CN102294870A - 一种螺旋输送机壳体内壁及螺旋叶片耐磨环氧涂层 - Google Patents

Abstract

本发明涉及螺旋输送机壳体内壁和螺旋叶片及轴的耐磨环氧涂层技术。耐磨环氧涂层由底层涂料和面层涂料组成，底层涂料与面层涂料一样，都由两组分组成。底层涂层与面层涂层不同之处在于面层涂层的涂料组成中加入了耐磨填料。由于它有其自身的特点，更适合多规格多型号的螺旋输送机叶片及轴和壳体耐磨涂层的涂装。采用由底层涂料和面层涂料组成的无溶剂液体环氧耐磨涂料，涂装各种不同规格型号的螺旋输送机叶片及轴和壳体耐磨涂层更为合理。本发明的方法不仅提高了产品的耐化学性、耐气候牲等性能，而且减轻劳动强度的同时节约了成本，并提高了产品的使用寿命。

Description

一种螺旋输送机壳体内壁及螺旋叶片耐磨环氧涂层

技术领域

本发明属于耐磨涂层技术领域，具体涉及到螺旋输送机壳体内壁和螺旋叶片及轴的耐磨环氧涂层技术。

技术背景

螺旋输送机是冶金、建材、化工、粮食及机械加工等部门广泛应用的一种连续输送设备，主要用于输送粉状、颗粒状和小块状物料。

螺旋输送机是由轴、螺旋形叶片、壳体三部分组成。螺旋形叶片为多节拼接而成，并沿圆柱螺旋线焊接于轴上；壳体一般为圆筒形，也有半圆槽形式的。其工作原理是：电动机带动轴转动，充满在壳体与螺旋形叶片之间的物料被螺旋形叶片推挤着向一端翻滚着前进，由此达到运输物料的目的。

在物料输送过程中螺旋输送机的螺旋形叶片及轴、壳体与被输送的物料相对运动产生摩擦，螺旋形叶片及轴、壳体被物料磨损，如果不采取抗磨措施，螺旋形叶片及轴、壳体特别是螺旋形叶片磨损非常严重，螺旋输送机的主要部件螺旋形叶片及焊接于上的轴使用周期很短，不仅影响螺旋输送机的正常运行，而且非常严重的增加维修成本。如果采用耐磨合金材料制作螺旋形叶片，肯定延长其使用周期，但因耐磨合金材料价格昂贵，制作成本太高，实际很少应用；在螺旋形叶片磨损面上衬耐磨材料如耐磨橡胶也是一种选择，但因衬橡胶工艺繁杂、耐磨性能有限，实际也很少应用。

如果在螺旋输送机的螺旋形叶片及轴、壳体受磨蚀表面涂敷耐磨涂层，可以有效地提高耐磨性能、延长使用时间，从而提高整台螺旋输送机的使用寿命，而且涂敷耐磨涂层的工艺相对简单，涂敷成本不高，是一种比较理想的选择。但由于螺旋输送机的规格型号繁杂，很难形成同型号同规格的大批量生产，烧结环氧耐磨涂层很难适应多规格多型号螺旋输送机叶片及轴和壳体耐磨涂层的涂装。

发明内容

本发明的目的是发明一种新的涂敷技术，它由底层涂料和面层涂料组成的无溶剂液体环氧耐磨涂料进行涂敷。

1、耐磨环氧涂层结构

螺旋输送机叶片和料槽耐磨涂层采用无溶剂液体环氧耐磨涂料，无溶剂液体环氧耐磨涂料由底层涂料和面层涂料组成。底层涂料涂敷在清洁的螺旋输送机叶片及轴或壳体基材表面，形成底层涂层；底层涂层厚度150～300μm。面层涂料涂敷在底层涂层表面，面层涂层厚度150～1500μm。底层涂层与面层涂层粘合在一起，共同形成厚度为300～1800μm的耐磨涂层。

