CN105670433B - 一种表面熔覆技术用预置涂料及其应用 - Google Patents

一种表面熔覆技术用预置涂料及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种表面熔覆技术用预置涂料及其应用,该预置涂料包括疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和pH值调节剂;pH值调节剂使预置涂料的pH值为7~9。该预置涂料在pH值调节剂的存在下其pH值为7~9,以疏水改性碱溶性丙烯酸乳液为粘结剂,疏水改性碱溶性丙烯酸乳液中的疏水基团形成疏水缔合体,提高增稠效应,从而实现对预置涂料流变性的调节,能够有效改变涂料体系的流体特性,使其具有高触变性,使预置涂料的通用性较强。另外,预置涂料适宜于密度差异较大的成分体系,能配制出稳定、均匀的涂料。该预置涂料制备的预制涂层可采用各种熔覆工艺得到冶金结合的熔覆涂层,且熔覆涂层的可靠性较高,不易出现裂纹。

Description

一种表面熔覆技术用预置涂料及其应用
技术领域
本发明涉及表面熔覆技术用预置涂料技术领域,尤其涉及一种表面熔覆技术用预置涂料及其应用。
背景技术
表面熔覆技术,如真空熔覆、感应熔覆、预置式激光熔覆、电子束熔覆等,是在基体上预置合金粉末涂层,再采用真空炉加热、感应加热、激光加热、电子束加热的方式使预置合金粉末涂层转变成硬面层。表面熔覆作为一种新型表面改性技术,综合了表面涂层技术和复合材料技术的优势,在硬面行业中有着广泛应用。
预置涂层有两种方式:其一为涂料预置方式,该方法对产品的形状要求不限;其二是柔性布或带状钎料预置方式,该方法不适于对异形产品来预置涂层。
现有技术已报导的涂料方式的熔覆涂层的工艺有:西安电子科技大学黄新波的博士论文《真空熔覆Ni基合金-碳化钨和Co基合金-碳化钨复合涂层的制备及性能研究》采用松香作粘结剂,将添加了碳化钨的镍基和钴基自熔性合金粉末制成膏剂,涂敷于45钢表面,在真空炉中于1140℃~1160℃获得真空熔覆涂层。REVANKAR等人的专利WO 98/08639采用PVA作粘结剂,将Ni-Cr-B-Si合金粉末制成水性浆料涂敷于农业工具钢件(如ASTM1045钢)表面,然后在真空炉中1100℃获得真空熔覆涂层。C.S.Chien,T.Y.Liao等的论文Investigation into microstructural properties of fluorapatite Nd-YAG laserclad coatings with PVA and WG binders(Surface and Coatings Technology.2011,205(10):3141-3146)中,采用聚乙烯醇(PVA)和水玻璃(WG)作粘结剂与氟磷灰石粉混合,预置粉末于Ti-6Al-4V钛合金表面,再采用激光熔覆制得生物相容性陶瓷涂层。傅戈雁、石世宏的论文“激光熔覆甲胺泵进排液阀零件密封面”(金属热处理.2000,(1):20-21)中,密封面涂层采用市售的Co基粉末,使用2123酚醛树脂为粘结剂,用酒精调和并预置于加工面上,然后使用5kW横流CO2激光器进行激光熔覆,制得熔覆涂层。
然而上述报导的表面熔覆技术用涂料的触变性均较差,使得涂料的通用性较差,不能同时适用于刷涂、喷涂或者浸涂。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种表面熔覆技术用预置涂料及其应用,本发明提供的预置涂料的触变性较好,使其通用性较强。
本发明提供了一种表面熔覆技术用预置涂料,包括疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和pH值调节剂;
所述pH值调节剂使预置涂料的pH值为7~9。
优选地,所述预置涂料还包括助剂,所述助剂包括消泡剂、增塑剂、分散剂和表面活性剂。
优选地,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、消泡剂、增塑剂、分散剂和表面活性剂的质量比为1.5~9:100~150:0.05~0.35:0.1~1:0.05~0.35:0.05~0.3。
