CN102030500B - 复合树脂金刚砂砂浆及其制备方法以及抗磨蚀的方法 - Google Patents

Abstract

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冲击和耐磨蚀性能的复合树脂金刚砂砂浆及其制备方法以及抗磨蚀的方法，复合树脂金刚砂砂浆包括下列重量份数的原材料制备而成：环氧树脂100份、650聚酰胺树脂30-40份、聚氨酯15-20份、氨基交联剂5份、环己酮2份、金刚砂7000-8000份、助剂5-10份，本发明针对磨蚀严重的部位涂敷复合树脂金刚砂砂浆材料，以提高母体的抗冲耐磨蚀性能，可以延长其使用寿命，增加水电厂发电效益，具有施工工艺简单，施工条件要求不严格，涂层厚度可根据磨损和汽蚀情况而定的优点。

Description

复合树脂金刚砂砂浆及其制备方法以及抗磨蚀的方法

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冲击和耐磨蚀性能的复合树脂金刚砂砂浆及其制备方法以及抗磨蚀的方法。

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冲耐磨蚀性能，从而延长其使用寿命的复合树脂金刚砂砂浆及其制备方法以及抗磨蚀的方法，这种复合树脂金刚砂浆材料针对磨蚀严重的部位进行涂敷。

本发明的目的是这样实现的：

一种复合树脂金刚砂砂浆，其特征在于：包括下列重量份数的原材料制备而成：环氧树脂100份、650聚酰胺树脂30-40份、聚氨酯15-20份、氨基交联剂5份、环己酮2份、金刚砂7000-8000份、助剂5-10份。

所述的助剂是指碳黑或苏丹红。

一种所述的复合树脂金刚砂砂浆材料的制备方法，其特征在于：将上述比例的环氧树脂、650聚酰胺树脂、聚氨酯、氨基交联剂和环己酮混合并搅拌均匀成为环氧树脂胶体，然后加入金刚砂混合均匀，再加入碳黑或苏丹红助剂，即可制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

一种所述的复合树脂金刚砂砂浆材料进行抗磨蚀的方法，按如下步骤进行：

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：现场配制复合树脂金刚砂砂浆材料和粘结底料；粘结底料的配方为环氧树脂100份、650聚酰胺树脂30-40份和助剂5-10份，按所述比例将环氧树脂和650树脂混合并搅拌均匀，加入助剂即可；

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：首先在过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位刷涂粘结底料，然后将复合树脂金刚砂砂浆材料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：再在金刚砂涂层表面刷涂或喷涂两遍聚氨酯材料；

步骤6：保温固化12个小时，最终形成的抗磨蚀涂层即为复合树脂金刚砂砂浆材料。

本发明针对磨蚀严重的部位涂敷复合树脂金刚砂砂浆材料，以提高母体的抗冲耐磨蚀性能，可以延长其使用寿命，增加水电厂发电效益。本发明改善了现有涂层在水机应用中抗汽蚀性能差的缺点。具有施工工艺简单，施工条件要求不严格，涂层厚度可根据磨损和汽蚀情况而定的优点。

环氧树脂和650聚酰胺树脂起粘接的作用；聚氨酯的作用提高材料的抗汽蚀性能；氨基交联剂和环己酮的作用是增强环氧树脂的交联度；金刚砂(也称为棕刚玉)主要作用是确保材料的抗磨蚀性能；助剂作为填料的作用主要是增强材料的柔韧性。

棕刚玉俗名又称金刚砂，是用矾土、碳素材料、铁屑三种原料在电炉中经过融化还原而制得的棕褐色人造刚玉，故为此名。棕刚玉主要化学成份是AL203，其含量在94.5％-97％，另含有少量的Fe，Si，Ti等。棕刚玉具有纯度高，结晶好，流动性强，线膨胀系数低，耐腐蚀的特点。该产品在应用过程中具有不起爆、不粉化、不开裂的特点，棕刚玉因其硬度高，韧性好，多用为磨削材料，是最基本的磨料之一。

环氧树脂是指凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂，固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。

