[发明专利]抗冲击耐磨胶粘涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨胶，具体涉及一种抗冲击耐磨胶粘涂层及其制备方法

背景技术

用环氧树脂作为胶粘剂，添加碳化硅、氧化铝等耐磨颗粒作为填料，与胺类固化剂反应硬化后的复合材料，已被证实可以粘接修补和保护金属设备(如渣浆泵、泥浆泵、风机、水轮机、输粉管道、弯头和选矿机械部件等)。该类材料施工工艺简单，常温固化，无热应力变形等，已被工业设备维修和防护领域广泛应用。

以芳纶纤维作为抗冲击添加剂的复合材料在制作防弹背心、装甲板、光纤保护层、汽车刹车片的生产领域已经被广泛应用。美国杜邦公司公布的《凯芙拉芳纶浆粕在胶粘剂、密封剂、涂料、玻璃钢上的应用》文章表明，芳纶浆粕的纤维能改善环氧树脂的韧性和强度，同时增加粘度和触变性；但芳纶浆粕作为耐磨胶粘涂层的添加剂，运用到修复和防护金属工件上，到目前为止很少使用，本发明提供了一种新的应用方法。

美国陶氏公司发布的《液体环氧树脂的结晶化》中表明，在双酚A环氧树脂中添加双酚F环氧树脂能提高其在冬天低温下的抗结晶化性能。另外，在与胺类固化剂反应硬化中，双酚F也能提高系统的耐温性能。

中国专利CN 102220068A中描述了一种环氧树脂耐磨胶粘涂层和制备方法，其主要由双酚A环氧树脂、碳化硅、陶瓷颗粒，混合胺固化剂组成。然而，在这种方法中，没有添加双酚F环氧树脂，所以不能完全避免双酚A在冬天结晶化问题；另外，此方法采用的是CTBN改性树脂作为增韧剂，这会降低固化后材料的耐温性。最后，此方法用混合胺作为常温固化剂，不能解决在冬天5℃以下固化速度缓慢、甚至不固化的问题。

发明内容

基于现有技术的不足之处，本发明提供了一种抗冲击耐磨胶粘涂层及其制备方法，通过双酚A和双酚F环氧树脂为胶粘基体，以芳纶浆粕作为增韧剂。同时添加不同粒径的碳化硅、氧化铝颗粒，使得细小的颗粒填充到大的颗粒间的空隙，增加堆积密度，提高了耐磨胶粘涂层的强度及耐磨性。具体技术如下：

本发明一种抗冲击耐磨胶粘涂层，由A、B两组分组成，按照质量份数配比：

A组分为芳纶浆粕2～15份、双酚A环氧树脂20～70份、双酚F环氧树脂10～40份、碳化硅300～400份、氧化铝50～100份、二氧化硅0～5份、硅烷偶联剂0～5份的混合物。

B组分为多元胺5～15份、聚硫醇1～5份、氧化铝20～40份、硅烷偶联剂0～5份、固化促进剂2～8份、二氧化硅0.5～5份的混合物。

上述A、B组分在使用中的重量配比为A∶B＝10∶1

上述的芳纶浆粕是Kevlar(凯芙拉)聚对苯二甲酰对苯二胺，作为抗冲击增韧功能的必要成分。

上述的双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂都为液态环氧树脂，环氧当量在150～300。

上述的碳化硅颗粒粒径在0.01mm～1.5mm。

上述的A组分和B组分中的氧化铝都为α型，平均粒径小于50μm。

上述的A组分中硅烷偶联剂是γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

上述的多元胺可以是二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、聚酰胺中一种或者两种的混合物。

上述的聚硫醇为胺催化型，胺氢当量为190，作为低温固化剂的必要成分。

上述的B组分中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

上述的固化促进剂为2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚。

上述的二氧化硅粒径小于20nm。

制备上述A组分的混合物由以下步骤组成：

在常温下，将所述双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、硅烷偶联剂按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约20min；

然后按照比例加入芳纶浆粕、碳化硅、氧化铝，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-0.08～-0.09Mpa，搅拌大约30min；

搅拌停止后，等待混合物自然冷却至环境温度，出料灌装。

制备上述B组分的混合物由以下步骤组成：

在常温下将所述的多元胺、聚硫醇、硅烷偶联剂、固化促进剂按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约15min；

然后按照比例加入氧化铝、二氧化硅，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-0.08～-0.09Mpa，搅拌大约15min；

搅拌停止后，等待混合物自然冷却至环境温度，出料灌装。