CN102838921A - 刷涂型高强度耐磨防腐涂层和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刷涂型高强度耐磨防腐涂层，该涂层A组分包括混合环氧树脂80～100份，增韧剂10～15份，稀释剂5～10份，陶瓷粉60～100份，石英粉5～10份，钛白粉20～30份，气相白炭黑5～10份，消泡剂0.1～0.5份，流平剂0.1～0.5份，润湿分散剂0.1～0.5份。B组分包括混合胺类固化剂40～50份，环氧促进剂2～5份，硅烷偶联剂2～5份。该涂层施工工艺简单，易操作，涂层内无挥发溶剂，低气味，对人体伤害小；涂层固化之后具有极高的附着力，可耐40%硫酸、30%盐酸、20%氢氧化钠、10%氯化钠、机油等不同介质的浸蚀，以及流沙、气体粉尘、泥浆等不同工矿的磨蚀和气蚀。

Description

刷涂型高强度耐磨防腐涂层和制备方法

技术领域

本发明属高分子技术领域，具体涉及一种刷涂型高强度耐磨防腐涂层和制备方法。

背景技术

泵作为通用机械设备而广泛地应用于国民经济的各个领域。由于锈蚀、腐蚀、磨蚀和空蚀等破坏作用，使泵壳和泵轮表面变得凸凹不平，摩阻系数逐渐增加，泵效率下降，电耗增加，泵的使用寿命缩短。目前泵类生产企业对泵壳、叶轮、护板的耐磨防腐性能的要求日渐提高，而企业现有的处理方式主要以更换材料来提高耐磨防腐效果，部分客户需要做内部涂层，但成本较高（外加工），因此一些泵类生产企业急需一种比较经济并且使用方便的产品提高泵的耐磨防腐效果。针对目前现状，发明了一种施工工艺简单、刷涂型高强度耐磨防腐涂层，用于保护泵叶轮、泵壳、护板等遭受磨蚀和气蚀，提高泵运行效率，改善泵的水利条件；延长泵的使用寿命，减少对泵的维护，从而达到减少更换新设备，降低设备运行维护费用，减少因停机造成企业生产损失。

发明内容

本发明提出的是一种刷涂型高强度耐磨防腐涂层和制备方法，该涂层是由A、B两种组分组成，低气味，内含超细陶瓷粉，两组分混合后可刷涂形成一层光滑的耐磨、耐腐蚀涂层；该涂层施工工艺简单，易操作，涂层内无挥发溶剂，低气味，对人体伤害小，涂层固化之后具有极高的附着力，可耐40%硫酸、30%盐酸、20%氢氧化钠、10%氯化钠、机油等不同介质的浸蚀，以及流沙、气体粉尘、泥浆等不同工矿的磨蚀和气蚀；

为了实现本发明的目的，提出一种刷涂型高强度耐磨防腐涂层和制备方法，所述涂层包括A组分和B组分，所述A、B两组分的重量比为A:B=4.5:1，其中，

A组分由以下重量份的组分组成：

混合环氧树脂80～100份，增韧剂10～15份，稀释剂5～10份，陶瓷粉60～100份，石英粉5～10份，钛白粉20～30份，气相白炭黑5～10份，消泡剂0.1～0.5份，流平剂0.1～0.5份，润湿分散剂0.1～0.5份；

B组分由以下重量份的组分组成：

混合胺类固化剂40～50份，环氧促进剂 2～5份，硅烷偶联剂2～5份， 

所述的混合环氧树脂是双酚A环氧树脂和酚醛环氧树脂，其中双酚A环氧树脂用量为环氧树脂总重量的40～60%，酚醛环氧树脂用量为环氧树脂总重量的40～60%；

所述的增韧剂是粉末纳米橡胶改性环氧树脂；

所述的稀释剂是反应型环氧类稀释剂，它可以是乙二醇二缩水甘油醚，丁二醇二缩水甘油醚中的一种；

所述的消泡剂是不含有机硅的破泡聚合物溶液；

所述的流平剂是聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体；

所述的润湿分散剂是带聚硅氧烷共聚体的不饱和多羧酸聚合物溶液；

所述的混合胺类固化剂是由酚醛胺固化剂、脂环胺固化剂、脂肪胺固化剂组成，可以是腰果壳油改性胺固化剂、N-氨乙基哌嗪、异弗尔酮二胺、三乙烯四胺、二乙烯三胺、环氧丙烷丁基醚-二乙烯三胺加成物中的2种或2种以上混合物；