底层涂层与面层涂层承担着不同的功能，底层涂层承担着增强涂层与基材的附着力的功能，面层涂层承担着增强其耐磨性的功能。

底层涂料和面层涂料均为双组分涂料。

面层涂料由A、B两组分组成。A组分由环氧树脂、活性稀释剂、耐磨填料和流平剂组成；B组分由固化剂、耐磨填料、增韧剂、流平剂、促进剂组成。

底层涂料与面层涂料一样由两组分组成，分为C、D两组分，与面层涂料不同之处在于底层涂料组成中不加耐磨填料。C组分由环氧树脂、活性稀释剂、和流平剂组成；D组分由固化剂、增韧剂、流平剂、促进剂组成。

环氧树脂可以是缩水甘油酯类环氧树脂，也可以是以双酚A型环氧树脂为代表的缩水甘油醚类环氧树脂。

活性稀释剂可以是单环氧基的丙烯基缩水甘油醚，可以是苯基缩水甘油醚，可以是丁基缩水甘油醚，可以是双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚，也可以是间苯二酚双缩水甘油醚。

耐磨填料主要是辉缘岩铸石粉，也可以是瓷粉。

流平剂可以是丙稀酸流平剂，可以是氟改性丙烯酸流平剂，也可以是磷酸酯改性流平剂。

固化剂可以是脂肪胺，可以是脂环胺，可以是芳香胺，也可以是聚酰胺。

增韧剂可以是邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯，也可以是磷酸三乙酯、磷酸三丁酯。

促进剂可以是甲基二乙醇胺，也可以是氨基苯酚。

一个组合的A、B、C、D四组分中相同名称的物料必须使用相同的物料，而且是同一批次。

A、B、C、D四组分组成及A组分与B组分用量比例和C组分与D组分用量的重量比如下：

A组分：

B组分：

A、B两组分的用量的重量比为1∶1；

C组分：环氧树脂                80～95％

       活性稀释剂                     10～15％

       流平剂               1～5％

D组分：

C、D两组分的用量的重量比为5∶1

底层涂层与面层涂层不同之处在于面层涂层的涂料组成中加入了耐磨填料。涂料组成中加入耐磨填料后对与基材的粘附性能有一定影响，或多或少減小涂料对基材的附着力，为了消除这种不良影响，在涂料与基材接触部位所用涂料中不加耐磨填料，确保了涂层对基材的附着力。面层涂料中的粘结剂固化后有一定的耐磨性，但远远不能满足耐磨要求，必须在面层涂料中添加耐磨性能好的填料，使其在所形成的面层涂层中承担耐磨重任，本发明选用硬度高、耐磨性好的辉绿岩铸石粉为耐磨填料，使其充分发挥耐磨性好的优势。用环氧树脂粘结耐磨性能好的辉绿岩铸石粉所形成的涂层，表现出优异的耐磨性能。

2、耐磨环氧涂层的制备方法

首先对要进行耐磨涂层涂敷处理的螺旋运输机叶片及轴组件或壳体组件涂敷表面进行清理，除去组件表面的油脂、水分、粉尘、污物、氧化膜和锈等物。检验清理后的组件表面，确认组件表面的油脂、水分、粉尘、污物、氧化膜和锈等物清除干净。

涂敷底层涂层：估算底层涂层用涂料用量，按上述配方现场配制底层涂料。先按配方要求分别将C、D两组分各自混合均匀，然后按重量比5∶1将C、D两组分迅速均匀混合在一起，并将混合均匀的底层涂料采用高压无空气喷涂或手工抹涂方式，涂敷在需耐磨处理的清理合格的螺旋叶片及轴组件(轴两头100mm除外)、半圆形壳体内壁和盖板内壁表面。因为C、D两组分混合后涂料逐渐固化，会造成涂敷困难，故要求混合C、D两组分时速度要快，要求10分钟内将C、D两组分混合均匀，并要求涂敷混合好的底层涂料时速度也要快，20分钟内涂敷完所配的C、D两组分混合料。工件较大时，在规定的时间内一次混料并涂敷完全部涂料有困难，可以将工件有计划地分为几段涂敷，相应地把C、D两组分分成几份，分几次混合，混合一份C、D两组分料涂敷一段工件，直到工件表面全部涂敷完毕。然后进行底层涂层检验，检验涂层是否均匀，有无漏涂，不合格则应修整，合格则可进行下一步涂敷面层涂层。

