一种高性能耐磨防护涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种高性能耐磨防护涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。


背景技术：

2.随着现代科学技术的发展，人造卫星、宇宙飞船、高速列车、汽轮机和发动机的叶轮、舰船的螺旋桨、水轮发电机的叶片以及风机的叶片等，都受到高速气流、砂石和水流的冲刷、机械力的作用、环境的腐蚀，材料本身的损耗相当严重，为延长使用寿命，材料表面需要涂覆耐磨防护涂料。
3.耐磨防护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、优异的机械性能和防腐蚀性能。比如，将耐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。


技术实现要素：

4.本发明涂料可以直接施工在需要防护的物体表面，可单层施工，也可以双层施工，以增大产品的性能，室温干燥，方便施工并且拥有出色防护能力，延长被保护物的使用寿命，降低零部件的更换频率。
5.为达到上述目的，在本发明中提供了一种高性能耐磨防护涂料，由重量比为(10.0～15.0):1甲组分和乙组分组成，按重量份计数，其中甲组分由20.0～30.0份树脂、20.0～40.0份陶瓷粒子、2.0～13.0份活性稀释剂、2.0～7.0份助剂、及5.0～54.0份溶剂组成，b组分由80.0～85.0份固化剂和15.0～20.0份溶剂组成；
6.进一步，所述树脂为市售环氧树脂和酚醛树脂的混合物；
7.进一步，所述陶瓷粒子为纳米氧化铝、纳米二氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米氧化铍的一种或多种；
8.进一步，所述活性稀释剂为d
‑
1217、hk
‑
66、heloxy50的一种或多种；
9.进一步，所述助剂为润湿分散剂byk
‑
104s、流平剂byk
‑
333的一种或多种；
10.进一步，所述溶剂为丁酮、甲基异丁基甲酮和异丙醇三种物质的混合物；
11.进一步，甲组份还可以包括色浆，为市售普通油性色浆，所述色浆的最大含量为5重量份。
12.进一步，所述固化剂为双酚a和二乙烯三胺的混合物；
13.所述的一种高性能耐磨防护涂料的制备方法：甲组分的制备：按配方量称取物料，首先将所需树脂、活性稀释剂、溶剂加入到烧杯中，使用50℃的热水裕恒温，开动搅拌100～200r/min，搅拌20分钟，使得树脂、活性稀释剂和溶剂充分混合，提高转速至500～800r/min，然后加入助剂，待助剂分散完全；加入陶瓷粒子以及色浆搅拌30min，出料即制得高性能耐磨防护涂料甲组分；乙组分的制备：将所述的固化剂和溶剂按照比例准确称量加入到烧杯中，使用高速搅拌将其充分混合，此过程如果配置量大，需要使用冰水浴降温，搅拌过
程中会产生大量的热，使用时将重量比为(10.0～15.0):1甲组分和乙组分准确称量加入同一容器中，使用高速搅拌500～800r/min搅拌30分钟，出料即可使用，在适用期内采用刷涂或喷涂的方式进行涂装，在涂装前，首先要进行表面预处理：用喷丸或者喷砂的方法除锈，也可采用手工打磨的方式进行除锈，确保被涂装物表面干净。注意在采用喷涂方法时，如果粘度过大，可加入一定量的异丙醇调节，喷涂完成后室温干燥。
14.本发明的有益效果在于：采用独特的树脂体系和固化剂捆绑陶瓷粒子，形成囊状陶瓷。每种陶瓷粒子随着树脂的固化，紧紧的包覆在涂层中。这种致密结构带来的好处：良好的附着力；非常好的润滑磨损性能(耐磨)，同时伴随着优异的防腐蚀性能。本发明的涂层具有优异的底物保护性能，对碳钢、不锈钢、铝、钛、玻璃纤维、复合材料、塑料盒混凝土都具有极高的附着力、抗冲击性、耐磨性能以及优异的防腐性能。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施进行详述。
16.实施例1
17.准确称取环氧e
‑
51树脂7g，酚醛8240树脂13g，环氧活性稀释剂d
‑
1217 9g，溶剂丁酮4g，甲基异丁基甲酮6g，异丙醇10g置于烧杯中，使用50℃的热水裕加热，开动搅拌100～200r/min，搅拌20分钟，使得树脂、活性稀释剂和溶剂充分混合，提高转速至500～800r/min，然后加入助剂byk
