CN110591457A - 一种添加SiC粉末的耐磨涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种添加SiC粉末的耐磨涂料及其制备方法，涉及一种复合涂料。本发明包括黏结组分、辅助材料组分、增强材料组分、纳米SiC粉末和水；黏结组分所占的质量百分比为40‑50％，其中，硅溶胶为20‑25％、环氧树脂为5‑10％、丁腈橡胶为9‑15％；辅助材料组分所占的质量百分比为10‑15％，其中，固体润滑材料为4‑6％、三氧杂环己烷为2‑3％、消泡剂为2‑3％、防老剂为2‑3％；增强材料组分所占的质量百分比为10‑15％，其中，合金粉末为2‑3％、DH‑2增强剂为2‑3％、硅化钡为2‑3％、碳酸钙为2‑3％、石英粉为2‑3％；纳米SiC粉末所占的质量百分比为15‑20％，水所占的质量百分比为15‑20％。本发明通过黏结组分、辅助材料组分、增强材料组和水将纳米SiC粉末均匀且稳定的添加到耐磨涂料中，提高了涂料的强度，硬度。

Description

一种添加SiC粉末的耐磨涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于一种复合涂料，特别是涉及一种添加SiC粉末的耐磨涂料及其制备方法。
背景技术
耐磨涂料是一类具有特殊功能的新型功能涂料，具有较好耐磨损性。比如，将抗磨的涂料镀在玻璃和镜片上，玻璃和镜片不会再有划痕，机械工业采用耐磨功能涂料技术对机械关键零部件进行金属表面涂层处理，可提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
耐磨功能涂料是新型涂料领域中的核心，对现代涂料工业与技术的发展起着重要的推动和支撑作用。在全球现代涂料工业与技术的研究领域中，耐磨功能涂料战25-35％，已成为世界各国新型涂料领域研究发展的重点，也是世界各国现代涂料工业与技术发展中战略竞争的热点。
金刚砂又名碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。
将金刚砂应用于新型复合材料，将其添加到涂料中，能使涂料的强度增加，对于涂膜的强度，硬度，以及耐磨耐擦洗性能有很大提高，所以，如何设计一种纳米碳化硅粉末涂料的配方及其制备方法，成为我们当前要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种添加SiC粉末的耐磨涂料及其制备方法，通过黏结组分、辅助材料组分、增强材料组分和水经过研磨、加热和搅拌将纳米SiC粉末能够牢固且均匀的添加到耐磨涂料中，大大提高了涂料的强度，硬度，以及耐磨耐擦洗性能。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种添加SiC粉末的耐磨涂料，包括黏结组分、辅助材料组分、增强材料组分、纳米SiC粉末和水；
所述黏结组分包括：硅溶胶、环氧树脂和丁腈橡胶；所述辅助材料组分包括：固体润滑材料、三氧杂环己烷、消泡剂和防老剂；所述增强材料组分包括：合金粉末、DH-2增强剂、硅化钡、碳酸钙和石英粉；
所述黏结组分所占的质量百分比为40-50％，其中，所述硅溶胶为20-25％、所述环氧树脂为5-10％、所述丁腈橡胶为9-15％；
所述辅助材料组分所占的质量百分比为10-15％，其中，所述固体润滑材料为4-6％、所述三氧杂环己烷为2-3％、所述消泡剂为2-3％、所述防老剂为2-3％；
所述增强材料组分所占的质量百分比为10-15％，其中，所述合金粉末为2-3％、所述DH-2增强剂为2-3％、所述硅化钡为2-3％、所述碳酸钙为2-3％、所述石英粉为2-3％；
所述纳米SiC粉末所占的质量百分比为15-20％，所述水所占的质量百分比为15-20％。
进一步地，所述硅溶胶为硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。
进一步地，所述丁腈橡胶为低丙稀腈橡胶、中两稀腈橡胶、中高丙炼腊橡胶和高丙稀腈橡胶中的任意一种或者多种组合。