所述的环氧促进剂是DMP-30环氧促进剂；

所述的硅烷偶联剂是KH-550偶联剂；

本发明还提出一种制备上述刷涂型高强度耐磨防腐涂层的方法，具体步骤如下：

制备A组分步骤为：

（1）将所述陶瓷粉、石英粉、钛白粉、气相白炭黑预先在干燥机上于120℃干燥2小时，然后冷至室温，其中陶瓷粉、石英粉过80目筛；

（2）所述双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂、增韧剂预先在60℃下预热5h；

（3）在常温情况下首先按比例加入双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、增韧剂、稀释剂、消泡剂、流平剂、润湿分散剂于分散釜中，搅拌大约15min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（4）然后按比例加入陶瓷粉、石英粉搅拌大约10min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（5）然后按比例加入钛白粉，搅拌大约10min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（6）然后按比例加入气相白炭黑，搅拌大约5min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（7）清理搅拌齿和釜壁，继续搅拌大约5min后出料分装；

制备B组分步骤为：

（8）在常温情况下首先按比例加入混合胺类固化剂、环氧促进剂、硅烷偶联剂于分散釜中搅拌大约10min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（9）清理搅拌齿和釜壁，继续搅拌大约5min后出料分装；

本发明提供的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，具有很高的附着力，耐介质、耐磨损性能优异；施工工艺简单，易操作，涂层内无挥发溶剂，低气味，对人体伤害小；可刷涂立面不流淌；操作时间适中，可用于大面积刷涂，室温固化24h后工件即可投入运行，涂层固化后形成一层光滑的耐腐蚀、耐磨涂层，以防护湍流腐蚀和穴蚀，可应用于各类设备的预保护以及修复，特别是泵叶轮、泵壳、护板等表面防腐、防磨处理。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明的技术方案进一步详细说明；

实施例1

A组分由以下重量份的组分组成：

双酚A环氧树脂40份，酚醛环氧树脂40份，增韧剂10份，稀释剂5份，陶瓷粉60份，石英粉5份，钛白粉20份，气相白炭黑5份，消泡剂0.1份，流平剂0.1份，润湿分散剂0.1份；

B组分由以下重量份的组分组成：   

混合胺类固化剂40份，环氧促进剂2份，硅烷偶联剂2份；

实施例2

A组分由以下重量份的组分组成：

双酚A环氧树脂60份，酚醛环氧树脂40份，增韧剂15份，稀释剂10份，陶瓷粉100份，石英粉10份，钛白粉30份，气相白炭黑10份，消泡剂0.5份，流平剂0.5份，润湿分散剂0.5份；

B组分由以下重量份的组分组成：   

混合胺类固化剂50份，环氧促进剂5份，硅烷偶联剂5份；

实施例3

A组分由以下重量份的组分组成：

双酚A环氧树脂40份，酚醛环氧树脂60份，增韧剂12份，稀释剂8份，陶瓷粉80份，石英粉8份，钛白粉30份，气相白炭黑10份；

B组分由以下重量份的组分组成：   

混合胺类固化剂45份，环氧促进剂3份，硅烷偶联剂3份；

实施例4

A组分由以下重量份的组分组成：

双酚A环氧树脂50份，酚醛环氧树脂50份，增韧剂10份，稀释剂8份，陶瓷粉60份，石英粉10份，钛白粉25份，气相白炭黑8份；

B组分由以下重量份的组分组成：   

混合胺类固化剂40份，环氧促进剂2份，硅烷偶联剂5份；

实施例5

 A组分由以下重量份的组分组成：

双酚A环氧树脂48份，酚醛环氧树脂32份，增韧剂12份，稀释剂5份，陶瓷粉100份，石英粉8份，钛白粉25份，气相白炭黑8份；

B组分由以下重量份的组分组成：   

混合胺类固化剂50份，环氧促进剂3份，硅烷偶联剂5份；

实施例6

 A组分由以下重量份的组分组成：

双酚A环氧树脂32份，酚醛环氧树脂48份，增韧剂15份，稀释剂5份，陶瓷粉80份，石英粉5份，钛白粉20份，气相白炭黑5份；

B组分由以下重量份的组分组成：   

混合胺类固化剂40份，环氧促进剂5份，硅烷偶联剂3份；

上述实施例中具体生产工艺均按照以下工艺制得：

制备A组分步骤为：（1）将所述陶瓷粉、石英粉、钛白粉、气相白炭黑预先在干燥机上于120℃干燥2小时，然后冷至室温，其中陶瓷粉、石英粉过80目筛；（2）所述双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂、增韧剂预先在60℃下预热5h；（3）在常温情况下首先按比例加入双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂、增韧剂、稀释剂、消泡剂、流平剂、润湿分散剂于分散釜中，搅拌大约15min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；（4）然后按比例加入陶瓷粉、石英粉搅拌大约10min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；（5）然后按比例加入钛白粉，搅拌大约10min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；（6）然后按比例加入气相白炭黑，搅拌大约5min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；（7）清理搅拌齿和釜壁，继续搅拌大约5min后出料分装，标明品名、批号、生产日期、重量；

