氟酯24份、
酚醛改性环氧丙烯酸酯14份、
有机硅改性环氧树脂9.5份、
2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物6份、
聚四氟乙烯粉末12.5份、
纳米石墨和二硫化钼的混合物5份、
悬浮分散剂4份、流平剂1.2份、固化剂2.1份。
优选的，所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.23。
优选的，所述悬浮分散剂为乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑的共聚物。
优选的，所述流平剂为流平剂ac-3777。
优选的，所述固化剂为cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物。
优选的，所述cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物中cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的质量之比为1：0.65～0.75。
优选的，所述聚四氟乙烯粉末的粒度小于等于4um。
优选的，所述润滑性能好的涂层还包括以下重量份的原料：溶剂25～45份；所述溶剂为醇类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂和醚类溶剂中的至少一种。
本发明还提供一种所述的润滑性能好的涂层的涂装工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述润滑性能好的涂层的各原料，备用；
2)将所述润滑性能好的润滑性能好的涂层的各原料混合，并采用高速分散使各原料混合均匀；
3)将步骤2)得到的涂料，采用喷涂的方式涂装在基材表面，喷涂厚度为50～150um，喷涂后在50～55℃条件下，固化4h以上，然后常温固化12h以上，得到所述润滑性能好的润滑性能好的涂层。
实施例2：
一种润滑性能好的涂层，包括以下重量份的原料：
环氧丙烯酸酯50份、
聚丙烯酸含氟酯20份、
酚醛改性环氧丙烯酸酯12份、
有机硅改性环氧树脂8份、
2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物5份、
聚四氟乙烯粉末10份、
纳米石墨和二硫化钼的混合物4份、
悬浮分散剂3份、流平剂1份、固化剂1.8份；
所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.18。
在本实施例中，所述悬浮分散剂为乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑的共聚物。
在本实施例中，所述流平剂为流平剂ac-3777。
在本实施例中，所述固化剂为cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物。
在本实施例中，所述cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物中cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的质量之比为1：0.65。
在本实施例中，所述聚四氟乙烯粉末的粒度小于等于4um。
在本实施例中，所述润滑性能好的涂层还包括以下重量份的原料：溶剂25份；所述溶剂为质量之比为1：1的乙二醇和醋酸丁酯的混合物。
在本实施例中，所述的润滑性能好的涂层的涂装工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述润滑性能好的涂层的各原料，备用；
2)将所述润滑性能好的润滑性能好的涂层的各原料混合，并采用高速分散使各原料混合均匀；
3)将步骤2)得到的涂料，采用喷涂的方式涂装在基材表面，喷涂厚度为120um，喷涂后在50℃条件下，固化4h以上，然后常温固化12h以上，得到所述润滑性能好的润滑性能好的涂层。
实施例3：
一种润滑性能好的涂层，包括以下重量份的原料：
环氧丙烯酸酯60份、
聚丙烯酸含氟酯27份、
酚醛改性环氧丙烯酸酯16份、
有机硅改性环氧树脂11份、
2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物7份、
聚四氟乙烯粉末15份、
纳米石墨和二硫化钼的混合物6份、
悬浮分散剂5份、流平剂1.4份、固化剂2.3份；
所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.28。
在本实施例中，所述悬浮分散剂为乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑的共聚物。
在本实施例中，所述流平剂为流平剂ac-3777。
在本实施例中，所述固化剂为cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物。
在本实施例中，所述cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物中cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的质量之比为1：0.75。
在本实施例中，所述聚四氟乙烯粉末的粒度小于等于4um。
在本实施例中，所述润滑性能好的涂层还包括以下重量份的原料：溶剂45份；所述溶剂为质量之比为1：1的乙二醇和醋酸丁酯的混合物。
在本实施例中，所述的润滑性能好的涂层的涂装工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述润滑性能好的涂层的各原料，备用；
2)将所述润滑性能好的润滑性能好的涂层的各原料混合，并采用高速分散使各原料混合均匀；
3)将步骤2)得到的涂料，采用喷涂的方式涂装在基材表面，喷涂厚度为120um，喷涂后在55℃条件下，固化4h以上，然后常温固化12h以上，得到所述润滑性能好的润滑性能好的涂层。