优选地,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液的固含量为29%~31%;25℃时的粘度为48~52mPa·s。
优选地,所述pH值调节剂选自氨水、有机胺、碱金属的氢氧化物和碱土金属的氢氧化物中的一种或多种。
优选地,所述pH值调节剂选自三乙醇胺、Ca(OH)2溶液、NaOH、KOH和质量分数为25%~28%的氨水中的一种或多种。
优选地,所述合金粉末选自WC-W2C共晶混合物、镍基自熔性合金粉末、钴基自熔性合金粉末、铁基自熔性合金粉末和WC中的一种或多种。
优选地,所述合金粉末选自含Ni35A自熔性合金粉末的物质、含Ni60A自熔性合金粉末的物质和Ni67自熔性合金粉末中的一种或多种;所述含Ni35A自熔性合金粉末的物质为Ni35A自熔性合金粉末和WC粉末的混合物,所述含Ni60A自熔性合金粉末的物质为WC-W2C共晶混合物和Ni60A自熔性合金粉末的混合物。
优选地,所述消泡剂选自聚丙烯酸酯消泡剂;
所述增塑剂选自水溶性增塑剂;
所述分散剂选自多元酸均聚物分散剂;
所述表面活性剂选自吐温类非离子型表面活性剂。
本发明提供了一种上述技术方案所述表面熔覆技术用预置涂料的预置方法,包括以下步骤:
将预置涂料涂敷与基体表面,然后进行干燥,得到预置涂层;
所述涂敷的方式包括刷涂、喷涂和浸涂中的一种或多种。
本发明提供了一种面熔覆技术用预置涂料,包括疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和pH值调节剂;所述pH值调节剂使预置涂料的pH值为7~9。本发明提供的预置涂料在pH值调节剂的存在下其pH值为7~9,以疏水改性碱溶性丙烯酸乳液为粘结剂,疏水改性碱溶性丙烯酸乳液中的疏水基团形成疏水缔合体,提高增稠效应,从而实现对预置涂料流变性的调节,能够有效改变涂料体系的流体特性,使其具有高触变性,触变指数大于30,使预置涂料的通用性较强。另外,疏水改性碱溶性丙烯酸乳液作为粘结剂同时也作为增稠触变剂,对于密度差异大的成分体系,能配制出稳定且均匀的涂料;涂料制作的预置涂层强度高,熔覆涂层不易产生裂纹,可靠性高。
具体实施方式
本发明提供了一种表面熔覆技术用预置涂料,包括疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和pH值调节剂;
所述pH值调节剂使预置涂料的pH值为7~9。
本发明提供的预置涂料在pH值调节剂的存在下其pH值为7~9,以疏水改性碱溶性丙烯酸乳液为粘结剂,疏水改性碱溶性丙烯酸乳液中的疏水基团形成疏水缔合体,提高增稠效应,从而实现对预置涂料流变性的调节,能够有效改变涂料体系的流体特性,使其具有高触变性,使预置涂料的通用性较强。另外,疏水改性碱溶性丙烯酸乳液作为粘结剂同时也作为增稠触变剂,对于密度差异大的成分体系,能配制出稳定且均匀的涂料;另外,本发明提供的预置涂料制备的预制涂层熔覆后得到的熔覆涂层的可靠性较高,不易出现裂纹。
该涂料可以在异形件表面进行涂覆,如内径φ48mm的管道内壁、离心式泥泵腔体内的磨损部位或潜油泵叶轮。
在本发明中,所述预置涂料包括疏水改性碱溶性丙烯酸乳液;所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液的亲水主链上含有少量的疏水基团,在其主要组份水溶性聚合物链段形成高分子溶液的同时,其中的疏水基团形成疏水缔合体,提高增稠效应,从而实现对预置涂料体系流变性的调节,能够有效改变预置涂料体系的流体特性,使之具有触变性,从而赋予预置涂料良好的贮存稳定性和施工性;使预置涂料在贮存时提高粘度,抑制涂料的分离,而在高速涂装时可降低粘度,涂装后提高涂膜的粘度,防止流挂现象的发生。在本发明中,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液的固含量优选为29%~31%;25℃时的粘度优选为48~52mPa·s,更优选为50mPa·s;pH值为3.6;20℃下的比重为1.05。