制备B组分步骤为：（8）在常温情况下首先按比例加入混合胺类固化剂、环氧促进剂、硅烷偶联剂于分散釜中搅拌大约10min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；（9）清理搅拌齿和釜壁，继续搅拌大约5min后出料分装，标明品名、批号、生产日期、重量；

上述实施例中，陶瓷粉大于1000目，石英粉400目，在实际使用过程中将A、B两种组份按照重量比A：B=4.5：1进行混合，待混合均匀后将混合好的胶均匀地刷涂在试件表面,一般刷涂2～3遍,每遍刷涂厚度为0.2-0.4mm。涂层室温固化24h后被涂工件即可投入运行；

以实施例1～6的刷涂型高强度耐磨防腐涂层测试其性能如下表所示：

﹡剪切强度测试：参照GB/T7124-2008要求用碳钢板制作剪切样件，在23℃±2℃条件下固化7天后测试强度；

﹡﹡40%硫酸等防腐性能测试: 按照机械部行业标准JB/T10283-2008制作样件，测试防腐性能；

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述涂层包括A组分和B组分，所述A、B两组分的重量比为A:B=4.5:1，其中，                                             

A组分由以下重量份的组分组成：

混合环氧树脂80～100份，增韧剂10～15份，稀释剂5～10份，陶瓷粉60～100份，石英粉5～10份，钛白粉20～30份，气相白炭黑5～10份，消泡剂0.1～0.5份，流平剂0.1～0.5份，润湿分散剂0.1～0.5份；

B组分由以下重量份的组分组成：

混合胺类固化剂40～50份，环氧促进剂 2～5份，硅烷偶联剂2～5份。

2.根据权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述的混合环氧树脂是双酚A环氧树脂和酚醛环氧树脂，其中双酚A环氧树脂用量为混合环氧树脂总重量的40～60%，酚醛环氧树脂用量为混合环氧树脂总重量的40～60%。

3.根据权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述的增韧剂是粉末纳米橡胶改性环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述的稀释剂是反应型环氧类稀释剂，它可以是乙二醇二缩水甘油醚或丁二醇二缩水甘油醚中的一种。

5.根据权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述的消泡剂是不含有机硅的破泡聚合物溶液。

6.根据权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述的流平剂是聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体。

7.根据权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述的润湿分散剂是带聚硅氧烷共聚体的不饱和多羧酸聚合物溶液。

8.根据权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述的混合胺类固化剂是由酚醛胺固化剂、脂环胺固化剂、脂肪胺固化剂组成，可以是腰果壳油改性胺固化剂、N-氨乙基哌嗪、异弗尔酮二胺、三乙烯四胺、二乙烯三胺、环氧丙烷丁基醚-二乙烯三胺加成物中的2种或2种以上混合物。

9.根据权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述的环氧促进剂是DMP-30环氧促进剂。

10.根据权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层，其特征在于，所述的硅烷偶联剂是KH-550偶联剂。

11.制备如权利要求1所述的刷涂型高强度耐磨防腐涂层的方法，其特征在于，具体步骤如下：

制备A组分步骤为：

（1）将所述陶瓷粉、石英粉、钛白粉、气相白炭黑预先在干燥机上于120℃干燥2小时，然后冷至室温，其中陶瓷粉、石英粉过80目筛；

（2）所述双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂、增韧剂预先在60℃下预热5h；

（3）在常温情况下首先按比例加入双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、增韧剂、稀释剂、消泡剂、流平剂、润湿分散剂于分散釜中，搅拌大约15min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（4）然后按比例加入陶瓷粉、石英粉搅拌大约10min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（5）然后按比例加入钛白粉，搅拌大约10min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（6）然后按比例加入气相白炭黑，搅拌大约5min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（7）清理搅拌齿和釜壁，继续搅拌大约5min后出料分装；

制备B组分步骤为：

（8）在常温情况下首先按比例加入混合胺类固化剂、环氧促进剂、硅烷偶联剂于分散釜中搅拌大约10min，保持真空度为-0.090～-0.095MPa；

（9）清理搅拌齿和釜壁，继续搅拌大约5min后出料分装。