[发明专利]一种减摩耐磨涂层

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于管道、防腐地坪及高级路面等的耐磨涂层材料。

背景技术

随着我国现代化建设的进行，为满足工业生产和人们日常生活的需要，需要铺设大量的金属管道、防腐地坪以及高级路面。金属管道、防腐地坪以及路面会受到长久的高强度的摩擦，传统商业上通常将微米级无机颗粒填充到树脂中起到耐磨作用，但是添加了微米粒子的涂层一般摩擦系数偏高，从而增加摩擦阻力，从节能与环保角度看，如果涂层摩阻大意味着能耗高、能源浪费。而涂层的耐磨性能差，则寿命短，因此提高涂层的减摩耐磨性能非常重要。

现有的涂层减摩耐磨方式之一是将具有耐磨减摩性能的填料如石墨、陶瓷等加入到树脂中，在树脂与填料的协同作用下，达到减摩耐磨的效果，但是这种方式的减摩耐磨效果非常有限。方式之二是表面涂抹润滑油，通过减小摩擦面的摩擦力来起到减摩作用，但是涂抹润滑油的方式不适合露天环境，经过风吹日晒的气候性作用，润滑油会加速老化，并且污染了与之接触的摩擦面，对于管道、地坪和道路根本无法使用。

对于沸石、分子筛、活性炭、碳纤维、粉煤灰、煤矸石等都是目前工业上大量应用的多孔材料，这些多孔材料价格适宜，来源广，物理化学性质稳定。这些多孔材料在涂层制备时，通常是作为填料简单的混入到涂料中，然而，这些多孔材料比表面积高，所以与树脂的相容性不好，树脂在流动过程中会填充到粒子内部，消耗了大量树脂。另外，粒子分散到溶剂中后，溶剂会灌输到粒子中，在涂层干燥固化过程中，溶剂难以从粒子中挥发完全，残留的溶剂不仅会影响涂层的性能，更有可能在受到高温时引起涂层鼓泡，影响涂层寿命。所以上述多孔材料作为涂层的填料使用是不理想的，更谈不上对涂层起到减摩耐磨的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种减摩耐磨涂层，该涂层中加入了粉煤灰、煤矸石等多孔材料，这些多孔材料的使用不但不会降低涂层的质量、影响涂层的寿命，相反的是，涂层的减摩耐磨性能得到了明显提高，同时涂层的原料成本得到了一定程度的降低。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种减摩耐磨涂层，具体由下述混合液涂覆而成，所述混合液按照重量份数计算，其组成是：

树脂55-90份，

改性含油多孔材料10-30份，

固化剂5-20份，

溶剂40-100份，

所述改性含油多孔材料，按照重量份数计算，由下述组分制备而成，具体制备方法是：

（1）多孔材料表面氧化、羟基化：将过筛250目以上的10-30份多孔材料放入10份盐酸与1-5份双氧水的混合溶液中，搅拌均匀后烘干；

（2）多孔材料粒子内外油酸接枝：将烘干的多孔材料放入装有20-40份乙醇与20-40份油酸的回流釜中，于60-120℃反应8-12个小时，过滤后用乙醇洗涤后烘干；

（3）外表面破环氧化、羟基化：将1-5份双氧水、1-5份磷酸和5-15甲酸混合，然后将油酸接枝的多孔材料倒入上述混合液中，60-90℃搅拌2小时，过滤后将滤饼投入5-15份甲酸中，60-80℃搅拌2小时，过滤烘干；

（4）多孔材料内部充油：将1-20份润滑油倒入经步骤（3）处理后的多孔材料中，均匀搅拌后将混合物放入80-120℃真空干燥箱中加热处理2-4小时，获得改性含油多孔材料；

上述多孔材料可以是活性炭，分子筛，碳纳米管，粉煤灰、煤矸石、介孔氧化钛晶须中的一种或多种的混合。

所述树脂包括环氧树脂、聚氨酯树脂、聚脲树脂中的一种或多种的混合。

所述固化剂为脂肪族多胺。

所述润滑油为矿物油，植物油以及离子液体中的一种或多种的混合。

所述有机溶剂为水，乙醇，乙酸乙酯，二甲基甲酰胺，二甲苯中的一种或多种的混合。

减摩耐磨涂层的制备方法及使用方法：

（1）制备方法：

将改性多孔材料加入溶剂中，超声分散；然后将环氧树脂与固化剂加入上述溶液后均匀搅拌，减摩耐磨涂层用混合液便制备完成；

（2）使用方法：

将混合液采用气泵喷涂或高压喷涂的方法均匀喷涂在基材表面，常温固化或80-200℃加热固化2-12小时后获得减摩耐磨涂层。

本发明减摩耐磨涂层发明效果的原理说明：

（1）多孔材料表面氧化、羟基化：是利用盐酸与双氧水在多孔材料表面获得羟基；

（2）多孔材料粒子内外油酸接枝：是使多孔材料粒子内外表面存在的羟基与油酸的羧基进行接枝反应，经过这样的处理，油酸被接枝到多孔粒子内外表面；