涂敷面层涂层：底层涂层固化经检验合格后即涂敷面层涂层。估算面层涂层用涂料用量，按上述配方现场配制面层涂料。先按配方要求分别将A、B两组分各自混合均匀，然后按重量1∶1将A、B两组分迅速均匀混合在一起，并迅速将混合均匀的面层涂料采用高压无空气喷涂或手工抹涂方式，涂敷在已在工件上形成的底层涂层的表面。因为A、B两组分混合后涂料逐渐固化，会造成涂敷困难，故要求混合A、B两组分时速度要快，要求10分钟内将A、B两组分混合均匀，并要求涂敷混合好的底层涂料时速度也要快，20分钟内涂敷完所配的A、B两组分混合料。工件较大时，在规定的时间内一次混料并涂敷完全部涂料有困难，可以将工件有计划地分为几段涂敷，相应地把A、B两组分分成几份，分几次混合，混合一份A、B两组分料涂敷一段工件，直到底层涂层表面全部被面层涂料涂敷完毕。然后进行面层涂层检验，检验面层涂层厚度是否符合要求，涂层是否均匀，有无漏涂，不合格则应修整，合格则为成品，完成螺旋输送机叶片及轴组件或壳体级件耐磨涂层的涂敷。

本发明由于它有其自身的特点，更适合多规格多型号的螺旋输送机叶片及轴和壳体耐磨涂层的涂装。采用由底层涂料和面层涂料组成的无溶剂液体环氧耐磨涂料，涂装各种不同规格型号的螺旋输送机叶片及轴和壳体耐磨涂层更为合理。本发明提供一种了机械强度高、附着力强、耐磨性能优良、成本低的无溶剂液体环氧耐磨涂料。本发明的方法不仅提高了产品的耐化学性、耐气候牲等性能，而且减轻劳动强度的同时节约了成本，并提高了产品的使用寿命。

具体实施方式

下面是本发明的具体实施例：

壳体内壁直径为300mm长度为3000mm碳钢焊接成的螺旋输送机，对其与输送物料接触的螺旋叶片及轴(轴两头100mm除外)组件、半圆形壳体内壁和盖板内壁进行涂敷耐磨涂层处理。

