一種常溫固化耐磨塗料及其製備方法
2023-09-19 14:33:00 6
專利名稱：一種常溫固化耐磨塗料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於材料表面保護技術領域，尤其涉及一種耐磨性好、硬度較高的常溫固化耐磨塗料及其製備方法，可以用在鋁材、銅材，以及其它需要耐磨塗料的場所。
背景技術：
隨著現代科學技術的發展，人造衛星、宇宙飛船、高速列車、汽輪機和發動機的葉輪、艦船的螺旋槳、水輪發動機的葉片以及船舶的甲板、建築物的地板、路標漆等，都受到高速氣流、砂石和水流的衝刷及機械力的作用，材料的磨損相當嚴重，為延展使用壽命，材料表面需要塗敷耐磨塗料。耐磨塗料是一類具有特殊功能的塗料，具有較好的耐磨損性。比如，將抗磨的塗料鍍在玻璃和眼鏡片上，玻璃和鏡片不會再有劃痕。機械工業採用潤滑耐磨功能塗料對機械關鍵零部件進行金屬表面塗層處理，可提高機械設備的潤滑耐磨性、硬度和使用壽命。耐磨功能塗料是新型塗料領域中的核心，對現代塗料工業與技術的發展起著重要的推動和支撐作用。在全球現代塗料工業與技術的研究領域中，耐磨功能塗料佔259Γ35%，已成為世界各國新型塗料領域研究發展的重點，也是世界各國現代塗料工業與技術發展中戰略競爭的熱點ο目前耐磨塗層多使用熱噴塗技術或燒結成膜，這兩種方式均需要消耗大量的能量，且對操作人員有傷害，而且在不能承受高溫的表面不能使用。
發明內容
本發明的目的是提供一種可採用常規的刷塗、浸塗或噴塗工藝塗覆、耐磨性能好的常溫固化耐磨塗料。為了實現本發明的目的，本發明所採取的技術方案是
一種常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，它由甲組分和乙組分組成，甲組分與乙組分的重量比為(7 12) :1，其中甲組分重量百分比組成為0. 5^5%的氟化石墨、1(Γ25%的碳化矽微粉、35 45%的FEVE氟碳樹脂、30 40%的第一溶劑、2 4%的分散劑、0. 8 1. 5%的偶聯劑、 0. Γ0. 3%的觸變劑，上述各組分的重量百分比之和為100%;乙組分重量百分比組成為 60^80%的固化劑、2(Γ40%的第二溶劑，上述各組分的重量百分比之和為100%。上述方案中，所述氟化石墨的粒徑為5 10μπι，所述碳化矽微粉的粒徑為3、μπι。上述方案中，所述FEVE氟碳樹脂為三氟氯乙烯共聚物為主體的溶劑可溶型FEVE 氟碳樹脂。上述方案中，所述分散劑為Β (-163、Β (-182、或Β (-161。上述方案中，所述偶聯劑為Y-(甲基丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷或Y-氨丙
基三乙氧基矽烷。上述方案中，所述觸變劑為BHlO或肌Κ-411。上述方案中，所述第一溶劑和第二溶劑均為乙酸丁酯與二甲苯按體積比4飛6、混合而成。上述方案中，所述固化劑為脂肪族聚異氰酸酯固化劑。上述方案中，所述固化劑為N-75、N-3390中任意一種或二者的混合，二者混合時為任意配比。上述常溫固化耐磨塗料的製備方法，其特徵在於它包括以下步驟
1)原料的選取按照以下組分及重量百分比備料甲組分重量百分比組成為0.5^5% 的氟化石墨、10 25%的碳化矽微粉、35 45%的FEVE氟碳樹脂、30 40%的第一溶劑、2、％的分散劑、0. 8 1. 5%的偶聯劑、0. Γ0. 3%的觸變劑，上述各組分的重量百分比之和為100% ；乙組分重量百分比組成為6(Γ80%的固化劑、2(Γ40%的第二溶劑，上述各組分的重量百分比之和為100% ；
2)在FEVE氟碳樹脂中加入佔第一溶劑的重量百分比為73-86%的第一溶劑溶解充分後，加入分散劑、偶聯劑以及觸變劑，在攪拌的情況下加入碳化矽微粉和氟化石墨，強力機械攪拌1至2小時，之後超聲分散5-10分鐘，再充分研磨至細度10 μ m以下，然後再添加餘量的第一溶劑，得到甲組分；
3)取固化劑用第二溶劑稀釋，得到乙組分；
4)將甲組分和乙組分按照重量比為(7 12)1混合。本發明的有益效果是
1.該常溫固化耐磨塗料可採用常規的刷塗、浸塗或噴塗工藝塗覆、不需要消耗大量的能量，在不能承受高溫的表面可以使用。2.本發明的常溫固化耐磨塗料所使用的FEVE氟碳樹脂為具有交聯結構的樹脂， 表面能低且摩擦係數小；塗料中填料有碳化矽微粉和氟化石墨，碳化矽是共價鍵很強的化合物，具有熔點高、硬度高、耐磨損性好等特點，氟化石墨是一種層狀結構的新型潤滑材料， 其潤滑性能比石墨、二硫化鉬優越。結合碳化矽高硬度，耐磨性好以及氟化石墨優異的潤滑性能，該常溫固化耐磨塗料具有較高硬度、耐磨性好的特點。3.該常溫固化耐磨塗料的耐熱性能較好，可常溫固化亦可加熱加速固化。
具體實施例方式以下結合附圖
