CN1039591C - 常温固化耐磨重防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
常温固化耐磨重防腐涂料。由粘结剂、耐磨填料、防腐剂及有机溶剂组成。粘结剂选用聚氨酯,耐磨填料和防腐剂由聚四氟乙烯、三聚氰胺-三聚氰酸酯络合物(MCA)及金属氧化物组成。本发明施工方便,常温固化,单组分,粘结强度高,具有耐磨、重防腐等综合性能,适合在-30℃~200℃下使用。
Description
本发明叙述了一种常温固化耐磨重防腐涂料,具体地讲,本发明叙述了一种常温固化适合在-30℃至200℃下使用,聚氨酯~聚四氟乙烯型涂料。
目前,一般情况下,机械设备、零部件表面的涂层大都缺乏优良的综合性能。常用的涂料均难以同时具备:施工方便、常温固化、与底材的粘结强度高,耐磨寿命长,优异的防腐、耐油等综合性能。中国上海开林造漆厂生产的长城牌聚氨酯漆,系二罐装,用前须按指定比例调配后方能使用。美国Mobay公司生产的湿固化聚氨酯仅能作为底漆和中间层涂料,需复盖面漆方能满足特殊工况之要求(Modern Paint &Coating,1987,(3),30~33)。
本发明的目的在于克服现有的技术不足,而提供一种可在常温固化,具有耐磨、重防腐等综合性能的优良涂料,可在-30℃~200C℃下使用的涂层。
本发明的目的通过以下措施来实现:
本发明的常温固化耐磨重防腐涂料由粘结剂、耐磨填料、防腐剂以及混合有机溶剂组成。粘结剂选用聚氨酯。耐磨填料及防腐剂选用聚四氟乙烯、三聚氰胺-三聚氰酸酯络合物(MCA)、金属氧化物。酮、芳香烃等有机溶剂相混合组成混合溶剂。
本发明所述的常温固化耐磨重防腐涂料具体组成为(以重量份数计):聚氨酯100份,聚四氟乙烯粉20~66份,MCA粉10~27份,金属氧化物4~25份,混合溶剂300~1000份。
本发明所述的粘结剂为聚氨酯,它能使涂层具有优异的粘结力,较高的机械强度。聚氨酯分子中含有异氰酸酯和长脂肪链,异氰酸酯基含量5~7%,固含量50%,分子量2000,液体。
聚四氟乙烯具有很低的摩擦系数,高度的化学稳定性,较宽的使用温度范围和完全不燃性,它的分子间引力和与之相关的表面自由能很低。本发明所述的聚四氟乙烯粉需经60Co 2×101~3.5×105Gy的辐照处理,这样能使凝聚力减低,更有利于分散。聚四氟乙烯粒度2μm以下。
三聚氰胺-三聚氰酸酯络合物(MCA)的加入使涂层的耐磨能力得到保证,而且能改善聚四氟乙烯的抗负荷能力。本发明所述的MCA是一种有滑腻感的白色固体粉末,为面型结构如式(I),分子量255.2,比重1.52,粒度0.5~5μm,热分解温度440℃~459℃。
金属氧化物的加入能提高涂层的硬度和耐磨性。本发明所述的金属氧化物指的是氧化铝、氧化铅、四氧化三铁、三氧化二锑、氧化铜、氧化镉,为粉末状,粒度0.5~8μm。
酮、芳香烃混合溶剂能很好地溶解聚氨酯,也能分散辐照后的聚四氟乙烯粉等填料,并便于施工。适用的酮为:丙酮、丁酮、环己酮,芳香烃为苯、甲苯、二甲苯,但最好选用丙酮、环己酮、二甲苯的混合液为涂料的分散用有机混合溶剂。具体组成为(体积百分量):丙酮23~55%,环己酮7~30%,余量二甲苯。
本发明还可以通过以下措施来实现;先将经辐照处理的聚四氟乙烯,MCA,金属氧化物进行研磨混合,然后将聚氨酯溶解于酮、芳香烃混合溶剂中,研磨好的固体料加入已溶解的粘结剂溶液中,充分搅拌均匀,即成为本发明所述的常温固化耐磨重防腐涂料。
本发明的常温固化耐磨重防腐涂料在金属材料表面涂敷时,需对金属材料除锈除油,并用砂纸打磨或对表面进行喷砂磷化处理,对金属材料的涂敷前须对材料进行表面粗糙化处理。
本发明的涂敷方法是这样实现的:
1.喷涂:在0.15~0.25MPa气压下,使喷枪口距物件150~200毫米,将涂料喷施于物件表面。
2.浸涂:将物件直接浸于涂料中,反复数次,达满意厚度为止。
3.刷涂:本发明的涂层可用漆刷将涂料刷于物件表面获
得。
本发明的涂层厚度控制在20~150μm即可得到满意效果。
本发明的特点如下:
1.耐磨。
a.涂层在Timken(环一块)试验机312N负荷,2.5m/s线速度条件下,摩擦系数0.19~0.27,耐磨寿命为3000~10000m/μm。
b.在汽油中室温浸泡1000小时后的涂层在上述条件下,摩擦系数、耐磨寿命不变。
c.在机械油中室温浸泡1000小时后的涂层在上述条件下,
摩擦系数0.17~0.25,耐磨寿命不变。
d.涂层在滴机械油时在上述条件下,摩擦系数0.08~0.12,耐磨寿命不变。
e.涂层在200℃烘烤24小时后在上述条件下,耐磨寿命为300~600m/μm。
2.重防腐(涂层厚度40~60μm):
a.耐油
I.上述b、c、d项;
II.参照国标:
1)GB1734-79,室温下置汽油中浸泡1000小时,涂层无粉化,不起泡,不起皱,无剥落,不变色。
2)G81739-79,浸在105℃的变压器油中24小时,涂层无粉化,不起皱,不起泡,无剥落,不变色。