在本发明具体实施例中,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液优选选自型号为SN636的疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、型号为陶氏的TT935的疏水改性碱溶性丙烯酸乳液。本发明对所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的上述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液即可,如可以采用其市售商品;在本发明的具体实施例中,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液的生产厂家为诺普科公司。
在本发明中,所述预置涂料包括合金粉末;所述合金粉末的粒度优选为300~400目;所述合金粉末优选选自WC-W2C共晶混合物、镍基自熔性合金粉末、钴基自熔性合金粉末、铁基自熔性合金粉末、钴粘结碳化钨硬质合金粉末、镍粘结碳化钨硬质合金粉末和WC中的一种或多种;更优选选自含Ni35A自熔性合金粉末的物质、含Ni60A自熔性合金粉末的物质和Ni67自熔性合金粉末中的一种或多种;所述含Ni35A自熔性合金粉末的物质为Ni35A自熔性合金粉末和WC粉末的混合物,所述含Ni60A自熔性合金粉末的物质为WC-W2C共晶混合物和Ni60A自熔性合金粉末的混合物。在本发明中,所述碳化钨的FSSS粒度优选为2~10μm;所述WC-W2C共晶混合物即铸造碳化钨,其粒度优选为-100~+200目。在本发明的一个实施例中,所述合金粉末为-325目的Ni35A自熔性合金粉末与FSSS粒度为7.5~8.5的碳化钨粉末的混合物与粒度-100~+200目的球状铸造碳化钨粉末的混合物;在本发明的另一个实施例中,所述合金粉末为-300目的Ni60A自熔性合金粉末;在本发明的一个实施例中,所述合金粉末为-300~+400目的Ni67自熔性合金粉末。本发明对所述合金粉末的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的上述合金粉末即可,如可以采用其市售商品。
在本发明中,所述预置涂料包括水。本发明对水没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的水即可。
在本发明中,所述预置涂料优选还包括助剂;所述助剂优选包括消泡剂、增塑剂、分散剂和润湿剂。在本发明中,所述消泡剂优选选自聚丙烯酸酯消泡剂;在本发明的具体实施例中,所述消泡剂具体选自型号为B-136聚丙烯酸酯消泡剂或型号为DF-1050聚丙烯酸酯消泡剂。在本发明中,所述增塑剂优选选自水溶性增塑剂;所述水溶性增塑剂优选选自丙二醇、丙三醇和聚乙二醇中的一种或多种;所述聚乙二醇的聚合度优选为200~600。在本发明中,所述分散剂优选选自多元酸均聚物分散剂;在本发明的具体实施例中,所述分散剂具体选自罗门哈斯生产的商标名为多元酸均聚物分散剂。在本发明中,所述表面活性剂优选选自吐温类非离子型表面活性剂;在本发明的具体实施例中,所述表面活性剂具体选自型号为吐温-20表面活性剂。
在本发明中,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、消泡剂、增塑剂、分散剂和润湿剂的质量比优选为1.5~9:100~150:0.05~0.35:0.1~1:0.05~0.35:0.05~0.3。在本发明的一个实施例中,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、消泡剂、增塑剂、分散剂和润湿剂的质量比具体为7:150:0.12:0.5:0.25:018;在本发明的另一个实施例中,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、消泡剂、增塑剂、分散剂和润湿剂的质量比具体为7.5:150:0.12:0.5:0.25:0.18;在本发明的一个实施例中,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、消泡剂、增塑剂、分散剂和润湿剂的质量比具体为5:100:0.08:0.33:0.17:0.12。
