CN116769365A - 一种耐磨涂层 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于耐磨涂层技术领域，提供了一种耐磨涂层，由以下质量百分比的原料组成：聚四氟乙烯20%～25%，酚醛树脂5%～10%，添加剂7%～15%，无机化合物7%～10%，颜料7%～15%，溶剂4%～15%，混合碳氢化合物5%～10%，丁内酯5%～10%。该耐磨涂层，由聚四氟乙烯改性的高分子聚合物组成，漆膜烘烤后具有高交联密度，表面摩擦系数低，表面张力低，热导率高，散热快等特点，能有效缓解摩擦条件下工件底材的温升，有助于提高涂层的使用寿命。无机氮化物为涂层进一步提高耐磨性、耐腐蚀性以及提供了热稳定性，同时有助于降低涂层厚度，保证后续涂覆效果，通过溶剂提高涂层性能，增加附着力与柔韧性，混合碳氢化合物提高涂层粘合性，保证涂层对基材的沾附效果。
Description
技术领域
本发明属于耐磨涂层技术领域，尤其涉及一种耐磨涂层。
背景技术
耐磨涂层常用于各个领域和行业，以保护和延长工具和设备的使用寿命。它们应用于各种材料的表面，如金属、陶瓷和塑料，以抵抗磨损和擦伤，耐磨涂层常见的应用领域有建筑行业，例如挖掘机铲斗和叶片的表面，制造业，例如车床、砂轮和铣床等机器的表面和石油天然气领域，例如管道、阀门和井下设备等领域。
耐磨涂层的使用可以在广泛的工业和应用中产生显著的影响，通过提高耐用性和减少磨损，这些涂层有助于延长零部件和机器的使用寿命，减少维护和维修需求，从而为制造商和用户节省大量成本，这些涂层是许多行业和应用中的重要组成部分，为表面提供持久和高质量的保护。
因现有锯片上使用的耐磨涂层通常由金属和粘合剂的组合制成，单独使用铬、钨和钢等金属不足以提供对酸和碱等腐蚀性材料的足够抵抗力容易被腐蚀，进而导致涂层的耐久性降低，导致工具磨损增加，同时现有涂层因不适当的表面处理，如不良的清洁或蚀刻，会导致切割刀片和涂层之间缺乏适当的结合，从而降低涂层粘附到表面的能力，因此当切割表面上的涂层粘附不充分时，它可能会碎裂或剥落，使切割表面得不到保护，这会降低切割工具的有效性和耐用性，导致维护和修理成本增加。
发明内容
本发明提供一种耐磨涂层，旨在解决现有涂层因由金属与粘合剂组合制作导致无法具有足够的耐腐性、沾附性的问题。
本发明是这样实现的，一种耐磨涂层，由以下质量百分比的原料组成：
聚四氟乙烯20％～25％，酚醛树脂5％～10％，添加剂7％～15％，无机化合物7％～10％，颜料7％～15％，溶剂4％～15％，混合碳氢化合物5％～10％，丁内酯5％～10％。
优选的，所述溶剂为丁醇和丙二醇甲醚醋酸酯，所述丁醇为4～5％，所述丙二醇甲醚醋酸酯为8％～15％。
优选的，所述丁醇的化合物号为Cas 78-83-1，所述丙二醇甲醚醋酸酯的化合物号为Cas108-65-6。
优选的，所述混合碳氢化合物的化合物号为Cas64742-95-6，所述丁内酯的化合物号为Cas96-48-0。
优选的，所述聚四氟乙烯的化合物号为Cas9002-84-0，所述酚醛树脂的化合物号为Cas9003-35-4。
优选的，所述添加剂为聚酰胺聚酰亚胺，所述无机化合物为无机氮化物。