进一步地，所述固体润滑材料为，MoS2油剂、MoS2油膏、MoS2润滑脂和MoS2水剂中的任意一种或者多种组合。
进一步地，所述消泡剂为乳化硅油与高碳醇脂肪酸酯复合物或聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚的组合。
进一步地，所述合金粉末为铁合金粉、铜合金粉、镍合金粉、铝合金粉、钛合金粉中的任意一种或者多种组合。
进一步地，所述纳米SiC粉末的粒径≤100nm。
进一步地，本发明的一种添加SiC粉末的耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：
SS01将所述黏结组分、所述辅助材料组分、所述增强材料组分、所述纳米SiC粉末和所述水按照配方中的质量百分比称得相应的计量；
SS02将所述黏结组分和纳米SiC粉末放入同一个研磨缸内进行研磨，研磨时间为1小时，研磨颗粒细度为20-25nm，研磨速度为800转每分钟；
SS03将所述辅助材料组分、所述增强材料组分分别放到研磨缸内进行研磨，研磨颗粒细度为20-35nm，在研磨速度为800转每分钟，研磨1小时；
SS04将SS02中的混料投入反应釜中，升温到100摄氏度，并持续搅拌；
SS05将SS03中增强材料组分研磨后的混合料投入SS04中的反应釜中，把反应釜升温到180摄氏度，并在1200r/min的转速下搅拌30分钟；
SS06将SS03中辅助材料组分研磨后的混合料中投入SS05中的反应釜中，把反应釜降到100摄氏度，并在600r/min的转速下搅拌1小时候，冷却一小时；
SS07将反应釜中的涂料进行过滤处理，过滤掉较粗的颜料颗粒；
SS08对涂料的各项理化性能进行检测，检测合格后进行灌装。
本发明具有以下有益效果：本发明通过黏结组分、辅助材料组分、增强材料组分经过研磨、加热和搅拌将纳米SiC粉末牢固、均匀且稳定的添加到耐磨涂料中，大大提高了涂料的强度，硬度，制得了具有优良的耐磨性、耐酸碱性、耐老化性和抗刮伤性能，化学稳定性能稳定，阻燃性能好，使用寿命高的涂料。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明为一种添加SiC粉末的耐磨涂料，包括黏结组分、辅助材料组分、增强材料组分、纳米SiC粉末和水；
所述黏结组分包括：硅溶胶、环氧树脂和丁腈橡胶；所述辅助材料组分包括：固体润滑材料、三氧杂环己烷、消泡剂、防老剂；所述增强材料组分包括：合金粉末、DH-2增强剂、硅化钡、碳酸钙、石英粉；
所述黏结组分所占的质量百分比为50％，其中，所述硅溶胶为25％、所述环氧树脂为10％、所述丁腈橡胶为15％；
所述辅助材料组分所占的质量百分比为7％，其中，所述固体润滑材料为3％、所述三氧杂环己烷为1％、所述消泡剂为2％、所述防老剂为1％；
所述增强材料组分所占的质量百分比为11％，其中，所述合金粉末为3％、所述DH-2增强剂为2％、所述硅化钡为2％、所述碳酸钙为2％、所述石英粉为2％；
所述纳米SiC粉末所占的质量百分比为20％，所述水所占的质量百分比为12％。
其中，所述硅溶胶为硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。
其中，所述丁腈橡胶为低丙稀腈橡胶、中两稀腈橡胶、中高丙炼腊橡胶和高丙稀腈橡胶中的任意一种或者多种组合。
其中，所述固体润滑材料为，MoS2油剂、MoS2油膏、MoS2润滑脂和MoS2水剂中的任意一种或者多种组合。
其中，所述消泡剂为乳化硅油与高碳醇脂肪酸酯复合物或聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚的组合。
其中，所述合金粉末为铁合金粉、铜合金粉、镍合金粉、铝合金粉、钛合金粉中的任意一种或者多种组合。
其中，所述纳米SiC粉末的粒径≤100nm。
其中，本发明的一种添加SiC粉末的耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：