在本发明中,所述预置涂料包括pH值调节剂;所述pH值调节剂使预置涂料的pH值为7~9。在本发明中,所述pH值调节剂优选选自氨水、有机胺、碱金属的氢氧化物和碱土金属的氢氧化物中的一种或多种;更优选选自三乙醇胺、Ca(OH)2溶液、NaOH、KOH和质量分数为25%~28的氨水中的一种或多种,最优选选自三乙醇胺或质量分数为25%~28%的氨水。
本发明提供的预置涂料的外观状态为浆状或膏状。本发明优选采用本领域时技术人员熟知的NDJ-8S粘度计对预置涂料的表观粘度和触变指数进行测试,测试结果为:本发明提供的预置涂料在4#转子的0.3rpm测得的表观粘度为4300~6830mPa.S;触变指数为34~61。
在本发明中,所述预置涂料的制备方法优选按照以下步骤:
将疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和pH值调节剂混合,得到预置涂料;
所述pH值调节剂使预置涂料的pH值为7~9。
本发明优选在本领域技术人员熟知的搅拌机中进行预置涂料的制备。本发明优选在预置涂料过程中添加助剂;所述助剂的种类与上述技术方案所述助剂的种类一致,在此不再赘述。本发明优选将疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和助剂先混合,再和pH值调节剂混合;更优选所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和助剂先混合10~30min后再加入pH值调节剂。
本发明将上述预置涂料优选应用于表面熔覆技术用预置涂层领域。
本发明提供了一种上述技术方案所述表面熔覆技术用预置涂料的预置方法,包括以下步骤:
将预置涂料涂敷与基体表面,然后进行干燥,得到预置涂层;
所述涂敷的方式包括刷涂、喷涂和浸涂中的一种或多种。
在本发明中,所述预置涂料能同时适于刷涂法、喷涂法和浸涂法来制备预置涂层,其通用性强;在复杂形状基体表面的涂敷时,涂覆方法显得非常必要;疏水改性碱溶性丙烯酸乳液作为粘结剂同时也作为增稠触变剂,对于密度差异大的成分体系,能配制出稳定且均匀的涂料;且预置涂层不易出现裂纹,可靠性较高。
在本发明中,所述预置涂料与上述技术方案所述预置涂料一致,在此不再赘述。
本发明对基体的形状没有特殊的限制,本发明提供的预置涂料适宜涂覆各种形状的基体。在在本发明中,所述基体为泥泵腔体、管道或潜油泵叶轮。本发明优选将基体进行预处理;所述预处理包括:
将基体依次进行除锈、除油、清洗和干燥,得到预处理后的基体。
本发明优选采用喷砂除锈;除油采用的除油剂优选为丙酮;清洗采用的清洗剂优选为酒精。
本发明对干燥的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的干燥技术方案即可。在本发明中,所述干燥的温度优选为60℃~120℃;本发明对所述干燥的时间没有特殊的限制,将基体进行充分干燥即可。
在涂覆时,本发明优选将预置涂料涂覆一次后干燥,再涂覆,反复进行,直至得到所需厚度的预置涂层。
本发明优选将预置涂料进行熔覆,得到熔覆涂层。
在本发明的一个实施例中,所述熔覆在本领域技术人员熟知的高频感应加热器中进行;熔覆时,所述高频感应加热器的振荡频率200~250kHz,振荡功率为100KW,输出功率为85kW。在本发明的一个实施例中,所述熔覆在本领域技术人员熟知的真空炉中进行真空熔覆;所述真空熔覆的温度为1000~1200℃;所述真空熔覆的时间优选为10~30min。