选用包括底层涂料和面层涤料的无溶剂液体环氧耐磨涂料，其组成如下：

底层涂料组成(按重量百分比计)：

C组分：

环氧树脂(属于双酚A型液体环氧树脂的E-42环氧树脂)         80％

活性稀释剂(属于丁基缩水甘油醚的环氧丙烷丁基醚)          15％

流平剂(属于丙烯酸流平剂的GLP503)                        5％

D组分：

C、D两组的重量比为5∶1

面层涂料组成(按重要百分比计)：

A组分：

B组分：

A、B两组的重量比为1∶1

底层涂层厚度150～200μm，面层涂层厚度700～800μm。

操作步骤：

表面清理。用喷砂机喷砂处理待涂敷涂料组件表面。清理后的组件表面无油脂、水分、粉尘、污物、氧化膜和锈等物。

底层涂层涂敷及检验。底层涂层为150～200μm。估算涂料用量，按上述配方配制的底层涂料。先按配方要求分别将环氧树脂(E-42环氧树脂)80％、活性稀释剂(环氧丙烷丁基醚)15％、流平剂(GLP503)5％混合均匀成C组分，将固化剂(乙二胺)50％、增韧剂(邻苯二甲酸二丁酯)30％、流平剂(GLP503)10％、促进剂(2，4，6三甲基苯酚)10％混合均匀成D组分，然后按重量比5∶1将C、D两组分迅速均匀混合在一起，并迅速将混合均匀的底层涂料采用手工抹涂方式，涂敷在需耐磨处理的清理合格的螺旋叶片及轴(轴两头100mm除外)组件、半圆形壳体内壁和盖板内壁表面。因工件较长将螺旋叶片及轴组件分6段涂敷，半圆形壳体内壁及盖板内壁分5段涂敷，相应地将C、D两组分，分成6+6+5＝17份，分17次混合，混合一份C、D两组分涂敷一段工件，直到工件表面全部涂敷完毕。检验底层涂层厚度、涂层均匀性，有无漏涂，不合格则修整至合格，合格则可进行下一步涂敷面层涂层。

面层涂层涂敷及检验。面层涂层总厚700～800μm，估算涂料用量，先按配方要求分别将环氧树脂(E-42环氧树脂)52％、活性稀释剂(环氧丙烷丁基醚)15％、耐磨填料(辉绿岩铸石粉)30％、流平剂(GLP503)3％混合均匀成A组分，将固化剂(乙二胺)8％、耐磨填料(辉绿岩铸石粉)70％、增韧剂(邻苯二甲酸二丁酯)15％、流平剂(GLP503)3％、促进剂(2，4，6三甲基苯酚)4％混合均匀成B组分，然后按重量比1∶1将C、B两组分迅速均匀混合在一起，并迅速将混合均匀的底层涂料采用手工抹涂方式，涂敷在需耐磨处理的清理合格的螺旋叶片及轴(轴两头100mm除外)组件、半圆形壳体内壁和盖板内壁表面。其底层涂层为150～200μm。因工件较长将螺旋叶片及轴组件分6段涂敷，半圆形壳体内壁及盖板内壁分5段涂敷，相应地将C、B两组分，分成6+6+5＝17份，分17次混合，混合一份C、B两组分涂敷一段工件，直到工件表面全部涂敷完毕。涂敷面层涂层后检验涂层均匀性，有无漏涂，不合格则需修整合格。

面层涂层涂敷完毕并检验合格即为螺旋输送机耐磨组件成品，可用去组装螺旋输送机整机。

Claims (7)

1.一种螺旋输送机壳体内壁及螺旋叶片耐磨环氧涂层，由底层涂料和面层涂料组成；底层涂层厚度150～300μm，面层涂料涂敷在底层涂层表面，面层涂层厚度150～1500μm，底层涂层与面层涂层粘合在一起，共同形成厚度为300～1800μm的耐磨涂层。

2.根据权利要求1所述的耐磨环氧涂层，其特征在于：

面层涂料由A、B两组分组成；A组分由环氧树脂、活性稀释剂、耐磨填料和流平剂组成，B组分由固化剂、耐磨填料、增韧剂、流平剂、促进剂组成；

底层涂料由C、D两组分组成；C组分由环氧树脂、活性稀释剂、和流平剂组成，D组分由固化剂、增韧剂、流平剂、促进剂组成。

3.根据权利要求2所述的耐磨环氧涂层，其特征在于：A组分与B组分用量的重量比，以及C组分与D组分用量的重量比如下：

A组分：

B组分：

A、B两组分的用量的重量比为1∶1；

C组分：环氧树脂              80～95％

活性稀释剂                   10～15％

流平剂                       1～5％

D组分：

C、D两组分的用量的重量比为5∶1。

4.根据权利要求2、3所述的耐磨环氧涂层，其特征在于：

所述的环氧树脂可以是缩水甘油酯类环氧树脂，也可以是以双酚A型环氧树脂为代表的缩水甘油醚类环氧树脂；

所述的活性稀释剂可以是单环氧基的丙烯基缩水甘油醚，可以是苯基缩水甘油醚，可以是丁基缩水甘油醚，可以是双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚，也可以是间苯二酚双缩水甘油醚；

