CN102020841A - 纳米聚氨酯弹性体及其制备方法以及用其进行抗磨蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可提高水电站过流部件、水利工程附属设施及矿山机械的抗空蚀性能、抗磨性能、耐水性能及回弹延伸性能的纳米聚氨酯弹性体及其制备方法以及用其进行抗磨蚀方法，纳米聚氨酯弹性体包括下列质量份数的原材料制备而成：聚氨酯100份、聚氨酯硫化剂MOCA 10-12份、丙酮30-40份、碳黑5-10份、改性白炭黑8份，具有良好的抗空蚀性能、良好的抗磨性能，优良的耐水性能及良好的回弹、延伸性能，施工工艺简单，可用于大面积的快速施工，应用于水电站过流部件的弹性体，是专门为解决机械设备过流部件强汽蚀区而研发的一种抗磨抗汽蚀涂层。
Description
技术领域：
本发明涉及一种可以提高水电站过流部件、水利工程附属设施及矿山机械的抗空蚀性能、抗磨性能、耐水性能及回弹延伸性能的纳米聚氨酯弹性体及其制备方法以及用其进行抗磨蚀方法。
背景技术：
我国许多河流的含沙量、输沙量较大，河流上的水电站普遍遇到一个棘手的问题，那就是泥沙对水利枢纽附属设施及水电机组的严重的磨蚀。常常对水电站过流部件，如叶轮、导叶、蜗壳等以及水利工程附属设施及矿山机械设备，如混凝土结构，造成严重的磨蚀和冲刷破坏，使这些部件的抗空蚀性能、抗磨性能、耐水性能及回弹、延伸性能大大降低，直接导致水电站过流部件、水利工程附属设施及矿山机械设备的使用寿命大大降低，甚至严重损坏，直接影响水电厂的发电效益。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种可以提高母体的抗空蚀性能、抗磨性能、耐水性能及回弹延伸性能的纳米聚氨酯弹性体及其制备方法以及用其进行抗磨蚀方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种纳米聚氨酯弹性体，其特征在于：包括下列质量份数的原材料制备而成：聚氨酯100份、聚氨酯硫化剂MOCA 10-12份、丙酮30-40份、碳黑5-10份、改性白炭黑8份。
一种上述的纳米聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：具体步骤是将所述聚氨酯升温至100℃以上，并按照上述比例与聚氨酯硫化剂MOCA混合并搅拌均匀，然后先后加入所述碳黑和改性白炭黑并搅拌均匀；最后加入所述丙酮并充分搅拌，即成为纳米聚氨酯弹性体。
一种上述的纳米聚氨酯弹性体进行抗磨蚀的方法，其特征在于：采用如下步骤进行：
步骤1：采用角磨机或喷砂方法将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；
步骤2：现场配制纳米聚氨酯弹性体；
步骤3：将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位加热至50℃；
步骤4：将纳米聚氨酯弹性体涂敷到过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位；
步骤5：保温固化24个小时即可。
本发明具有如下积极效果：
1、聚氨酯的主要作用是保证材料的抗磨蚀性能；聚氨酯硫化剂MOCA的作用是增强聚氨酯的交联度和增强材料的强度；丙酮作为稀释剂的作用是降低材料的粘稠度，确保抗磨施工快速高效的进行；碳黑作为填料助剂的作用是增强材料的柔韧性；改性白炭黑作为纳米材料的作用是改善抗磨材料的微观结构和性能。聚氨酯硫化剂MOCA的产品名称为3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷或二邻氯二苯胺甲烷。
2、纳米聚氨酯弹性体具有良好的抗空蚀性能、良好的抗磨性能，优良的耐水性能及良好的回弹、延伸性能。该抗磨蚀技术特点是施工工艺简单，可用于大面积的快速施工。
3、纳米聚氨酯弹性体是在数十种聚氨酯材料中选择的一种应用于水电站过流部件的弹性体，是专门为解决机械设备过流部件强汽蚀区而研发的一种抗磨抗汽蚀涂层。
普通聚氨酯和纳米聚氨酯弹性体性能对比表：
| 序号/物理性能 | 抗张强度 | 撕裂强度 | NBS磨损指数 | 抗磨指数 |
| 1、纳米聚氨酯弹性体 | 50-65MPa | 20-30kN/m | 300-500％ | 8 |
| 2、普通聚氨酯 | 40-50MPa | 15-20kN/m | 200-300％ | 15 |
注：抗磨指数越小，其材料抗磨性能越高
具体实施方式
一种纳米聚氨酯弹性体，其特征在于：包括下列质量份数的原材料制备而成：聚氨酯100份、聚氨酯硫化剂MOCA 10-12份、丙酮30-40份、碳黑5-10份、改性白炭黑8份。所述的纳米聚氨酯弹性体的制备方法是将聚氨酯升温至100℃以上，按比例和MACA混合并搅拌均匀；先后加入助剂和改性白炭黑并搅拌均匀；最后加入丙酮并充分搅拌即成为纳米聚氨酯弹性体。
