CN1032910A - 金属表面多层次组合的抗磨蚀保护涂层的涂覆工艺 - Google Patents

Abstract

一种多层次保护涂层的涂覆工艺，是在金属表面 涂覆经过优选的具有优良粘结性和抗磨抗气蚀性能 的复合尼龙、共聚尼龙、聚醚型聚氨酯，涂覆时，工件 的预热温度为250°～210℃，200°～150℃，140° ～120℃，并可根据实际需要选择组合材料、层次。 它具有不使用粘合剂而形成一个多层次的整体保护 层，且减少了工序，能在一次施工工艺中完成。可用 于水轮机、水泵、机械、管道、阀门和海洋船舶工程、选 煤机械的磨蚀保护。

Description

本发明属于化学涂料涂复工艺。

现有以防腐抗磨为目的保护涂层，以单一涂料薄层为主，而多层次保护涂层则采用粘合剂把上下层粘结一起，以解决涂层之间的粘接问题，提高粘合强度，UK.N1123541，USP4443519就是采用此法粘接涂层层次的，其不足之处是，粘合剂本身不具备保护层的条件，不起保护作用，不同涂层之间结合不牢靠，在强气蚀（腐蚀）工况下，容易分层脱落;1979年我国国家科委公布的“水力机械用复合尼龙抗泥沙磨损涂层配方与施工工艺”、“水力机械抗泥沙磨损的环氧金刚砂涂层配方与施工工艺”发明项目，其抗磨性能应用良好，而抗气蚀性能难以满足中强气蚀工况下的保护。

本发明的目的在于提供一种金属表面涂复多层次组合的具有优良粘接性和抗磨抗气蚀性能的保护涂层的涂复工艺方法，使多层熔为一体，抵御较强气蚀工况的破坏。

本发明是根据所优选的不同涂层材料对温度的不同要求，利用其表面熔融状态下产生界面交联，融为一体，产生足够的结合力，以抗御外部条件（气蚀与磨蚀）的破坏。

本发明的特点是在金属表面涂复复合尼龙，共聚尼龙（T-130），聚醚型聚氨酯，涂复复合尼龙工件的予热温度为250°～210℃，涂复共聚尼龙工件的予热温度为200°～150℃，涂复聚醚型聚氨酯工件的予热温度为140°～120℃。

通过下列措施实现涂复工艺：

涂复复合尼龙时，工件的最佳温度为220℃;

涂复共聚尼龙时，工件的最佳温度为170℃;

涂复聚醚型聚氨酯时，工件的最佳温度为130℃。

并且金属表面（工件）需经去油除锈喷砂，用偶联剂处理，聚氨酯需经脱气处理后，再使用。

下面结合实施例详细介绍涂复工艺：

凡被保护的工件（金属表面）先去油除锈喷砂，用偶联剂表面处理后放进烘箱，加热到250℃，出箱（用喷枪，以下同）喷涂复合尼龙，之后重新进烘箱再加热到200℃，出箱喷涂共聚尼龙（T-130），尔后重进烘箱加热到130℃，聚氨酯予聚体在涂复前，经80℃脱气后加MoCa（3·3-二氯4·4-二氨基二基甲烷）即

从烘箱取出工件再浇注聚醚型聚氨酯面层，最后放在120℃温箱中保留4小时，取出即完成涂复工艺。

按工件对多层次组合涂层要求，涂层之间不使用粘合剂粘连，在工件予热过程中，要防止涂层老化，因此，涂复的最佳温度分别为220℃、170℃、130℃，当达到以上相应温度时，涂层表面出现熔融，上下涂层产生界面交联，紧密结合，融为一体，形成一个整体保护层。

复合尼龙具有优良的粘接性和抗磨性，因此，保留它作为基层（底层）部分，工件某部位要加强耐气蚀性能，可在复合尼龙表面再喷涂耐气蚀性能更好的共聚尼龙（T-130）（耐气蚀性能是复合尼龙的1.6倍以上），以上措施尚不能满足要求，可在共聚尼龙的基础上涂复聚醚型聚氨酯（耐气蚀性能是复合尼龙的15倍），共聚尼龙作为复合尼龙表面强化中间层，也起到粘合剂作用。这样，涂复层次可按工件对耐气蚀性能的要求，有目标地选择层次材料，组合成一个整体的保护层。涂层耐气蚀性能比较见表：

本发明在实际应用中，收到了意外效果：

经多层次涂复保护，对磨损较剧的泵轮（如陕西关中东部抽黄灌溉黄河四号泵轮：Q＝4M /S，H＝110M），在强破坏区的保护效果达1000小时，并且涂层磨掉后，可以重新涂复，而一个1Cr₁₃不锈钢泵轮造价为10万元，寿命仅为1800小时，面层用聚氨酯的口环涂层寿命可延长3倍（从500小时延长到1500小时）。

本发明与多泥沙（或含固体颗粒的有腐蚀液介质）中水力机械所要求的防腐蚀保护涂层要求相符合，可按不同保护层（即按工件磨损严重情况而定）选择不同组合，关键部位则可以强化，按全组合涂层其抗气蚀性能可成倍提高。

本发明优点是：

1、不使用粘合剂即可有效把不同涂层粘接起来，并融为一体，成为一个完整的保护层;

2、涂层的组合层次是经过优化选材符合涂复温度逐渐降低的自然规律，同时，次一层涂复所要求的温度，也是上一涂层热熔融温度，使上下两层接触面在熔融状态下发生界面交联，成为不同于上下保护层的过渡保护层;

3、可根据工况的不同要求和不同部位的需要，能更经济的选择组合材料和厚度，起到更加有效的保护作用;

4、减少工序，整个涂层过程可在一次施工中完成。

本发明可用于：多沙河流上电站水轮机，水泵保护;对含有腐蚀介质的机械、管道、阀门的保护;也可用于船舶、海洋工程、选煤机械的保护。

Claims (7)

1、一种多层次保护涂层的涂复工艺，其特征在于金属表面涂复复合尼龙(底层)、共聚尼龙(第二层)、聚醚型聚氨酯(第三层)，涂复复合尼龙工件的予热温度为250°～210℃，涂复共聚尼龙工件的予熟温度为200°～150℃，涂复聚醚型聚氨酯工件的予热温度为140°～120℃。

2、按照权利要求1所述的涂复工艺，其特征在于涂复复合尼龙工件的控制温度为220℃。

3、按照权利要求1所述的涂复工艺，其特征在于涂复共聚尼龙工件的控制温度为170℃。

4、按照权利要求1所述的涂复工艺，其特征在于涂复聚醚型聚氨酯工件的控制温度为130℃。

5、按照权利要求1或3或4所述的涂复工艺，其特征在于各层次可根据实际需要选择组合材料，层次和涂复厚度。

6、按照权利要求1或4所述的涂复工艺，其特征在于聚氨酯需经脱气处理。

7、按照权利要求1所述的涂复工艺，其特征在于金属表面需经去油除锈，用偶联剂处理。