3)G81739-79,室温下在机械油中浸泡1000小时,涂层无粉化,不起皱,不起泡,无剥落,不变色。
b.防腐:
1)耐水性:GB1733-79,自来水浸泡12个月,涂层无粉化,不起皱,不起泡,无剥落,无锈点,不变色。
2)耐盐水性:GB1763-79,3%NaCl浸泡12个月,涂层无粉化,不起泡,无剥落,无锈点,不变色。
3)耐碱性:GB1763-79,5%NaOH浸泡6个月,涂层无粉化,不起皱,不起泡,无剥落,无锈点。
4)耐酸性:GB1763-79,5%H2SO4浸泡2个月,涂层无粉化,不起皱,不起泡,无剥落,无锈点。
3.机械强度:
1)附着力:GB1720-79,2级,划圈法。
2)柔韧性:GB1731-79,1mm,挠曲法。
3)耐冲击性:GB1732-79,5N-m,正反冲,涂层无剥落,无裂纹。
4)耐热性:GB1735-79,250℃,24小时,涂层无粉化,不起皱,不起泡,无剥落。
按照表1和表2的配方先将经辐照处理的聚四氟乙烯,MCA,金属氧化物进行研磨混合,然后将聚氨酯溶解于酮、芳香烃混合溶剂中,研磨好的固体料加入已溶解的粘结剂中,充分搅拌均匀,即成为本发明的涂料。按国标GB1727-79法涂覆,金属材料用砂纸打磨,用丙酮清洗,干后涂覆。涂覆的方式及膜厚见表3,其中喷涂在0.15~0.25MPa气压下,使喷枪口距物件150~250毫米条件下进行。涂层耐磨、耐油性能如前所述。
表1.涂料的具体配方
配方序号 | 聚四氟乙烯 | MCA | 金属氧化物 | 酮、芳香烃混合溶剂 |
例1 | 65 | 20 | A 10 | 9000 |
2 | 30 | 13 | B 25 | 600 |
3 | 44 | 25 | C 6 | 370 |
4 | 33 | 19 | D 20 | 700 |
5 | 22 | 12 | E 18 | 500 |
6 | 51 | 23 | F 9 | 500 |
7 | 56 | 10 | A 15 | 600 |
8 | 38 | 15 | E 13 | 1000 |
9 | 60 | 21 | F 7 | 1000 |
10 | 25 | 11 | C 16 | 800 |
11 | 47 | 26 | D 5 | 700 |
12 | 30 | 16 | B 16 | 800 |
13 | 60 | 33 | F 24 | 700 |
表2酮、芳香烃混合溶剂的体积百分含量
注:各组份均以克计,每个配方中聚氨酯的量均为100克。A、B、C、D、E、F分别代表氧化铝、氧化铅、四氧化三铁、三氧化二锑、氧化铜、氧化镉。
配方序号 | 丙酮 | 环己酮 | 二甲苯 |
例1 | 50 | 30 | 20 |
2 | 25 | 27 | 48 |
3 | 30 | 9 | 61 |
4 | 37 | 11 | 52 |
5 | 44 | 18 | 38 |
6 | 29 | 24 | 47 |
7 | 48 | 7 | 45 |
8 | 35 | 15 | 50 |
9 | 23 | 15 | 62 |
10 | 55 | 20 | 25 |
11 | 48 | 12 | 40 |
12 | 26 | 30 | 44 |
13 | 33 | 22 | 45 |
表3涂覆方式及膜厚
配方序号 | 涂覆方式 | 膜厚/μm |
例1 | 喷涂 | 40 |
2 | 喷涂 | 30 |
3 | 喷涂 | 25 |
4 | 喷涂 | 40 |
5 | 喷涂 | 30 |
6 | 喷涂 | 20 |
7 | 刷涂 | 100 |
8 | 浸涂 | 70 |
9 | 喷涂 | 60 |
10 | 喷涂 | 40 |
11 | 喷涂 | 25 |
12 | 浸涂 | 60 |
13 | 刷涂 | 110 |
Claims (3)
1、一种常温固化耐磨重防腐涂料,由粘结剂、耐磨填料、防腐剂以及酮、芳香烃混合溶剂组成,其特征是涂料的具体配方为(重量份数):
聚氨酯 100份
聚四氟乙烯 20~66份
三聚氰胺-三聚氰酸酯络合物(MCA) 10~27份
金属氧化物 4~15份
酮、芳香烃混合溶剂 300~1000份;
聚氨酯其分子中含有异氰酸酯和长脂肪链,异氰酸酯基含量5~7%,固含量50%,分子量2000,液体;聚四氟乙烯用60Co2×101~3.5×105Gy辐照处理,粒度2μm以下;三聚氰胺-三聚氰酸酯络合物(MCA),分子量255.2,比重1.52,粒度0.5~5μm,热分解温度440℃~459℃。
2、如权利要求1所述的涂料,其特征是金属氧化物为氧化铝、氧化铅、四氧化三铁、三氧化二锑、氧化铜、氧化镉。
3、如权利要求1所述的涂料,其特征是酮、芳香烃混合溶剂的体积百分量为:
丙酮 23~55%
环己酮 7~30%
二甲苯 余量。
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