有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种耐磨涂层，通过聚四氟乙烯、酚醛树脂、聚酰胺酰亚胺，提高耐高温、耐腐蚀和耐磨性，同样有助于提高涂层的使用寿命和，无机氮化物为涂层进一步提高耐磨性、耐腐蚀性以及提供了热稳定性，同时有助于降低涂层厚度，保证后续涂覆效果，通过溶剂提高涂层性能，增加附着力与柔韧性，混合碳氢化合物提高涂层粘合性，保证涂层对基材的沾附效果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种技术方案：一种耐磨涂层，由以下质量百分比的原料组成：聚四氟乙烯20％～25％，酚醛树脂5％～10％。
现有耐磨涂层常见组成制备的成分主要包括石墨、碳化硅、氧化铝和氮化硼等，每一种都提供不同水平和类型的耐磨性，此外，可以添加溶剂或粘合剂来帮助涂层粘附到下面的材料上，同时可以添加填料或其他添加剂来调整涂层的性能或改善其在特定应用中的性能。
现有耐磨涂层可以由多种材料制成具有多种种类，例如金属涂层、陶瓷涂层和聚合物涂层等，每种涂层都有其自身的优点和缺点，例如，金属涂层可提供优异的耐磨性和耐久性，但在长期使用下可能易于剥落和剥落，而陶瓷涂层可能更耐磨，但在应用上可能更具技术挑战性且更昂贵，具体使用过程或制备过程中，例如表面处理、涂层厚度和固化温度等因素都会影响涂层的质量和寿命，不完全的表面处理会导致较差的附着力，随着时间的推移会导致涂层剥落或剥落。
现有的耐磨涂层与本发明中使用到成分为聚四氟乙烯和酚醛树脂制成的新型耐磨涂层相比，主要区别是耐高温、耐高速工作和耐腐蚀的性能。聚四氟乙烯和酚醛树脂基涂层以其优异的热稳定性、耐久性和优异的耐腐蚀性而闻名，这使它们成为需要高频切割或暴露于腐蚀性材料的应用中的一个有吸引力的选择。
添加剂7％～15％，所述添加剂为聚酰胺聚酰亚胺，无机化合物7％～10％，所述无机化合物为无机氮化物。
聚酰胺酰亚胺由于其优异的机械性能，可以提高涂层表面附着力和硬度，使其能加耐磨，同时在研究中证明可作为金属耐磨涂层的潜在添加剂，其用于提高耐磨性和耐高温性，另一个潜在的好处即是提高耐腐蚀性，达到延长使用寿命的效果，添加剂的质量百分比即聚酰胺酰亚胺的质量百分比为7～15％。
现有耐磨涂层虽然提供了优异的耐磨性和耐腐蚀性，但是其内部成分导致其加格较为昂贵的同时不太适合在高温环境下使用，同时现有的金属涂层在不含有无机氮化物的情况下其厚度较厚，涂层厚度较厚进而导致其涂覆较为困难，因此本发明在制备耐磨涂层时，其内部含有7～10％的无机氮化物，为耐磨涂层提供了增强耐磨性和耐腐蚀性和优异的热稳定的效果，同时内部含有无机氮化物可以使得耐磨涂层厚度与现有不含有无机氮化物的厚度相比厚度较薄，保证涂覆效果。
颜料7％～15％，溶剂4％～15％，混合碳氢化合物5％～10％，丁内酯5％～10％。
颜料的种类可为铬酸锌材质或有机物材质，比如铬酸锌是一种常见的颜料，由于其鲜艳的黄色和优异的耐腐蚀性，被用于各种应用，包括涂料、油漆和塑料，颜料的种类不做具体限定，但需保证安全使用的情况下使涂层的颜色保证其达到所需的颜色，对使用者进行提示，同时通过溶剂与阻垢剂，保证涂层制备的效果，同时溶剂有助于改善涂层的流动性和流平性，以及改善其耐刮擦性和耐磨性。
本发明的耐磨涂层制备时中使用混合碳氢化合物的一个主要好处是，它们有助于形成光滑平整的表面，减少磨损的可能性，而丁内酯具有优异的机械性能，例如高拉伸强度和柔韧性，以及良好的耐化学性和温度效应，将混合烃和丁内酯的益处与现有的普通耐磨涂层进行比较，可以看出混合烃提供了光滑和均匀表面的益处，而丁内酯提供了优异的机械性能。
进一步的，所述溶剂为丁醇和丙二醇甲醚醋酸酯，所述丁醇为4％～5％，所述丙二醇甲醚醋酸酯为8％～15％，所述丁醇的化合物号为Cas 78-83-1，所述丙二醇甲醚醋酸酯的化合物号为Cas108-65-6。
