[发明专利]一种含稀土的防爆功能复合涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种含稀土的防爆功能复合涂料，特别涉及一种不单限于煤矿井下使用，还可广泛应用于油田、油库、火药、粉尘等需要防止高速运动的金属件互相撞击时产生火花从而引发爆炸的环境中的防爆功能复合涂料。

背景技术

煤矿井下采煤作业的支护材料已从木材换为钢体液压支柱。但对煤层厚度超过3.5米的煤层，用钢体液压支柱，在井下移动太笨重，不得不分层开采，造价昂贵。于是国内外研制了铝合金液压支柱，(在相同高度下，铝合金支柱不及钢柱重量的一半)。80年代末，东北轻合金加工厂生产了近3500吨，可做3－4万根液压支柱的铝合金，(157合金)。但铝合金液压支柱互相撞击时易产生火花引爆瓦斯，不安全。因此铝合金单体液压支柱必须经过有效方法改造后方可投入井下使用。目前通常采用在铝合金液压支柱上镶套和涂层防爆功能复合涂料来预防撞击火花的产生。但是现有的防爆功能复合涂料一般仅限于煤矿井下使用。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种含稀土的防爆功能复合涂料，该复合涂料不单限于煤矿井下使用，还可广泛应用于油田、油库、火药、粉尘等需要防止高速运动的金属件互相撞击时产生火花从而引发爆炸的环境中。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种含稀土的防爆功能复合涂料，是由甲、乙两种混合物组成；

所述甲混合物按质量百分比由以下组分组成：

环氧树脂60～80％；

桐油10～25％；

液体橡胶7～27％；

稀土氧化物3～5％；

所述乙混合物按质量百分比由以下组分组成：

弹性功能型填料0～60％；

固体润滑剂型填料10～30％；

低温相变吸热型填料20～40％；

阻燃型填料10～30％；

所述甲混合物和乙混合物的质量比为3.5～5.5:1。

在上述技术方案中，所述弹性功能型填料为液体橡胶。

在上述技术方案中，所述固体润滑剂型填料为碳化硅微粒和/或γ氧化铝。

在上述技术方案中，所述低温相变吸热型填料为Al-12Si合金微颗粒和/或P-116商用石蜡。

在上述技术方案中，所述阻燃型填料为氢氧化铝和/或硼酸锌。

本发明的有益效果是：

本发明提供的含稀土的防爆功能复合涂料为改性环氧树脂成膜材料添加功能型填料后，涂覆在被保护的金属表面上，既能对金属表面起到防腐蚀的保护作用，又能防止金属件互相撞击时产生火花，引燃周边环境下的可燃性气体(瓦斯)、从而起到了防腐、防爆的作用。该含稀土的防爆功能复合涂料不单限于煤矿井下使用，还可广泛应用于油田、油库、火药、粉尘等需要防止高速运动的金属件互相撞击时产生火花从而引发爆炸的环境中。

具体实施方式

本发明的基本原理在于，金属互相撞击时，要有足够的撞击能量才能产生具有一定温度(>650℃)的微小溅射颗粒－火花，引燃周边环境下的可燃气体(瓦斯)。本发明是在成膜材料中填加某种功能的填料来抑制或阻止火花的发生，达到撞击不产生火花之目的。

含稀土的防爆功能复合涂料由两部份组成：成膜材料+功能型填料。

成模材料系改性环氧树脂(曾用名TO树脂)，若单独使用，可作为金属材料极好的防腐涂料。若改性环氧树脂+功能型填料，可作为防爆涂料使用。主要优点是这种树脂对金属表面涂层牢固，膜层弹性可调，耐介质性好，(尤其耐酸性好，20％硫酸浸泡数月无变化)，使用方便，使用寿命长。(日光下，使用寿命八年以上，埋地管线使用寿命三十年已上)金属件互相撞击时，不易产生火花，不易脱落，对金属能起良好的防腐蚀作用。

环氧树脂的改性方法，我们没有采取元素改性环氧树脂的方法，即在环氧树脂中引入特性元素，而是用改性桐油和液体橡胶共混的方法。桐油是我国特有的古老天然优质防腐防水材料。它的主要成分是桐油酸：CH₃(CH₂)₁₀-CH＝CH-CH＝CH-CH＝CH-COOH。桐油酸分子中含有三个共轭双键，易起氧化、聚合作用，用它制成的涂料具有漆膜的坚韧、耐水、耐光、耐碱等优点。

为了使其性能更好，我们采用化学的办法把三个共轭双键中的两个打开，加一定浓度的液体橡胶与环氧树脂共混，比例不同，韧性不同。漆膜弹性可调。既保留了环氧树脂涂料对金属附着力强、耐酸耐碱的优点，又克服了膜脆耐候性差的缺点，既考虑了改性效果，又考虑到工业化容易，价格便宜、使用方便，使用温度宽(-60℃-150℃)，使用寿命长。