‑
104s 2g，待助剂分散完全；加入陶瓷粒子纳米氧化铝32g，搅拌30min，使用120目的丝网过滤出料即制得高性能耐磨防护涂料的甲组分。
18.准确称取二乙烯三胺54g，双酚a 27g，甲基异丁基甲酮19g使用高速搅拌将其充分混合，使双酚a和二乙烯三胺充分反应，出料即制得高性能耐磨防护涂料的乙组分。
19.将组分甲和组分乙按照重量比10:1的比例进行混合，喷涂于马口铁板，钢板，以及玻璃板上进行性能测试。
20.涂层在室温下养护7天以后的主要性能测试结果如下表1：
[0021][0022]
实施例2
[0023]
准确称取环氧e
‑
51树脂8g，酚醛8240树脂12g，环氧活性稀释剂d
‑
1217 9g，溶剂丁酮4g，甲基异丁基甲酮6g，异丙醇20g置于烧杯中，使用50℃的热水裕加热，开动搅拌100～200r/min，搅拌20分钟，使得树脂、活性稀释剂和溶剂充分混合，提高转速至500～800r/min，然后加入助剂byk
‑
104s 3g，byk
‑
333 2g，待助剂分散完全；加入陶瓷粒子纳米氧化铝25g，纳米二氧化硅5g，搅拌30min，使用120目的丝网过滤出料即制得高性能耐磨防护涂料的甲组分。
[0024]
准确称取二乙烯三胺50g，双酚a 30g，甲基异丁基甲酮20g使用高速搅拌将其充分混合，使双酚a和二乙烯三胺充分反应，出料即制得高性能耐磨防护涂料的乙组分。
[0025]
将组分甲和组分乙按照重量比12:1的比例进行混合，喷涂于马口铁板，钢板，以及玻璃板上进行性能测试。
[0026]
涂层在室温下养护7天以后的主要性能测试结果如下表2：
[0027][0028]
实施例3
[0029]
准确称取环氧e
‑
51树脂10g，酚醛8240树脂10g，环氧活性稀释剂d
‑
12171g，hk
‑
66 1g溶剂丁酮8g，甲基异丁基甲酮6g，异丙醇5g置于烧杯中，使用50℃的热水裕加热，开动搅拌100～200r/min，搅拌20分钟，使得树脂、活性稀释剂和溶剂充分混合，提高转速至500～800r/min，然后加入助剂byk
‑
104s 2g，byk
‑
333 2g，待助剂分散完全；加入陶瓷粒子纳米氧化铝25g，纳米氧化铍5g，搅拌30min，使用120目的丝网过滤出料即制得高性能耐磨防护涂料的甲组分。
[0030]
准确称取二乙烯三胺55g，双酚a 30g，甲基异丁基甲酮15g使用高速搅拌将其充分混合，使双酚a和二乙烯三胺充分反应，出料即制得高性能耐磨防护涂料的乙组分。
[0031]
将组分甲和组分乙按照重量比15:1的比例进行混合，喷涂于马口铁板，喷砂钢板，以及玻璃板上进行性能测试。
[0032]
涂层在室温下养护7天以后的主要性能测试结果如下表3：
[0033][0034]
实施例4
[0035]
准确称取环氧e
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51树脂13g，酚醛8240树脂7g，环氧活性稀释剂heloxy50 1g，hk
‑
66 1g溶剂丁酮5g，甲基异丁基甲酮5g，异丙醇15g置于烧杯中，使用50℃的热水裕加热，开动搅拌100～200r/min，搅拌20分钟，使得树脂、活性稀释剂和溶剂充分混合，提高转速至500～800r/min，然后加入助剂byk
‑
104s 2g，byk
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333 3g，待助剂分散完全；加入陶瓷粒子纳米氧化锆10g，纳米氧化钛10g，纳米氧化铝10g，白色色浆3g，搅拌30min，使用120目的丝网过滤出料即制得高性能耐磨防护涂料的甲组分。
[0036]
准确称取二乙烯三胺52g，双酚a 30g，甲基异丁基甲酮18g使用高速搅拌将其充分混合，使双酚a和二乙烯三胺充分反应，出料即制得高性能耐磨防护涂料的乙组分。
[0037]
将组分甲和组分乙按照重量比15:1的比例进行混合，喷涂于马口铁板，喷砂钢板，以及玻璃板上进行性能测试。
[0038]
涂层在室温下养护7天以后的主要性能测试结果如下表4：
[0039][0040]
如本发明上述实施例所述，采用与其他形同或相似的方法及组分得到的其他高性能耐磨防护涂料及其方法，均在本发明保护范围内。