一种利用所述的纳米聚氨酯弹性体进行抗磨蚀的方法，其特征在于：采用如下步骤进行：
步骤1：采用角磨机或喷砂方法将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；
步骤2：现场配制纳米聚氨酯弹性体：
步骤3：将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位加热至50℃；
步骤4：将纳米聚氨酯弹性体涂敷到过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位；
步骤5：保温固化24个小时即可。
实施例1：一种纳米聚氨酯弹性体，其特征在于：包括下列质量克数的原材料制备而成：聚氨酯100千克、聚氨酯硫化剂MOCA 10千克、丙酮30千克、助剂5千克、改性白炭黑8千克。所述的助剂是指碳黑。
所述的纳米聚氨酯弹性体的制备方法是将聚氨酯升温至100℃以上，按上所述配比和MACA混合并搅拌均匀；先后加入助剂和改性白炭黑并搅拌均匀；最后加入丙酮并充分搅拌即成为纳米聚氨酯弹性体。
一种利用所述的纳米聚氨酯弹性体进行抗磨蚀的方法，其特征在于：采用如下步骤进行：
步骤1：采用角磨机或喷砂方法将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；
步骤2：现场配制纳米聚氨酯弹性体；
步骤3：将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位加热至50℃；
步骤4：将纳米聚氨酯弹性体涂敷到过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位；
步骤5：保温固化24个小时即可。
实施例2：一种纳米聚氨酯弹性体，其特征在于：包括下列质量克数的原材料制备而成：聚氨酯100千克、MOCA12千克、丙酮40千克、助剂10千克、改性白炭黑纳米材料8千克。所述的助剂是指碳黑。
所述的纳米聚氨酯弹性体的制备方法是将聚氨酯升温至100℃以上，按比例和MACA混合并搅拌均匀；先后加入助剂和改性白炭黑并搅拌均匀；最后加入丙酮并充分搅拌即成为纳米聚氨酯弹性体。
一种利用所述的纳米聚氨酯弹性体进行抗磨蚀的方法，其特征在于：采用如下步骤进行：
步骤1：采用角磨机或喷砂方法将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；
步骤2：现场配制纳米聚氨酯弹性体；
步骤3：将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位加热至50℃；
步骤4：将纳米聚氨酯弹性体涂敷到过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位；
步骤5：保温固化24个小时即可。
实施例3：一种纳米聚氨酯弹性体，其特征在于：包括下列质量克数的原材料制备而成：聚氨酯100千克、MOCA 12千克、丙酮30千克、助剂5千克、改性白炭黑8千克等。所述的助剂是指碳黑。
所述的纳米聚氨酯弹性体的制备方法是将聚氨酯升温至100℃以上，按比例和MACA混合并搅拌均匀；先后加入助剂和改性白炭黑并搅拌均匀；最后加入丙酮并充分搅拌即成为纳米聚氨酯弹性体。
一种利用所述的纳米聚氨酯弹性体进行抗磨蚀的方法，其特征在于：采用如下步骤进行：
步骤1：采用角磨机或喷砂方法将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；
步骤2：现场配制纳米聚氨酯弹性体；
步骤3：将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位加热至50℃；
步骤4：将纳米聚氨酯弹性体涂敷到过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位；
步骤5：保温固化24个小时即可。
实施例4：一种纳米聚氨酯弹性体，其特征在于：包括下列重量份数的原材料制备而成：聚氨酯100千克、MOCA10千克、丙酮40千克、助剂5千克、改性白炭黑纳米材料8千克。所述的助剂是指碳黑。
所述的纳米聚氨酯弹性体的制备方法是将聚氨酯升温至100℃以上，按比例和MACA混合并搅拌均匀；先后加入助剂和改性白炭黑并搅拌均匀；最后加入丙酮并充分搅拌即成为纳米聚氨酯弹性体。
一种利用所述的纳米聚氨酯弹性体进行抗磨蚀的方法，其特征在于：采用如下步骤进行：
步骤1：采用角磨机或喷砂方法将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；
步骤2：现场配制纳米聚氨酯弹性体；
步骤3：将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位加热至50℃；
步骤4：将纳米聚氨酯弹性体涂敷到过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位；