本发明提供了一种面熔覆技术用预置涂料,包括疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和pH值调节剂;所述pH值调节剂使预置涂料的pH值为7~9。本发明提供的预置涂料在pH值调节剂的存在下其pH值为7~9,以疏水改性碱溶性丙烯酸乳液为粘结剂,疏水改性碱溶性丙烯酸乳液中的疏水基团形成疏水缔合体,提高增稠效应,从而实现对预置涂料流变性的调节,能够有效改变涂料体系的流体特性,使其具有高触变性,使预置涂料的通用性较强。疏水改性碱溶性丙烯酸乳液作为粘结剂同时也作为增稠触变剂,对于密度差异大的成分体系,能配制出稳定且均匀的涂料;另外,本发明提供的预置涂料制备的预制涂层熔覆后得到的熔覆涂层的可靠性较高,不易出现裂纹。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种表面熔覆技术用预置涂料及其应用进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
在内径φ48mm的管道内壁进行硬面增强。对于小内孔管道内壁的产品,常规的硬面工艺不能完成,采用本发明的触变涂料,采用喷涂法在小内孔预置涂层,再结合高频感应熔覆完成。
将420g纯净水、7.0g诺普科公司生产的商标名为SN636的疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、1500g兰州理工合金粉末有限责任公司生产的商标名为Ni67自熔性合金粉末(-300~+400目)、5g PEG400增塑剂、2.5g罗门哈斯生产的商标名为多元酸均聚物分散剂、1.8g吐温-20表面活性剂和1.2g中联邦精细化工有限公司生产的商标名为B-136聚丙烯酸酯消泡剂置于容器中高速搅拌,搅拌10分钟后,将浓度为25%~28%的稀氨水作pH值调节剂,边搅拌边使用pH计检测涂料粘度,调节pH值至7.8时,停止加入稀氨水,此时可制得膏状涂料,采用NDJ-8S粘度计的4#转子的0.3rpm测得的表观粘度为220105mPa.s,60rpm测得的表观粘度为5240mPa.S,触变指数为42。
将管道内壁喷砂除锈、丙酮除油、酒精清洗干净并干燥,采用明治内壁喷枪F110进行喷涂,调整好喷头位置,调节喷涂空气压力为2.5MPa,对内孔进行喷涂,喷涂完一次后,缓慢充分干燥,再喷涂,再缓慢充分干燥,如此反复进行后,直至预置涂层厚度为1.8mm。
然后将上述预置试样放入高频感应加热器中进行熔覆,同时通入氮气保护,防止加热过程氧化,熔覆工艺参数为:振荡频率200~250kHz,振荡功率100KW,输出功率85kW,得到的硬面层,即熔覆涂层,厚度为1.0mm。
实施例2
本实例在离心式泥泵腔体内的磨损部位进行修复、或者对未磨损部位进行防护。需大量修复或防护时,预置涂层可采用实例1中的喷涂法。若仅需少量修复或防护,可采用简单的刷涂法预置涂层,然后再结合真空熔覆完成。
将380g水、75g诺普科公司生产的型号为SN636的疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、1200g兰州理工合金粉末有限公司的-300目的Ni60A自熔性合金粉末(密度约7.8g/cm3)、300g自贡长城硬面材料有限公司生产的-100~+200目的球状铸造碳化钨粉末(密度约16.5g/cm3)、5g PEG400增塑剂、2.5g罗门哈斯生产的商标名为多元酸均聚物分散剂、1.8g吐温-20表面活性剂和1.2g德丰消泡剂生产的商标名为DF-1050聚丙烯酸酯消泡剂,置于容器中高速搅拌30分钟后,使用三乙醇胺作pH值调节剂,边搅拌边使用pH计检测涂料粘度,调节pH值至8.2时,停止加三乙醇胺,此时可制得膏状涂料,采用NDJ-8S粘度计的4#转子的0.3rpm测得的表观粘度为419400mPa.s,60rpm测得的表观粘度为6830mPa.S,触变指数为61。
将涂料静置三天后,未发现Ni60A自熔性合金粉末和球状铸造碳化钨粉末因密度差异大而沉降分离的情况,料浆均匀、稳定。
将泥泵腔体内喷砂除锈、丙酮除油、酒精清洗干净并干燥,将调制好的膏状料用软毛刷涂刷于腔体内壁,涂刷一遍后缓慢而充分地烘干,反复涂刷并烘干,直至预置涂层的厚度1.6mm,然后将完成预置涂层的离心式泥泵置入真空炉中1150℃真空熔覆15分钟,随炉冷却出炉后,在潜油泵叶轮上的流道上熔覆得到硬面层,即熔覆涂层,厚度为1.0mm。
实施例3
在复杂形状产品:潜油泵叶轮上进行硬面增强。由于产品形状复杂,而且产品较小,常规硬面工艺不能完成。可使用硬面涂层加工装置(专利公开号为CN104368502A)进行浸涂来预置涂层,然后再结合真空熔覆完成。