聚酰胺树脂是性能优良用途广泛的化工原料，按其性质可分为两大类：非反应性或中性聚酰胺及反应性聚酰胺。中性聚酰胺主要用于生产油墨、热合性粘结剂和涂料，反应性聚酰胺用于环氧树脂熟化剂，和用于热固性表面涂料、粘结剂、内衬材料及罐封、模铸树脂。650聚酰胺树脂是反应性聚酰胺树脂，反应性聚酰胺树脂进一步反应而用作环氧树脂的固化剂，产生广泛交联成为热固性树脂。用作固化剂时，具有配副随意性大、无毒性、能常温下固化以及柔软不脆等优点，可使环氧树脂具有极好的粘结性、挠曲性、韧性、抗化学品性、抗湿性及表面光洁性。

聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。

本发明是一种优化的环氧金刚砂抗磨蚀材料，改善了普通环氧金刚砂涂层在水机应用中抗汽蚀性能差的缺点。该抗磨蚀技术特点是施工工艺简单，施工条件要求不严格，涂层厚度可根据磨损和汽蚀情况而定。

复合树脂金刚砂浆和普通环氧树脂金刚砂浆性能对比表：

具体实施方式

本发明公开了一种复合树脂金刚砂砂浆，包括下列重量份数的原材料制备而成：环氧树脂100份、650聚酰胺树脂30-40份、聚氨酯15-20份、氨基交联剂5份、环己酮2份、金刚砂7000-8000份、碳黑或苏丹红助剂5-10份。

一种所述复合树脂金刚砂砂浆的制备方法，将上述比例环氧树脂、650聚酰胺树脂、聚氨酯、氨基交联剂和环己酮混合搅拌均匀成为环氧树脂胶体，加入金刚砂混合均匀，再加入碳黑或苏丹红助剂，即制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

一种复合树脂金刚砂砂浆进行抗磨蚀的方法，按如下步骤进行：

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：现场配制复合树脂金刚砂砂浆材料和粘结底料；粘结底料的配方为环氧树脂100份、650聚酰胺树脂30-40份和助剂5-10份，按所述比例将环氧树脂和650树脂混合并搅拌均匀，加入助剂即可；

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：首先在过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位刷涂粘结底料，然后将复合树脂金刚砂砂浆材料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：再在金刚砂涂层表面刷涂或喷涂两遍聚氨酯材料；

步骤6：保温固化12个小时，最终形成的抗磨蚀涂层即为复合树脂金刚砂砂浆材料。

聚氨酯的作用：在环氧树脂金刚砂材料涂敷在需抗磨蚀防护的机械设备表面之后，将聚氨酯刷涂或喷涂在环氧树脂金刚砂材料的表面，最终形成的抗磨蚀涂层即为复合树脂金刚砂砂浆材料。

实施例1：一种复合树脂金刚砂砂浆，包括下列重量克数的原材料制备而成：环氧树脂100千克、650树脂40千克、聚氨酯15千克、氨基交联剂5千克、环己酮2千克、棕刚玉7000千克、助剂5千克；所述的助剂是指碳黑。

所述的复合树脂金刚砂砂浆的制备方法，将上述比例的环氧树脂、650聚酰胺树脂、聚氨酯、氨基交联剂和环己酮混合并搅拌均匀成为环氧树脂胶体，加入金刚砂混合均匀，再加入碳黑助剂，即制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

一种利用所述复合树脂金刚砂砂浆进行抗磨蚀的方法，按如下步骤进行：

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：现场配制复合树脂金刚砂砂浆材料和粘结底料；粘结底料的配方为环氧树脂100千克、650聚酰胺树脂40千克和助剂5千克，按所述比例将环氧树脂和650树脂混合并搅拌均匀，加入助剂即可；所述的助剂是指碳黑；

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：首先在过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位刷涂粘结底料，然后将复合树脂金刚砂砂浆材料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：再在金刚砂涂层表面刷涂或喷涂两遍聚氨酯材料；

步骤6：保温固化12个小时，最终形成的抗磨蚀涂层即为复合树脂金刚砂砂浆材料。

实施例2：一种复合树脂金刚砂砂浆，包括下列重量克数的原材料制备而成：环氧树脂100千克、650树脂30千克、聚氨酯20千克、氨基交联剂5千克、环己酮2千克、棕刚玉7000千克、助剂5千克；所述的助剂是指苏丹红。

所述复合树脂金刚砂砂浆的制备方法，将上述比例的环氧树脂、650聚酰胺树脂、聚氨酯、氨基交联剂和环己酮混合搅拌均匀成为环氧树脂胶体，加入金刚砂混合均匀，再加入苏丹红助剂，即制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