和實施例進一步對本發明進行說明，但本發明的內容不僅僅局限於下面的實施例。下面實施例1-6所採用的氟化石墨的粒徑為5 10μπι。碳化矽微粉的粒徑為 3^8 μ m0塗裝前，在該常溫固化耐磨塗料中同時加入佔甲組分和乙組分總重量的0. Γ1. 5% 的流平劑、0. Γ0. 7%的消泡劑和0. 05、. 1%的催幹劑，充分攪拌後可塗裝。實施例1 一種常溫固化耐磨塗料，它由甲組分和乙組分組成，甲組分與乙組分的重量比為12 :1，所述的甲組分包括以下組分(以重量百分比計)
氟化石墨5%碳化矽微粉25%FEVE氟碳樹脂35%第一溶劑30%分散劑4%偶聯劑0. 8%觸變劑0. 2%
權利要求
1.一種常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，它由甲組分和乙組分組成，甲組分與乙組分的重量比為(7 12):1，其中甲組分重量百分比組成為0. 5 5%的氟化石墨、1(Γ25%的碳化矽微粉、35 45%的FEVE氟碳樹脂、30 40%的第一溶劑、2 4%的分散劑、0. 8 1. 5%的偶聯劑、0. Γ0. 3%的觸變劑，上述各組分的重量百分比之和為100% ；乙組分重量百分比組成為 60^80%的固化劑、2(Γ40%的第二溶劑，上述各組分的重量百分比之和為100%。
2.如權利要求1所述的常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，所述氟化石墨的粒徑為 5^10 μ m,所述碳化矽微粉的粒徑為3、μ m。
3.如權利要求1所述的常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，所述FEVE氟碳樹脂為三氟氯乙烯共聚物為主體的溶劑可溶型FEVE氟碳樹脂。
4.如權利要求1所述的常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，所述分散劑為Β (-163、 ΒΥΚ-182、或 ΒΥΚ-161。
5.如權利要求1所述的常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，所述偶聯劑為Y-(甲基丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷或Y-氨丙基三乙氧基矽烷。
6.如權利要求1所述的常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，所述觸變劑為Β (-410或 BYk-4110
7.如權利要求1所述的常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，所述第一溶劑和第二溶劑均為乙酸丁酯與二甲苯按體積比4飛6、混合而成。
8.如權利要求1所述的常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，所述固化劑為脂肪族聚異氰酸酯固化劑。
9.如權利要求8所述的常溫固化耐磨塗料，其特徵在於，所述固化劑為N-75、N-3390中任意一種或二者的混合，二者混合時為任意配比。
10.如權利要求1所述的常溫固化耐磨塗料的製備方法，其特徵在於它包括以下步驟1)原料的選取按照以下組分及重量百分比備料甲組分重量百分比組成為0.5^5% 的氟化石墨、10 25%的碳化矽微粉、35 45%的FEVE氟碳樹脂、30 40%的第一溶劑、2、％的分散劑、0. 8 1. 5%的偶聯劑、0. Γ0. 3%的觸變劑，上述各組分的重量百分比之和為100% ；乙組分重量百分比組成為6(Γ80%的固化劑、2(Γ40%的第二溶劑，上述各組分的重量百分比之和為100% ；2)在FEVE氟碳樹脂中加入佔第一溶劑的重量百分比為73-86%的第一溶劑溶解充分後，加入分散劑、偶聯劑以及觸變劑，在攪拌的情況下加入碳化矽微粉和氟化石墨，強力機械攪拌1至2小時，之後超聲分散5-10分鐘，再充分研磨至細度10 μ m以下，然後再添加餘量的第一溶劑，得到甲組分；3)取固化劑用第二溶劑稀釋，得到乙組分；4)將甲組分和乙組分按照重量比為(7 12):1混合。
全文摘要
本發明涉及一種常溫固化耐磨塗料及其製備方法。該常溫固化耐磨塗料由甲組分和乙組分組成，甲組分與乙組分的重量比為(7~12)1，其中甲組分由氟化石墨、碳化矽微粉、FEVE氟碳樹脂、第一溶劑、分散劑、偶聯劑、及觸變劑組成；乙組分由固化劑和第二溶劑組成。該常溫固化耐磨塗料可採用常規的刷塗、浸塗或噴塗工藝塗覆、不需要消耗大量的能量，在不能承受高溫的表面可以使用。而且，結合碳化矽高硬度，耐磨性好以及氟化石墨優異的潤滑性能，該常溫固化耐磨塗料具有較高硬度、耐磨性好的特點。此外，該常溫固化耐磨塗料的耐熱性能較好，可常溫固化亦可加熱加速固化。
文檔編號C09D5/00GK102250538SQ20111014916
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者易英, 謝學歸, 鄭志雲, 黃疇 申請人:武漢理工大學