将2400g水、450g诺普科公司生产的型号为SN636的疏水改性碱溶性丙烯酸乳液,5850g兰州理工合金粉末有限公司的-325目的Ni35A自熔性合金粉末(密度约为7.0g/cm3),3150g厦门金鹭特种合金有限公司生产的费氏粒度为7.5~8.5的通用碳化钨粉末(密度约为15.6g/cm3)、30g PEG400增塑剂,15g罗门哈斯生产的商标名为多元酸均聚物分散剂、10.8g吐温-20表面活性剂和7.2g德丰消泡剂生产的商标名为DF-1050聚丙烯酸酯消泡剂置于容器中高速搅拌30分钟后,使用三乙醇胺作pH值调节剂,边搅拌边使用pH计检测涂料粘度,调节pH值至7.1时,停止加三乙醇胺,此时可制得浆状涂料,采用NDJ-8S粘度计的4#转子的0.3rpm测得的表观粘度为148539mPa.s,60rpm测得的表观粘度为4318mPa.S,触变指数为34。
将涂料静置三天后,未发现Ni35A自熔性合金粉末和碳化钨粉末因密度差异大而沉降分离的情况,料浆均匀、稳定。
将叶轮浸泡于料浆中,并以600rpm的转速旋转10min,然后保持转速旋转离开料浆,甩掉多余料浆,接着进行干燥,再重复浸涂并干燥2次,置入真空炉中1090℃真空熔覆10分钟,随炉冷却出炉后,在叶轮上的流道上熔覆得到硬面层,即熔覆涂层,厚度为0.15mm。
比较例1
将青岛东岳泡花碱有限公司产的模数为2.8及波美度为40%的液体硅酸钠(别称水玻璃)200克、450g株洲江钨博大硬面材料有限公司生产的WC-10Co粉末(-300~+500目),兰州理工合金粉末有限责任公司生产的商标名为Ni60自熔性合金粉末(-300~+400目)、5gPEG400增塑剂、1.8g吐温-20润湿剂置于容器中高速搅拌,搅拌10分钟后,此时可制得膏状涂料,加水100g稀释,再搅拌10分钟后,制得浆状涂料。
试验发现:
比较例1制备的浆状涂料基本无触变性,料浆为高浓度时,低剪切速率下粘度极大,高剪切速率时粘度没有减少很多,仅适于低效率的刷涂;用水稀释降低浓度时,仅适于低效率的喷涂,薄层刷涂;浸泡时易流挂,不适宜浸涂;由于涂料体系没有增稠效应,静置一天即可发现涂料中密度较大的WC-10Co粉末(WC-10Co密度约为14.8g/cm3,Ni60密度约为7.5g/cm2)沉积在涂料底层,导致整个涂料体系均匀性、稳定性差。
比较例2
将浓度为8w.t%的PVA2488(中国石化生产)220克、450g株洲江钨博大硬面材料有限公司生产的WC-10Co粉末(-300~+500目)、1050g兰州理工合金粉末有限责任公司生产的商标名为Ni60自熔性合金粉末(-300~+400目)、5g PEG400增塑剂、1.8g吐温-20润湿剂置于容器中高速搅拌,搅拌10分钟后,此时可制得膏状涂料,加水120g稀释,再搅拌10分钟后,制得浆状涂料。
试验发现:
比较例2制备的浆状涂料基本无触变性,料浆为高浓度时,低剪切速率下粘度极大,高剪切速率时粘度没有减少很多,仅适于低效率的刷涂;用水稀释降低浓度时,仅适于低效率的喷涂,薄层刷涂;浸泡时易流挂,不适宜浸涂;由于涂料体系没有增稠效应,静置一天即可发现涂料中密度较大的WC-10Co粉末(WC-10Co密度约为14.8g/cm3,Ni60密度约为7.5g/cm2)沉积在涂料底层,导致整个涂料体系均匀性、稳定性差。
比较例3
将300g纯净水,天津科密欧试剂有限公司羧甲基纤维素200克、1500g兰州理工合金粉末有限责任公司生产的商标名为Ni60自熔性合金粉末(-300~+400目)、5g PEG400增塑剂、1.8g吐温-20润湿剂置于容器中高速搅拌,搅拌10分钟后,制得膏状涂料。
试验发现:
比较例3制备的膏状涂料采用NDJ-8S粘度计的4#转子的0.3rpm测得的表观粘度为9205mPa.s,60rpm测得的表观粘度为1015mPa.S,触变指数9,没有显示出高触变性,易流挂,而且干燥后的坯体的强度不高,熔覆后易产生裂纹。
比较例4