SS01将所述黏结组分、所述辅助材料组分、所述增强材料组分、所述纳米SiC粉末和所述水按照配方中的质量百分比称得相应的计量；
SS02将所述黏结组分和纳米SiC粉末放入同一个研磨缸内进行研磨，研磨时间为1小时，研磨颗粒细度为20-25nm，研磨速度为800转每分钟；
SS03将所述辅助材料组分、所述增强材料组分分别放到研磨缸内进行研磨，研磨颗粒细度为20-35nm，在研磨速度为800转每分钟，研磨1小时；
SS04将SS02中的混料投入反应釜中，升温到100摄氏度，并持续搅拌；
SS05将SS03中增强材料组分研磨后的混合料投入SS04中的反应釜中，把反应釜升温到180摄氏度，并在1200r/min的转速下搅拌30分钟；
SS06将SS03中辅助材料组分研磨后的混合料中投入SS05中的反应釜中，把反应釜降到100摄氏度，并在600r/min的转速下搅拌1小时候，冷却一小时；
SS07将反应釜中的涂料进行过滤处理，过滤掉较粗的颜料颗粒；
SS08对涂料的各项理化性能进行检测，检测合格后进行灌装。
实施例二：
本发明为一种添加SiC粉末的耐磨涂料，包括黏结组分、辅助材料组分、增强材料组分、纳米SiC粉末和水；
所述黏结组分包括：硅溶胶、环氧树脂和丁腈橡胶；所述辅助材料组分包括：固体润滑材料、三氧杂环己烷、消泡剂、防老剂；所述增强材料组分包括：合金粉末、DH-2增强剂、硅化钡、碳酸钙、石英粉；
所述黏结组分所占的质量百分比为45％，其中，所述硅溶胶为23％、所述环氧树脂为8％、所述丁腈橡胶为14％；
所述辅助材料组分所占的质量百分比为12％，其中，所述固体润滑材料为5％、所述三氧杂环己烷为2％、所述消泡剂为3％、所述防老剂为2％；
所述增强材料组分所占的质量百分比为13％，其中，所述合金粉末为3％、所述DH-2增强剂为2％、所述硅化钡为3％、所述碳酸钙为2％、所述石英粉为3％；
所述纳米SiC粉末所占的质量百分比为17％，所述水所占的质量百分比为13％。
进一步地，所述硅溶胶为硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。
进一步地，所述丁腈橡胶为低丙稀腈橡胶、中两稀腈橡胶、中高丙炼腊橡胶和高丙稀腈橡胶中的任意一种或者多种组合。
进一步地，所述固体润滑材料为，MoS2油剂、MoS2油膏、MoS2润滑脂和MoS2水剂中的任意一种或者多种组合。
进一步地，所述消泡剂为乳化硅油与高碳醇脂肪酸酯复合物或聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚的组合。
进一步地，所述合金粉末为铁合金粉、铜合金粉、镍合金粉、铝合金粉、钛合金粉中的任意一种或者多种组合。
进一步地，所述纳米SiC粉末的粒径≤100nm。
进一步地，本发明的一种添加SiC粉末的耐磨涂料的制备方法，包括以下步骤：
SS01将所述黏结组分、所述辅助材料组分、所述增强材料组分、所述纳米SiC粉末和所述水按照配方中的质量百分比称得相应的计量；
SS02将所述黏结组分和纳米SiC粉末放入同一个研磨缸内进行研磨，研磨时间为1小时，研磨颗粒细度为20-25nm，研磨速度为800转每分钟；
SS03将所述辅助材料组分、所述增强材料组分分别放到研磨缸内进行研磨，研磨颗粒细度为20-35nm，在研磨速度为800转每分钟，研磨1小时；
SS04将SS02中的混料投入反应釜中，升温到100摄氏度，并持续搅拌；
SS05将SS03中增强材料组分研磨后的混合料投入SS04中的反应釜中，把反应釜升温到180摄氏度，并在1200r/min的转速下搅拌30分钟；
SS06将SS03中辅助材料组分研磨后的混合料中投入SS05中的反应釜中，把反应釜降到100摄氏度，并在600r/min的转速下搅拌1小时候，冷却一小时；
SS07将反应釜中的涂料进行过滤处理，过滤掉较粗的颜料颗粒；
SS08对涂料的各项理化性能进行检测，检测合格后进行灌装
