[发明专利]一种高抗磨蚀浇注聚氨酯弹性体涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗磨蚀浇注聚氨酯弹性体涂层的制备方法，涂层是由高抗磨蚀聚氨酯材料、高粘接强度底胶和焊接的金属钢板网结构。高抗磨聚氨酯材料为聚醚型聚氨酯预聚体与芳香二元胺反应制备而成；高粘接强度底胶为橡胶与金属的粘接剂，焊接的金属钢板网结构为利用焊接技术将压制成型的钢板网焊接于被防护的表面，起到增加浇注聚氨酯弹性体涂层的结合强度。该图层的制备是由在修复面制作模具、制备聚氨酯混合物通过真空浇注制备成高抗磨蚀浇注聚氨酯涂层。该涂层与母材的结合强度高，具有优异的抗磨蚀性能。

技术领域

本发明涉及水力机械非金属抗磨蚀，特别是水轮机强汽蚀区抗磨蚀技术领域。特别涉及一种高抗磨蚀浇注聚氨酯弹性体涂层的制备方法。

背景技术

我国含沙河流较多，泥沙磨损和汽蚀使水轮机和水泵过流部件表面遭受不同程度的破坏。磨蚀破坏导致机组运行效率和出力下降，严重时产生振动与噪音，威胁机组的安全运行，迫使机组频繁大修，成为水电生产中亟待解决的关键问题。

目前针对水力机械磨蚀修复常采用耐磨涂层防护。根据耐磨涂层所使用的材料可分为金属材料和非金属材料。

耐磨蚀金属材料主要有专用不锈钢焊条、金属陶瓷粉末、钨系合金粉末、铬系合金粉末和钴系合金粉末等。综合来说，耐磨焊条堆焊技术操作简单，是目前水力机械维修经常采用的技术，补焊后耐磨性能高低往往取决于其最终组织状态和机械性能，但是经过多年反复补焊打磨等处理，使水力机械金属组织状态发生较大变化，导致其耐磨性和机械性能也逐年变差；金属热喷涂技术容易使叶片发生变形，已较少使用；超音速喷涂和等离子喷涂技术是近年来发展较快的防护技术，目前在应用过程中最大的问题是成本过高，只能用于关键部位的喷涂防护，另外该涂层抗汽蚀性能不够好，容易脱落，也限制了其广泛应用。

耐磨蚀非金属材料主要有无机非金属耐磨材料和有机高分子材料。由于陶瓷材料有较高的脆性，当沙粒颗粒大或汽蚀程度严重时，冲击速度高，易发生脆性破碎，其抗汽蚀性能较差。近年来研究发现，一些有机高分子材料的稳定性好、耐磨蚀性能优异，如聚氨酯材料。但聚氨酯涂层存在着一些亟待解决的问题，即涂层与母材的粘接问题，粘接情况好坏直接影响到涂层的使用寿命。本发明采用高性能聚氨酯材料，通过使用高效的界面粘接材料和结构设计，能够有效解决聚氨酯涂层应用中涂层界面粘接的问题。

发明内容

综上所述，本发明的目的在于克服现有技术中存在的聚氨酯涂层界面粘结强度不高、耐磨蚀性能低的不足，提出一种能够解决聚氨酯涂层粘结问题、改善聚氨酯涂层耐磨蚀性能的聚氨酯耐磨蚀涂层的制备方法。

一种高抗磨蚀浇注聚氨酯弹性体涂层，是由高抗磨蚀聚氨酯材料、高粘接强度底胶和焊接的金属钢板网构成。

进一步，所述的高抗磨蚀聚氨酯材料由以下质量份数的原材料制备而成：聚氨酯预聚体100份，扩链剂8～15份，颜料2～15份，分散剂5～12份。

进一步，所述的高粘接强度底胶为橡胶与金属的粘接剂，如开米洛克（Chemlock）系列、陶氏（Thixon）系列、西邦（Cilbond）系列中的任一种。

进一步，所述的焊接的金属钢板网结构是为了利用焊接技术将压制成型的钢板网直接焊接于防护面的表面，起到增加浇注聚氨酯弹性体涂层的结合强度。

进一步，所述的聚氨酯预聚体为聚醚类聚氨酯预聚体。

进一步，所述的扩链剂为芳香二元胺，如二甲硫基甲苯二胺、二邻氯苯氨甲烷中的任一种。

进一步，所述的颜料为铁黑、炭黑、酞青蓝中的任一种。

进一步，所述的分散剂为高分子分散剂。

一种高抗磨蚀浇注聚氨酯涂层的制备方法， 包括以下具体步骤：

步骤1：在防护面的表面焊接钢板网，并对其进行表面处理，然后将高粘接强度底胶涂覆在防护面上，室温条件下凉置30min；