一种利用所述复合树脂金刚砂砂浆进行抗磨蚀的方法，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：现场配制复合树脂金刚砂砂浆材料和粘结底料；粘结底料的配方为环氧树脂100千克、650聚酰胺树脂30千克和助剂10千克，按所述比例将环氧树脂和650树脂混合并搅拌均匀，加入助剂即可；所述的助剂是指苏丹红；

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：首先在过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位刷涂粘结底料，然后将复合树脂金刚砂砂浆材料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：再在金刚砂涂层表面刷涂或喷涂两遍聚氨酯材料；

步骤6：保温固化12个小时，最终形成的抗磨蚀涂层即为复合树脂金刚砂砂浆材料。

实施例3：一种复合树脂金刚砂砂浆，包括下列重量克数的原材料制备而成：环氧树脂100千克、650树脂30千克、聚氨酯15千克、氨基交联剂5千克、环己酮2千克、棕刚玉8000千克、助剂5千克；所述的助剂是指碳黑。

所述复合树脂金刚砂砂浆的制备方法，将上述比例的环氧树脂、650聚酰胺树脂、聚氨酯、氨基交联剂和环己酮混合搅拌均匀成为环氧树脂胶体，加入金刚砂混合均匀，再加入碳黑助剂，即制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

一种利用所述复合树脂金刚砂砂浆进行抗磨蚀的方法，按如下步骤进行：

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：现场配制复合树脂金刚砂砂浆材料和粘结底料；粘结底料的配方为环氧树脂100千克、650聚酰胺树脂35千克和助剂8千克，按所述比例将环氧树脂和650树脂混合并搅拌均匀，加入助剂即可；所述的助剂是指碳黑；

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：首先在过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位刷涂粘结底料，然后将复合树脂金刚砂砂浆材料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：再在金刚砂涂层表面刷涂或喷涂两遍聚氨酯材料；

步骤6：保温固化12个小时，最终形成的抗磨蚀涂层即为复合树脂金刚砂砂浆材料。

实施例4：一种复合树脂金刚砂砂浆，包括下列重量克数的原材料制备而成：环氧树脂100千克、650树脂30千克、聚氨酯15千克、氨基交联剂5千克、环己酮2千克、棕刚玉7000千克、助剂10千克。所述的助剂是指碳黑。

所述复合树脂金刚砂砂浆的制备方法，将上述比例的环氧树脂、650聚酰胺树脂、聚氨酯、氨基交联剂和环己酮混合搅拌均匀成为环氧树脂胶体，加入金刚砂混合均匀，再加入碳黑助剂，即制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

一种利用所述复合树脂金刚砂砂浆进行抗磨蚀的方法，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：现场配制复合树脂金刚砂砂浆材料和粘结底料；粘结底料的配方为环氧树脂100千克、650聚酰胺树脂38千克和助剂9千克，按所述比例将环氧树脂和650树脂混合并搅拌均匀，加入助剂即可；所述的助剂是指碳黑；

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：首先在过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位刷涂粘结底料，然后将复合树脂金刚砂砂浆材料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：再在金刚砂涂层表面刷涂或喷涂两遍聚氨酯材料；

步骤6：保温固化12个小时，最终形成的抗磨蚀涂层即为复合树脂金刚砂砂浆材料。

实施例5：一种复合树脂金刚砂砂浆，包括下列重量克数的原材料制备而成：环氧树脂100千克、650树脂32千克、聚氨酯17千克、氨基交联剂5千克、环己酮2千克、棕刚玉7200千克、助剂6千克。所述的助剂是指苏丹红。

所述的复合树脂金刚砂砂浆的制备方法，将上述比例的环氧树脂、650聚酰胺树脂、聚氨酯、氨基交联剂和环己酮混合搅拌均匀成为环氧树脂胶体，然后加入金刚砂混合均匀，再加入苏丹红助剂，即制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

一种利用所述复合树脂金刚砂砂浆进行抗磨蚀的方法，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：现场配制复合树脂金刚砂砂浆材料和粘结底料；粘结底料的配方为环氧树脂100千克、650聚酰胺树脂38千克和助剂8千克，按所述比例将环氧树脂和650树脂混合并搅拌均匀，加入助剂即可；所述的助剂是指苏丹红；

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：首先在过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位刷涂粘结底料，然后将复合树脂金刚砂砂浆材料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：再在金刚砂涂层表面刷涂或喷涂两遍聚氨酯材料；

