[发明专利]一种耐磨颗粒胶及其制备方法

说明书

本发明涉及耐磨颗胶制备领域,特别涉及一种耐磨颗粒胶及其制备方法。包括聚硫橡胶，酚醛环氧树脂，改性固化剂，纳米耐磨填料，碳纤维，氧化锆陶瓷纤维，耐磨陶瓷微珠。本发明通过采用聚硫橡胶改性工艺，使耐磨颗粒胶具有了更高的韧性和耐化学性能，同时酚醛环氧树脂提高了耐磨颗粒胶的耐温性能，各种纳米耐磨填料和陶瓷纤维具有高度的耐磨性能，本发明通过对各种性能材料的有机配合，制备的耐磨颗粒胶具有高韧性、耐高温、高耐磨、耐腐蚀的优异性能。

技术领域

本发明涉及耐磨颗粒胶制备领域，特别是涉及一种耐磨颗粒胶及其制备方法。

背景技术

耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业具有十分重要的作用。耐磨颗粒胶是由高性能耐磨颗粒(氧化锆、棕刚玉等)与改性增韧耐热树脂进行复合得到的高性能耐磨聚合材料，广泛用于修复因冲蚀、腐蚀和气蚀对设备的磨损，也用于在有耐磨、防腐要求的机件表面制备耐磨涂层。

现在技术主要是采用普通耐磨材料材料作为内衬或贴陶瓷片，但是现有的耐磨材料采用普通的环氧树脂和固化剂以及填料，易脆裂，耐磨性差，防腐蚀性和耐温性差，摩擦易生热，涂层使用期短，修复过程时间长，异形区域修复难度大，不能满足实际生产的需要。所以，研发一种具有高耐磨性、耐腐蚀性和耐温性，且具有简单施工工艺的耐磨颗粒胶尤为重要。

发明内容

针对上述存在问题，本发明提供一种具有高耐磨性、耐腐蚀性和耐温性，施工工艺简单、速度快的耐磨颗粒胶，聚硫橡胶改性环氧树脂预聚体3-6%、聚氨酯改性环氧14-28%、改性固化剂17-34%、纳米填料10-20%、碳纤维3-8%、氧化锆陶瓷纤维3-8%和陶瓷微珠30-50%。

进一步地，所述纳米填料为纳米氧化锆、纳米氧化铝、纳米碳化硅和纳米氮化硅中的一种或几种的混合物。

进一步地，所述改性固化剂为改性腰果酚。

一种制备耐磨颗粒胶的方法，由以下步骤组成：

（1）制备聚硫橡胶改性环氧树脂：将聚硫橡胶与酚醛环氧按质量分数混合，混合比例为1:4～1:6；二者置于有搅拌装置、回流装置和温度计的四口玻璃烧瓶中，机械搅拌下升温至95℃～115℃，在N₂保护下进行反应3.5～4.5h，制成聚硫橡胶改性环氧树脂；

（2）将纳米填料、碳纤维和陶瓷微珠按3:1:10～3:1:11比例称取，按照顺序加入聚硫橡胶改性环氧树脂中，在捏合机中充分混合，混合条件为45～55℃，搅拌1.5～2h，为A组分；

（3）将改性固化剂、纳米填料、氧化锆陶瓷纤维、陶瓷微珠按16:3:1:8～17:4:1:9的比例混合，在捏合机中充分混合，混合条件为45～55℃，搅拌1.5～2h，为B组分；

（4）将A、B组分在室温下，混合5-10分钟制为成品。

进一步地，所述步骤（2）中的纳米填料为米碳化硅粉体、纳米氧化锆粉体，纳米氮化硅粉体，添加比例为1:1:1～1:2:3，进一步优化为1:1.5:2.5。

进一步地，所述步骤（4）中的纳米填料为碳化硅粉体、纳米氧化锆粉体，纳米氮化硅粉体，添加比例为1:1:1～1:2:3，进一步优化为1:2:2.5。

本发明的优点在于：

（1）本发明增加了改性环氧的合成环节，添加使用碳纤维、陶瓷微珠以及纳米材料使得制得的材料耐磨性，防腐性优异，施工方便。

（2）本法采用纳米材料，使得材料结构更加规整，耐磨性提高。

（3）本发明采用改性固化剂，使得分子成紧密网状结构，防腐性好。