所述的耐磨填料主要是辉缘岩铸石粉，也可以是瓷粉；

所述的流平剂可以是丙稀酸流平剂，可以是氟改性丙烯酸流平剂，也可以是磷酸酯改性流平剂；

所述的固化剂可以是脂肪胺，可以是脂环胺，可以是芳香胺，也可以是聚酰胺；

所述的增韧剂可以是邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯，也可以是磷酸三乙酯、磷酸三丁酯；

所述的促进剂可以是甲基二乙醇胺，也可以是氨基苯酚；

A、B、C、D四组分中相同名称的物料必须使用相同的物料，而且是同一批次。

5.根据权利要求4所述的耐磨环氧涂层，其特征在于：底层涂料组成(按重量百分比计)：

C组分：

环氧树脂(属于双酚A型液体环氧树脂的E-42环氧树脂)               80％

活性稀释剂(属于丁基缩水甘油醚的环氧丙烷丁基醚)                15％

流平剂(属于丙烯酸流平剂的GLP503)                              5％

D细分：

C、D两组的重量比为5∶1

面层涂料组成(按重要百分比计)：

A组分：

B组分：

A、B两组的重量比为1∶1

底层涂层厚度150～200μm，面层涂层厚度700～800μm。

6.权利要求4所述的耐磨环氧涂层的制备方法：

首先对要进行耐磨涂层涂敷处理的螺旋运输机叶片及轴组件或壳体组件涂敷表面进行清理，除去组件表面的油脂、水分、粉尘、污物、氧化膜和锈等物；检验清理后的组件表面，确认组件表面的油脂、水分、粉尘、污物、氧化膜和锈等物清除干净；

涂敷底层涂层：估算底层涂层用涂料用量，按所述配方现场配制底层涂料；先按配方要求分别将C、D两组分各自混合均匀，然后按重量比5∶1将C、D两组分迅速均匀混合在一起，并将混合均匀的底层涂料采用高压无空气喷涂或手工抹涂方式，涂敷在需耐磨处理的清理合格的螺旋叶片及轴组件(轴两头100mm除外)、半圆形壳体内壁和盖板内壁表面；要求10分钟内将C、D两组分混合均匀，并要求20分钟内涂敷完所配的C、D两组分混合料；

然后进行底层涂层检验，检验涂层是否均匀，有无漏涂，不合格则应修整，合格则可进行下一步涂敷面层涂层；

涂敷面层涂层：底层涂层固化经检验合格后即涂敷面层涂层；估算面层涂层用涂料用量，按所述配方现场配制面层涂料；先按配方要求分别将A、B两组分各自混合均匀，然后按重量1∶1将A、B两组分均匀混合在一起，并迅速将混合均匀的面层涂料采用高压无空气喷涂或手工抹涂方式涂敷在已在工件上形成的底层涂层的表面；要求10分钟内将A、B两组分混合均匀，并要求20分钟内涂敷完所配的A、B两组分混合料；

然后进行面层涂层检验，检验面层涂层厚度是否符合要求，涂层是否均匀，有无漏涂，不合格则应修整，合格则为成品；完成螺旋输送机叶片及轴组件或壳体级件耐磨涂层的涂敷。

7.根据权利要求6所述的耐磨环氧涂层的制备方法：工件较大时，在规定的时间内一次混料并涂敷完全部涂料有困难，可以将工件有计划地分为几段涂敷，相应地把C、D两组分分成几份，分几次混合，混合一份C、D两组分料涂敷一段工件，直到工件表面全部涂敷完毕；再相应地把A、B两组分分成几份，分几次混合，混合一份A、B两组分料涂敷一段工件，直到底层涂层表面全部被面层涂料涂敷完毕。