在本发明中通过在耐磨涂层中加入丁醇可以作为腐蚀抑制剂，减缓腐蚀速度，延长涂层的使用寿命，改善涂层的性能，但是在制备时需要注意高浓度会导致皮肤刺激和损伤，因此需要谨慎制备。
同样的通过添加丙二醇甲醚醋酸酯可以提高其与底层表面的附着力，增加涂层的柔韧性和耐久性，使其更适合用于锯片。
进一步的，所述混合碳氢化合物的化合物号为Cas64742-95-6，所述丁内酯的化合物号为Cas96-48-0。
CAS号为64742-95-6的混合烃被称为十二烷，十二烷可用于改善涂料的流动性和流平性，降低涂料的粘度，使其更容易涂覆，使涂层更加光滑均匀，此外，十二烷可以作为固化促进剂，加速干燥和固化过程，这在高速涂层应用中尤其有用。
化合物号为Cas96-48-0的丁内酯是一种有机化合物，丁内酯在耐磨涂层生产中的主要好处是它能够增强涂层的粘合性能，其具有极性溶剂的特性，这使得它能够与被涂覆的基材形成牢固、永久的结合，提高涂层对基材的粘附力，并使其随着时间的推移不太可能剥离或破裂，丁内酯还具有优异的机械和化学性能，并具有良好的耐磨性和化学侵蚀，使其成为涂层经受恶劣环境条件或严重磨损的应用的绝佳选择，此外，丁内酯相对不易燃，挥发性低，这使其成为涂料中安全环保的选择。
进一步的，所述聚四氟乙烯的化合物号为Cas9002-84-0，所述酚醛树脂的化合物号为Cas9003-35-4。
将聚四氟乙烯添加至涂层的制备过程中，可以提高其耐磨性和耐磨性，通过在涂层表面添加一薄层PTFE，这有助于延长涂层的使用寿命，使其在遭受高水平磨损和化学侵蚀的环境中更加耐用和耐磨。
CAS号为9003-35-4的酚醛树脂是一种合成树脂，常用于生产耐磨涂层。在涂层制备中使用酚醛树脂的好处耐热性、耐磨性、耐腐蚀性、防潮性和柔韧性，延长涂层的使用寿命。
上述所有原料的质量百分比均包括最少百分比质量、最多百分比质量以及最少百分比质量与最多百分比质量之间的任意百分比，例如聚四氟乙烯20％～25％，即包括20％、25％、21％、22％、23％、24％以及任意20％与25％之间的任意百分比。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种耐磨涂层，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：
聚四氟乙烯20%～25%；
酚醛树脂5%～10%；
添加剂7%～15%；
无机化合物7%～10%；
颜料7%～15%；
溶剂4%～15%；
混合碳氢化合物5%～10%；
丁内酯5%～10%。
2.如权利要求1所述的一种耐磨涂层，其特征在于：所述溶剂为丁醇和丙二醇甲醚醋酸酯，所述丁醇为4%～5%，所述丙二醇甲醚醋酸酯为8%～15%。
3.如权利要求1所述的一种耐磨涂层，其特征在于：所述丁醇的化合物号为Cas 78-83-1，所述丙二醇甲醚醋酸酯的化合物号为Cas108-65-6。
4.如权利要求1所述的一种耐磨涂层，其特征在于：所述混合碳氢化合物的化合物号为Cas64742-95-6，所述丁内酯的化合物号为Cas96-48-0。
5.如权利要求1所述的一种耐磨涂层，其特征在于：所述聚四氟乙烯的化合物号为Cas9002-84-0，所述酚醛树脂的化合物号为Cas9003-35-4。
6.如权利要求1所述的一种耐磨涂层，其特征在于：所述添加剂为聚酰胺聚酰亚胺，所述无机化合物为无机氮化物。
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