CN104610841A - 一种纳米陶瓷改性环氧树脂涂料及其在金属阀门中的应用 - Google Patents

一种纳米陶瓷改性环氧树脂涂料及其在金属阀门中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米陶瓷改性环氧树脂涂料及其在金属阀门中的应用，涉及金属阀门涂料技术领域，由如下质量分数的原料制成：环氧树脂60-65％、纳米陶瓷粉10-15％、纳米二氧化钛3-5％、己二酸二酰肼3-5％、碳化硅微粉2-4％、十二碳醇酯2-3％、高岭土1-2％、羧甲基纤维素钠1-2％、腻子粉0.5-1％、聚乙烯蜡0.5-1％、硅烷偶联剂0.5-2％、氢化蓖麻油0.2-0.5％、磷酸酯类表面活性剂0.1-0.3％、硅酸乙酯1-3％、乙二醇5-10％、水3-5％。本发明采用纳米陶瓷对环氧树脂进行改性，并加入纳米二氧化钛和碳化硅微粉以及各种涂料助剂，制得的粉末涂料可采用静电喷涂方式进行金属阀门涂层的喷涂，有利于增强涂层的抗老化、抗腐蚀和耐磨性等，从而有效延长阀门的使用寿命。

Description

一种纳米陶瓷改性环氧树脂涂料及其在金属阀门中的应用
技术领域：
本发明涉及金属阀门涂料技术领域，具体涉及一种纳米陶瓷改性环氧树脂涂料及其在金属阀门中的应用。
背景技术：
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。因此，喷涂在阀门表面的涂料必须具有耐水、耐冲击、耐热、隔热等性能，尤其是喷涂在金属阀门表面的涂料需要具备较强的防腐和抗老化性能。但是，目前市场是专用于金属阀门的涂料很少，并且其防腐、抗老化效果较差。
现有环氧树脂涂料虽然具有许多优异性能，如优良抗老化、抗腐蚀性能，但其耐湿热性较差，随着环氧树脂应用范围的不断扩大，对耐湿热性的要求越来越高。本发明采用纳米微晶陶瓷对环氧树脂进行改性，以期提高其耐湿热性及其他性能，使其适用于金属阀门表面的喷涂，从而延长阀门的使用寿命。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种制备简单、性能优异的纳米陶瓷改性环氧树脂涂料及其在金属阀门中的应用。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种纳米陶瓷改性环氧树脂涂料，由如下质量分数的原料制成：
环氧树脂60-65％、纳米陶瓷粉10-15％、纳米二氧化钛3-5％、己二酸二酰肼3-5％、碳化硅微粉2-4％、十二碳醇酯2-3％、高岭土1-2％、羧甲基纤维素钠1-2％、腻子粉0.5-1％、聚乙烯蜡0.5-1％、硅烷偶联剂0.5-2％、氢化蓖麻油0.2-0.5％、磷酸酯类表面活性剂0.1-0.3％、硅酸乙酯1-3％、乙二醇5-10％、水3-5％。
所述环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂和缩水甘油胺类环氧树脂中的一种或几种。
所述纳米陶瓷粉的粒径为80-100纳米。
所述纳米二氧化钛的粒径为60-90纳米。
所述碳化硅微粉的粒径为10-15微米。
一种纳米陶瓷改性环氧树脂涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将碳化硅微粉、高岭土和乙二醇加入到高速混合机中，混合10-15min后再加入纳米陶瓷粉、纳米二氧化钛和聚乙烯蜡，继续混合15-20min得混合物I；
(2)先向砂磨机中加入羧甲基纤维素钠、腻子粉和水，砂磨10-15min后再加入混合物I，砂磨至细度小于10um后得混合物II；
(3)先向反应釜中加入环氧树脂、氢化蓖麻油和硅酸乙酯，搅拌混合5-10min，再依次加入混合物II、己二酸二酰肼、十二碳醇酯、硅烷偶联剂和磷酸酯类表面活性剂，随后升温至80-90℃，保温30-45min后停止反应，冷却后得混合物III；
(4)将混合物III经挤出机在90-100℃下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得目标涂料。
本发明涉及所述纳米陶瓷改性环氧树脂涂料在金属阀门中的应用，采用静电喷涂方式进行涂层的喷涂。
本发明的有益效果是：本发明采用纳米陶瓷对环氧树脂进行改性，并加入纳米二氧化钛和碳化硅微粉以及各种涂料助剂，制得的粉末涂料可采用静电喷涂方式进行金属阀门涂层的喷涂，有利于增强涂层的抗老化、抗腐蚀和耐磨性等，从而有效延长阀门的使用寿命。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
一种纳米陶瓷改性环氧树脂涂料，由如下质量分数的原料制成：