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种添加SiC粉末的耐磨涂料，其特征在于：包括黏结组分、辅助材料组分、增强材料组分、纳米SiC粉末和水；
所述黏结组分包括：硅溶胶、环氧树脂和丁腈橡胶；所述辅助材料组分包括：固体润滑材料、三氧杂环己烷、消泡剂和防老剂；所述增强材料组分包括：合金粉末、DH-2增强剂、硅化钡、碳酸钙和石英粉；
所述黏结组分所占的质量百分比为40-50％，其中，所述硅溶胶为20-25％、所述环氧树脂为5-10％、所述丁腈橡胶为9-15％；
所述辅助材料组分所占的质量百分比为10-15％，其中，所述固体润滑材料为4-6％、所述三氧杂环己烷为2-3％、所述消泡剂为2-3％、所述防老剂为2-3％；
所述增强材料组分所占的质量百分比为10-15％，其中，所述合金粉末为2-3％、所述DH-2增强剂为2-3％、所述硅化钡为2-3％、所述碳酸钙为2-3％、所述石英粉为2-3％；
所述纳米SiC粉末所占的质量百分比为15-20％，所述水所占的质量百分比为15-20％。
2.根据权利要求1所述的一种添加SiC粉末的耐磨涂料，其特征在于，所述硅溶胶为硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。
3.根据权利要求1所述的一种添加SiC粉末的耐磨涂料，其特征在于，所述丁腈橡胶为低丙稀腈橡胶、中两稀腈橡胶、中高丙炼腊橡胶和高丙稀腈橡胶中的任意一种或者多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种添加SiC粉末的耐磨涂料，其特征在于，所述固体润滑材料为，MoS2油剂、MoS2油膏、MoS2润滑脂和MoS2水剂中的任意一种或者多种组合。
5.根据权利要求1所述的一种添加SiC粉末的耐磨涂料，其特征在于，所述消泡剂为乳化硅油与高碳醇脂肪酸酯复合物或聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚的组合。
6.根据权利要求1所述的一种添加SiC粉末的耐磨涂料，其特征在于，所述合金粉末为铁合金粉、铜合金粉、镍合金粉、铝合金粉、钛合金粉中的任意一种或者多种组合。
7.根据权利要求1所述的一种添加SiC粉末的耐磨涂料，其特征在于，所述纳米SiC粉末的粒径≤100nm 。
8.根据权利要求1-7任意一所述的一种添加SiC粉末的耐磨涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
SS01将所述黏结组分、所述辅助材料组分、所述增强材料组分、所述纳米SiC粉末和所述水按照配方中的质量百分比称得相应的计量；
SS02将所述黏结组分和纳米SiC粉末放入同一个研磨缸内进行研磨，研磨时间为1小时，研磨颗粒细度为20-25nm，研磨速度为800转每分钟；
SS03将所述辅助材料组分、所述增强材料组分分别放到研磨缸内进行研磨，研磨颗粒细度为20-35nm，在研磨速度为800转每分钟，研磨1小时；
SS04将SS02中的混料投入反应釜中，升温到100摄氏度，并持续搅拌；
SS05将SS03中增强材料组分研磨后的混合料投入SS04中的反应釜中，把反应釜升温到180摄氏度，并在1200r/min的转速下搅拌30分钟；
SS06将SS03中辅助材料组分研磨后的混合料中投入SS05中的反应釜中，把反应釜降到100摄氏度，并在600r/min的转速下搅拌1小时候，冷却一小时；
SS07将反应釜中的涂料进行过滤处理，过滤掉较粗的颜料颗粒；
SS08对涂料的各项理化性能进行检测，检测合格后进行灌装。
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CN116474895A (zh) * 2023-04-21 2023-07-25 南京银茂铅锌矿业有限公司 一种防止球磨机进出料衬颈磨损的耐磨方法

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