[发明专利]一种抗冲磨复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂复合材料，尤其是涉及一种耐冲耐磨的环氧树脂复合材料。

背景技术

在水利水电工程中，泄水建筑物由于高速夹沙水流的作用造成严重磨蚀是极为普遍的现象。随着我国水利水电建设的大力开发，西南地区一批高水头、大流量高坝建设的展开，泄水消能建筑物表面抗高速含沙水流冲磨和气蚀破坏的问题越来越受到人们的重视，这其中除了水工设计方面的技术研究以外，采用性能优异的抗冲耐磨材料是至关重要的技术途径之一。

目前常用的抗磨蚀材料一般以高强混凝土为主。由于高强混凝土施工中容易产生裂缝及其它技术问题，影响到工程的使用效果，其抗冲磨防护能力依然未能达到理想的效果，尚不能满足泄水建筑物的高抗冲磨性能要求。因此，寻求高冲击韧性和高抗冲蚀性能的表面工程材料成为水工结构研究的热点之一。

申请号为200710053617.X的专利申请文件提供了一种抗冲撞复合材料，抗冲撞是指抗冲击、碰撞，而在耐冲击、磨损的场合下还有所欠缺，这是因为抗碰撞和耐磨损在力学性能方面的要求有所不同。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种抗冲磨复合材料及其制备方法。本发明制备得到的复合材料具有硬度高、粘接性强、耐磨损的特点。

本发明的技术方案如下：

一种抗冲磨复合材料，其原料组份及各组分的重量份数为：

环氧树脂100份，改性聚氨酯5～40份，表面活性剂0.03～0.05份，粉体20～50份，砂砾料10～50份；

所述改性聚氨酯的制备方法为：将单组份聚氨酯与改性剂按照质量比10:1～5:1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至100℃～120℃，保温1～2小时；然后冷却至室温、过滤，得到改性聚氨酯；

所述改性剂为端氨基乙烯基树脂、端氨基聚醚、异氰酸酯、端羧基丁腈液体橡胶、端氨基丁腈液体橡胶中的至少一种；

所述环氧树脂的类型包括缩水甘油基型环氧树脂、脂环族环氧树脂。所述表面活性剂为硅烷偶联剂KH550、KH570、KH151、KH171、KH792中的至少一种。所述粉体材料包括粉煤灰、硅灰、石英粉中的至少一种。所述砂砾料的平均粒径为45微米。

一种抗冲磨复合材料的制备方法，它包括如下步骤：

（1）改性聚氨酯的制备：将单组份聚氨酯与改性剂按照质量比10:1～5:1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至100℃～120℃，保温1～2小时；然后冷却至室温、过滤，得到改性聚氨酯；

（2）先将环氧树脂与改性聚氨酯混合均匀，然后在环氧树脂与改性聚氨酯的混合物中加入表面活性剂、粉体、砂砾料，在搅拌机中充分搅拌均匀，即得；

所述各原料组分的重量份数为：环氧树脂100份，改性聚氨酯5～40份，表面活性剂0.03～0.05份，粉体20～50份，砂砾料10～50份。

在上述技术方案中，环氧树脂类型如下：

（1）缩水甘油基型环氧树脂，如：普通双酚A型环氧树脂、4,4′-二羟基二苯砜双缩水甘油醚环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、甘油环氧树脂、四酚基乙烷四缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚、均苯三酚三缩水甘油、双间苯二酚缩醛四缩水甘油醚、胺基环氧树脂（氨基四官能环氧树脂、对胺基苯酚环氧树脂、AFG-90#环氧树脂、N,N′-二对羟基六基乙二胺、589#环氧树脂）、缩水甘油酯型环氧树脂（四氢化苯二甲酯环氧树脂、1,2-环氧环己烷4,5二甲酸环氧树脂、邻苯二甲酯环氧树脂、间苯二甲酯环氧树脂、均苯三甲酯环氧树脂、对苯二甲酯环氧树脂、六氢化邻苯二甲酯环氧树脂、内次甲基四氢化邻苯二甲酯环氧树脂、对羟基苯甲酸环氧树脂）等；

（2）脂环族环氧树脂，如：二氧化双环戊二烯环氧树脂、H-71环氧树脂、双（2,3-环氧基环戊基）醚环氧树脂、6221#环氧树脂、乙烯基环己烯双环氧树脂、萜烯双环氧树脂、双环戊二烯多元醇双环氧树脂。③其它类型环氧树脂，如：海因环氧树脂、难燃环氧树脂（溴化树脂、磷化环氧树脂、2C-7环氧树脂）、高韧性螺结构环氧树脂、有机硅环氧树脂等。