环氧树脂60％、纳米陶瓷粉10％、纳米二氧化钛5％、己二酸二酰肼3％、碳化硅微粉3％、十二碳醇酯2％、高岭土1％、羧甲基纤维素钠1％、腻子粉0.5％、聚乙烯蜡0.5％、硅烷偶联剂1.2％、氢化蓖麻油0.5％、磷酸酯类表面活性剂0.3％、硅酸乙酯1％、乙二醇8％、水3％。
其中环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂，纳米陶瓷粉的粒径为80-100纳米，纳米二氧化钛的粒径为60-90纳米，碳化硅微粉的粒径为10-15微米。
根据上述原料配比进行纳米陶瓷改性环氧树脂涂料的制备，包括如下步骤：
(1)先将碳化硅微粉、高岭土和乙二醇加入到高速混合机中，混合10min后再加入纳米陶瓷粉、纳米二氧化钛和聚乙烯蜡，继续混合15min得混合物I；
(2)先向砂磨机中加入羧甲基纤维素钠、腻子粉和水，砂磨15min后再加入混合物I，砂磨至细度小于10um后得混合物II；
(3)先向反应釜中加入环氧树脂、氢化蓖麻油和硅酸乙酯，搅拌混合10min，再依次加入混合物II、己二酸二酰肼、十二碳醇酯、硅烷偶联剂和磷酸酯类表面活性剂，随后升温至80-90℃，保温40min后停止反应，冷却后得混合物III；
(4)将混合物III经挤出机在90-100℃下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得目标涂料。
本发明制备的纳米陶瓷改性环氧树脂涂料可采用静电喷涂方式进行金属阀门表面的喷涂。
将本发明所制粉末涂料与常规静电喷涂粉末涂料在相同条件下对金属阀门进行喷涂，对比两种涂层的附着力、耐冲击强度、耐中性盐雾性能、抗老化性和耐湿热性，结果如下表所示。
从上表可以看出，在相同条件下，本发明所制粉末涂料对金属阀门喷涂后所形成涂层的附着力、耐冲击强度、耐中性盐雾性能、抗老化性和耐湿热性均优于常规静电喷涂粉末涂料。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种纳米陶瓷改性环氧树脂涂料，其特征在于，由如下质量分数的原料制成：环氧树脂60-65％、纳米陶瓷粉10-15％、纳米二氧化钛3-5％、己二酸二酰肼3-5％、碳化硅微粉2-4％、十二碳醇酯2-3％、高岭土1-2％、羧甲基纤维素钠1-2％、腻子粉0.5-1％、聚乙烯蜡0.5-1％、硅烷偶联剂0.5-2％、氢化蓖麻油0.2-0.5％、磷酸酯类表面活性剂0.1-0.3％、硅酸乙酯1-3％、乙二醇5-10％、水3-5％。
2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷改性环氧树脂涂料，其特征在于：所述环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂和缩水甘油胺类环氧树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的纳米陶瓷改性环氧树脂涂料，其特征在于：所述纳米陶瓷粉的粒径为80-100纳米。
4.根据权利要求1所述的纳米陶瓷改性环氧树脂涂料，其特征在于：所述纳米二氧化钛的粒径为60-90纳米。
5.根据权利要求1所述的纳米陶瓷改性环氧树脂涂料，其特征在于：所述碳化硅微粉的粒径为10-15微米。
6.根据权利要求1所述的纳米陶瓷改性环氧树脂涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)先将碳化硅微粉、高岭土和乙二醇加入到高速混合机中，混合10-15min后再加入纳米陶瓷粉、纳米二氧化钛和聚乙烯蜡，继续混合15-20min得混合物I；
(2)先向砂磨机中加入羧甲基纤维素钠、腻子粉和水，砂磨10-15min后再加入混合物I，砂磨至细度小于10um后得混合物II；
(3)先向反应釜中加入环氧树脂、氢化蓖麻油和硅酸乙酯，搅拌混合5-10min，再依次加入混合物II、己二酸二酰肼、十二碳醇酯、硅烷偶联剂和磷酸酯类表面活性剂，随后升温至80-90℃，保温30-45min后停止反应，冷却后得混合物III；
(4)将混合物III经挤出机在90-100℃下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得目标涂料。
7.如权利要求1或6所述纳米陶瓷改性环氧树脂涂料在金属阀门中的应用。
8.根据权利要求7所述的纳米陶瓷改性环氧树脂涂料在金属阀门中的应用，其特征在于：所述纳米陶瓷改性环氧树脂涂料采用静电喷涂方式进行涂层的喷涂。
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