步骤5：保温固化24个小时即可。
实施例5：一种纳米聚氨酯弹性体，其特征在于：包括下列重量份数的原材料制备而成：聚氨酯100千克、MOCA10千克、丙酮30千克、助剂10千克、改性白炭黑纳米材料8千克。所述的助剂是指碳黑。
所述的纳米聚氨酯弹性体的制备方法是将聚氨酯升温至100℃以上，按比例和MACA混合并搅拌均匀；先后加入助剂和改性白炭黑并搅拌均匀；最后加入丙酮并充分搅拌即成为纳米聚氨酯弹性体。
一种利用所述的纳米聚氨酯弹性体进行抗磨蚀的方法，其特征在于：采用如下步骤进行：
步骤1：采用角磨机或喷砂方法将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；
步骤2：现场配制纳米聚氨酯弹性体；
步骤3：将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位加热至50℃；
步骤4：将纳米聚氨酯弹性体涂敷到过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位；
步骤5：保温固化24个小时即可。
实施例6：一种纳米聚氨酯弹性体，其特征在于：包括下列重量份数的原材料制备而成：聚氨酯100千克、MOCA 11千克、丙酮35千克、助剂8千克、改性白炭黑纳米材料8千克。所述的助剂是指碳黑。
所述的纳米聚氨酯弹性体制备方法是将聚氨酯升温至100℃以上，按比例和MACA混合并搅拌均匀；先后加入助剂和改性白炭黑并搅拌均匀；最后加入丙酮并充分搅拌即成为纳米聚氨酯弹性体。
一种利用上述纳米聚氨酯弹性体进行抗磨蚀的方法，采用如下步骤进行：
步骤1：采用角磨机或喷砂方法将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；
步骤2：现场配制纳米聚氨酯弹性体；
步骤3：将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位加热至50℃；
步骤4：将纳米聚氨酯弹性体涂敷到过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位；
步骤5：保温固化24个小时即可。
实例介绍：新疆和田乌鲁瓦提水电厂导叶抗磨蚀防护：
(1)用角磨机或喷砂方法将导叶表面除锈、除水和抛光处理。
(2)现场配置纳米聚氨酯弹性体。
(3)将导叶加热至50℃左右(常温下施工，材料固化时间较长)。
(4)保温固化24个小时即可。
Claims (3)
1.一种纳米聚氨酯弹性体，其特征在于：包括下列质量份数的原材料制备而成：聚氨酯100份、聚氨酯硫化剂MOCA 10-12份、丙酮30-40份、碳黑5-10份、改性白炭黑8份。
2.一种如权利要求1所述的纳米聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：具体步骤是将所述聚氨酯升温至100℃以上，并按照上述比例与聚氨酯硫化剂MOCA混合并搅拌均匀，然后先后加入所述碳黑和改性白炭黑并搅拌均匀；最后加入所述丙酮并充分搅拌，即成为纳米聚氨酯弹性体。
3.一种利用权利要求1所述的纳米聚氨酯弹性体进行抗磨蚀的方法，其特征在于：采用如下步骤进行：
步骤1：采用角磨机或喷砂方法将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；
步骤2：现场配制纳米聚氨酯弹性体；
步骤3：将过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位加热至50℃；
步骤4：将纳米聚氨酯弹性体涂敷到过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位；
步骤5：保温固化24个小时即可。
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| CN103975036A (zh) * | 2012-01-30 | 2014-08-06 | 东海橡塑工业株式会社 | 防振材料及其制法 |
| CN107142002A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-09-08 | 硕投（武汉）高分子技术有限公司 | 一种高粘接强度的抗气蚀聚氨酯弹性体涂层及其制备方法 |
| CN107987708A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-04 | 大连保税区百克经贸有限公司 | 高透明度纳米聚氨酯木器面层涂料及其制备方法 |
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2010
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