实施例4：
一种润滑性能好的涂层，包括以下重量份的原料：
环氧丙烯酸酯55份、
聚丙烯酸含氟酯24份、
酚醛改性环氧丙烯酸酯14份、
有机硅改性环氧树脂9.5份、
2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物6份、
聚四氟乙烯粉末12.5份、
纳米石墨和二硫化钼的混合物5份、
悬浮分散剂4份、流平剂1.2份、固化剂2.1份。
在本实施例中，所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.23。
在本实施例中，所述悬浮分散剂为乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑的共聚物。
在本实施例中，所述流平剂为流平剂ac-3777。
在本实施例中，所述固化剂为cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物。
在本实施例中，所述cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物中cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的质量之比为1：0.7。
在本实施例中，所述聚四氟乙烯粉末的粒度小于等于4um。
在本实施例中，所述润滑性能好的涂层还包括以下重量份的原料：溶剂35份；所述溶剂为质量之比为1：1的乙二醇和醋酸丁酯的混合物。
在本实施例中，所述的润滑性能好的涂层的涂装工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述润滑性能好的涂层的各原料，备用；
2)将所述润滑性能好的润滑性能好的涂层的各原料混合，并采用高速分散使各原料混合均匀；
3)将步骤2)得到的涂料，采用喷涂的方式涂装在基材表面，喷涂厚度为120um，喷涂后在53℃条件下，固化4h以上，然后常温固化12h以上，得到所述润滑性能好的润滑性能好的涂层。
下面对本发明实施例2至实施例4得到的润滑性能好的涂层以及普通涂层(厚度与实施例4相同，涂装工艺与实施例4相同)进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
从上表可以看出，本发明的润滑性能好的涂层的静摩擦系数低至0.04，动摩擦系数低至0.02，具有优异的润滑性能，完全能满足转动部件(如：活塞、转子、钻头)、以及滑动机械部件(如：导轨)的使用要求，且是一次涂层，永久使用；此外，使用温度范围宽，可在-60～300℃的温度范围内长期使用，能满足高温和低温环境中的使用要求。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种润滑性能好的涂层，其特征在于，包括以下重量份的原料：
环氧丙烯酸酯50～60份、
聚丙烯酸含氟酯20～27份、
酚醛改性环氧丙烯酸酯12～16份、
有机硅改性环氧树脂8～11份、
2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物5～7份、
聚四氟乙烯粉末10～15份、
纳米石墨和二硫化钼的混合物4～6份、
悬浮分散剂3～5份、流平剂1～1.4份、固化剂1.8～2.3份；
所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.18～0.28。
2.根据权利要求1所述的润滑性能好的涂层，其特征在于，所述润滑性能好的涂层包括以下重量份的原料：
环氧丙烯酸酯55份、
聚丙烯酸含氟酯24份、
酚醛改性环氧丙烯酸酯14份、
有机硅改性环氧树脂9.5份、
2-丙烯酰胺与1-乙烯基-2-吡咯烷酮的聚合物6份、
聚四氟乙烯粉末12.5份、
纳米石墨和二硫化钼的混合物5份、
悬浮分散剂4份、流平剂1.2份、固化剂2.1份。
3.根据权利要求2所述的润滑性能好的涂层，其特征在于，所述纳米石墨和二硫化钼的混合物中纳米石墨和二硫化钼的质量之比为1：0.23。
4.根据权利要求1所述的润滑性能好的涂层，其特征在于，所述悬浮分散剂为乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑的共聚物。
5.根据权利要求1所述的润滑性能好的涂层，其特征在于，所述流平剂为流平剂ac-3777。
6.根据权利要求1所述的润滑性能好的涂层，其特征在于，所述固化剂为cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物。
7.根据权利要求6所述的润滑性能好的涂层，其特征在于，所述cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的混合物中cf-6501h环氧固化剂和过氧化环己酮的质量之比为1：0.65～0.75。
8.根据权利要求1所述的润滑性能好的涂层，其特征在于，所述聚四氟乙烯粉末的粒度小于等于4um。
9.根据权利要求1所述的润滑性能好的涂层，其特征在于，所述润滑性能好的涂层还包括以下重量份的原料：溶剂25～45份；所述溶剂为醇类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂和醚类溶剂中的至少一种。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的润滑性能好的涂层的涂装工艺，其特征在于，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述润滑性能好的涂层的各原料，备用；
2)将所述润滑性能好的润滑性能好的涂层的各原料混合，并采用高速分散使各原料混合均匀；
3)将步骤2)得到的涂料，采用喷涂的方式涂装在基材表面，喷涂厚度为50～150um，喷涂后在50～55℃条件下，固化4h以上，然后常温固化12h以上，得到所述润滑性能好的润滑性能好的涂层。
技术总结