将300g纯净水,Ciba公司的Viscalex HV-30的未经改性的非缔合碱溶性丙烯酸乳液粘结剂200克、1500g兰州理工合金粉末有限责任公司生产的商标名为Ni60自熔性合金粉末(-300~+400目)、5g PEG400增塑剂、1.8g吐温-20润湿剂置于容器中高速搅拌,搅拌10分钟后,将浓度为25%~28%的稀氨水作pH值调节剂,边搅拌边使用pH计检测涂料粘度,调节pH值至8.5时,停止加入稀氨水,制得膏状涂料。
试验发现:
比较例4制备的膏状涂料由于无缔合作用,其增稠效率不高,采用NDJ-8S粘度计的4#转子的0.3rpm测得的表观粘度为53080mPa.s,60rpm测得的表观粘度为2210mPa.S,触变指数24,触变性不够,浸泡、喷涂时易出现流挂现象。
由以上实施例可知,本发明提供了一种面熔覆技术用预置涂料,包括疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和pH值调节剂;所述pH值调节剂使预置涂料的pH值为7~9。本发明提供的预置涂料在pH值调节剂的存在下其pH值为7~9,以疏水改性碱溶性丙烯酸乳液为粘结剂,疏水改性碱溶性丙烯酸乳液中的疏水基团形成疏水缔合体,提高增稠效应,从而实现对预置涂料流变性的调节,能够有效改变涂料体系的流体特性,使其具有高触变性,使预置涂料的通用性较强;疏水改性碱溶性丙烯酸乳液作为粘结剂同时也作为增稠触变剂,对于密度差异大的成分体系,能配制出稳定且均匀的涂料;另外,本发明提供的预置涂料制备的预制涂层熔覆后得到的熔覆涂层的可靠性较高,不易出现裂纹。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种表面熔覆技术用预置涂料,包括疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、水和pH值调节剂;
所述pH值调节剂使预置涂料的pH值为7~9;
所述预置涂料还包括助剂,所述助剂包括消泡剂、增塑剂、分散剂和润湿剂;
所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液、合金粉末、消泡剂、增塑剂、分散剂和润湿剂的质量比为1.5~9:100~150:0.05~0.35:0.1~1:0.05~0.35:0.05~0.3。
2.根据权利要求1所述的预置涂料,其特征在于,所述疏水改性碱溶性丙烯酸乳液的固含量为29%~31%;25℃时的粘度为48~52mPa·s。
3.根据权利要求1所述的预置涂料,其特征在于,所述pH值调节剂选自氨水、有机胺、碱金属的氢氧化物和碱土金属的氢氧化物中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的预置涂料,其特征在于,所述pH值调节剂选自三乙醇胺、Ca(OH)2溶液、NaOH、KOH和质量分数为25%~28%的氨水中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的预置涂料,其特征在于,所述合金粉末选自WC-W2C共晶混合物、镍基自熔性合金粉末、钴基自熔性合金粉末、铁基自熔性合金粉末、钴粘结碳化钨硬质合金粉末、镍粘结碳化钨硬质合金粉末和WC中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的预置涂料,其特征在于,所述合金粉末选自含Ni35A自熔性合金粉末的物质、含Ni60A自熔性合金粉末的物质和Ni67自熔性合金粉末中的一种或多种;所述含Ni35A自熔性合金粉末的物质为Ni35A自熔性合金粉末和WC粉末的混合物,所述含Ni60A自熔性合金粉末的物质为WC-W2C共晶混合物和Ni60A自熔性合金粉末的混合物。
7.根据权利要求1所述的预置涂料,其特征在于,所述消泡剂选自聚丙烯酸酯消泡剂;
所述增塑剂选自水溶性增塑剂;
所述分散剂选自多元酸均聚物分散剂;
所述表面活性剂选自吐温类非离子型表面活性剂。
8.一种权利要求1~7任一项所述表面熔覆技术用预置涂料的预置方法,包括以下步骤:
将预置涂料涂敷与基体表面,然后进行干燥,得到预置涂层;
所述涂敷的方式包括刷涂、喷涂和浸涂中的一种或多种。
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