步骤6：保温固化12个小时，最终形成的抗磨蚀涂层即为复合树脂金刚砂砂浆材料。

实施例6：一种复合树脂金刚砂砂浆，包括下列重量克数的原材料制备而成：环氧树脂100千克、650树脂34千克、聚氨酯18千克、氨基交联剂5千克、环己酮2千克、棕刚玉7400千克、助剂7千克。所述的助剂是指碳黑。

所述的复合树脂金刚砂砂浆的制备方法，将上述比例的环氧树脂、650聚酰胺树脂、聚氨酯、氨基交联剂和环己酮混合并搅拌均匀成为环氧树脂胶体，然后加入金刚砂混合均匀，再加入碳黑助剂，即制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

一种利用所述复合树脂金刚砂砂浆进行抗磨蚀的方法，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：现场配制复合树脂金刚砂砂浆材料和粘结底料；粘结底料的配方为环氧树脂100千克、650聚酰胺树脂36千克和助剂7千克，按所述比例将环氧树脂和650树脂混合并搅拌均匀，加入助剂即可；

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：首先在过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位刷涂粘结底料，然后将复合树脂金刚砂砂浆材料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：再在金刚砂涂层表面刷涂或喷涂两遍聚氨酯材料；

步骤6：保温固化12个小时，最终形成的抗磨蚀涂层即为复合树脂金刚砂砂浆材料。

实施例7：一种复合树脂金刚砂砂浆，包括下列重量克数的原材料制备而成：环氧树脂100千克、650树脂36千克、聚氨酯19千克、氨基交联剂5千克、环己酮2千克、棕刚玉7600千克、助剂9千克。所述的助剂是指苏丹红。

所述复合树脂金刚砂砂浆的制备方法，将上述比例的环氧树脂、650聚酰胺树脂、聚氨酯、氨基交联剂和环己酮混合搅拌均匀成为环氧树脂胶体，加入金刚砂混合均匀，再加入苏丹红助剂，即可制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

实例介绍：新疆红山嘴水电厂转轮抗磨蚀防护：

(1)用角磨机或喷砂方法将转轮叶片及其流道的磨蚀部位进行除锈、除水和抛光处理；

(2)现场配置复合树脂金刚砂材料和粘结底料；

(3)将叶轮加热至50℃左右；

(4)刷涂粘结底料，然后将复合树脂涂敷到转轮的磨蚀部位；

(5)保温固化12个小时即可。

Claims (3)

1.一种复合树脂金刚砂砂浆，其特征在于：包括下列重量份数的原材料制备而成：环氧树脂100份、650聚酰胺树脂30-40份、聚氨酯15-20份、氨基交联剂5份、环己酮2份、金刚砂7000-8000份、助剂5-10份，所述助剂是指碳黑或苏丹红，将环氧树脂100份、650聚酰胺树脂30-40份、聚氨酯15-20份、氨基交联剂5份、环己酮2份混合搅拌均匀成为环氧树脂胶体，然后加入金刚砂7000-8000份混合均匀，再加入碳黑或苏丹红助剂5-10份制成复合树脂金刚砂砂浆材料。

2.一种复合树脂金刚砂砂浆的制备方法，其特征在于：将环氧树脂100份、650聚酰胺树脂30-40份、聚氨酯15-20份、氨基交联剂5份、环己酮2份混合搅拌均匀成为环氧树脂胶体，然后加入金刚砂7000-8000份混合均匀，再加入碳黑或苏丹红助剂5-10份制成复合树脂金刚砂砂浆材料，所述份数为重量份数。

3.一种利用权利要求1所述的复合树脂金刚砂砂浆进行抗磨蚀的方法，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：现场配制复合树脂金刚砂砂浆材料和粘结底料；粘结底料的配方为环氧树脂100份、650聚酰胺树脂30-40份和碳黑或苏丹红助剂5-10份，按所述比例将环氧树脂和650树脂混合并搅拌均匀，加入碳黑或苏丹红助剂；

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：首先在过流部件的易磨蚀部位或附属设施的易磨蚀部位刷涂粘结底料，然后将复合树脂金刚砂砂浆材料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：再在金刚砂涂层表面刷涂或喷涂两遍聚氨酯材料；

步骤6：保温固化12个小时，最终形成的抗磨蚀涂层为复合树脂金刚砂砂浆材料。