CN1667066A - 高温金属耐磨耐腐蚀纳米涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纳米二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、氧化铝材料的应用。它由填料、添加剂和粘结剂组成，所用填料和添加剂与粘结剂的重量配比为1∶2；其中填料包括二氧化钛粉3％～30％，二氧化硅粉2％～20％，氧化锌粉10％～30％，氧化铝粉3％～28％，滑石粉5％～20％；高岭土粉2％～25％；碳化硅粉4％～20％；ZrO₂2～10％组成；添加剂由硅粉0.1％～15％；二丁酯1％～20％；硅烷偶联剂0.5％～15％；硅油0.2％～10％；有机膨润土1％～15％；二甲苯0.5％～15％所组成；粘结剂由有机硅树脂1％～35％；硅酸钠2％～20％；有机溶剂5％～80％所组成。由于本发明采用了便宜的原材料，工艺简单可靠，成本低，产品成熟。

Description

高温金属耐磨耐腐蚀纳米涂料

技术领域

本发明涉及纳米材料的应用，具体地是涉及纳米二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、氧化铝材料的应用。

技术背景

纳米TiO₂是涂料工业替代粗粒TiO₂作为白色颜料和瓷器釉药的重要原料。也可以用于橡胶、塑料可提高制品的抗老化性、耐磨性和强度等。

纳米氧化硅也已经开发出来，并投入实际应用。美国COCA COLA公司与德国埃森大学、德国Krones公司及Leybold***公司四方合作，开发了提高阻透性的“氧化硅纳米处理PET瓶”技术。该技术是在高真空等离子状态下，采用SiOx作真空物理蒸气淀积处理，处理层在PET瓶的外部。据报道，用此工艺处理的PET瓶可提高阻透性4倍，延长货架期至少6个月，而且不影响啤酒的气味。

纳米氧化锌可用于橡胶行业，可使橡胶用量减少3至7成，并能提高橡胶制品的耐磨性，具有防老化、抗磨擦着火、使用寿命延长等特点；纳米氧化锌还是一种良好的紫外线屏蔽剂，可制造隐型飞机的涂料。

纳米氧化铝可用来造人造宝石、分析试剂以及纳米级催化剂和载体，并用于发光材料可大大提高发光强度，对陶瓷、橡胶增韧、增强要比普通氧化铝高出数倍。特别是提高陶瓷的致密、光洁度、冷热疲劳等。纳米氧化铝主要用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板，并用在涂料中用来提高耐磨性。

但是如何利用这些纳米材料，得到高性能的高温金属耐磨耐腐蚀涂料是要解决的技术问题。

发明内容

本发明的提供的高温金属耐磨耐腐蚀纳米涂料，由填料、添加剂和粘结剂组成，所用填料和添加剂与粘结剂的重量配比为1∶2；其中

(1)填料和添加剂按下述重量百分比配备：

填料：由二氧化钛粉3％～30％，其中0.1％～8％为改性纳米二氧化钛粉；二氧化硅粉2％～20％，其中0.1％～5％为改性纳米二氧化硅粉；氧化锌粉10％～30％，其中0.1％～10％为改性纳米氧化锌粉；氧化铝粉3％～28％，其中0.1％～15％为改性纳米三氧化二铝粉；滑石粉5％～20％；高岭土粉2％～25％；碳化硅粉4％～20％；ZrO₂ 2～10％组成；

添加剂：由硅粉0.1％～15％；二丁酯1％～20％；硅烷偶联剂0.5％～15％；硅油0.2％～10％；有机膨润土1％～15％；二甲苯0.5％～15％所组成；

(2)粘结剂由有机硅树脂1％～35％；硅酸钠2％～20％；有机溶剂5％～80％所组成。

本发明提供的高温金属耐磨耐腐蚀纳米涂料适合于涂敷或喷刷在高温金属表面做为防腐耐磨的保护层，尤其适用于火力发电厂锅炉受热面管子(水冷壁管、省煤面管、过热面管、再热面管)及化工、钢铁、石化、冶金及机械工业等部门的金属表面的高温防腐耐磨防护。

本发明所生产的产品性能经国家电力部有关部门检测，其性能比美国C-10A、ET-4；英国叶子牌；日本CRC1100，CRC1500，Siliconig型均大大优越，更大大超过俄罗斯产品性能。测试结果见表1。

由于本发明采用了便宜的原材料，工艺简单可靠，成本低，工业实用性强，性能好。经反复验证技术先进、产品成熟。

具体实施例

实施例1

A.填料和添加剂

填料：二氧化钛粉(325目)10％，其中改性纳米二氧化钛3％；二氧化硅粉(325目)20％，其中改性纳米二氧化硅4％；氧化锌粉(325目)15％，其中改性纳米氧化锌粉2.5％；氧化铝粉(325目)5％，其中改性纳米氧化铝粉0.5％；滑石粉(325目)15％；高岭土粉(325目)15％；二氧化锆2％；碳化硅粉(400目)18％。

添加剂：硅粉(400目)15％；二丁酯20％；硅烷偶联剂15％；硅油20％；有机膨润土(325目)20％；二甲苯10％。

B.粘结剂：

有机硅树脂25％，硅酸钠粉(325目)20％，二甲苯或乙醇55％；将上述填料、添加剂、粘结剂按比例搅拌均匀即成。

实施例2

A.填料和添加剂

填料：二氧化钛粉(325目)15％，其中改性纳米二氧化钛3.5％；二氧化硅粉(325目)25％，其中改性纳米二氧化硅粉5％；氧化锌粉(325目)10％，其中改性纳米氧化锌粉3.5％；氧化铝粉10％，其中改性纳米氧化铝粉1％；滑石粉(325目)10％；高岭土粉(325目)10％；碳化硅粉(400目)16％；二氧化锆4％。

将上述各料混合例入球磨机中研磨混匀即成填料。

B.添加剂：由硅粉(320目)10％；二丁酯25％；硅烷偶联剂10％；硅油25％；有机膨润土(325目)15％；二甲苯15％。

C.粘结剂：有机硅树脂20％；硅酸钠粉(325目)25％，二甲苯或乙醇55％；将上述填料、添加剂、粘结剂按比例搅拌均匀即成。

表1：

产地	产品牌号	耐温(℃)	耐磨性(500r/750g)	耐蚀	附着力	硬度(HRA)	节能(％)	导热	热胀系数	使用寿命(年)
												本发明提供的涂料	1200	耐磨度(g)＜0.0002	耐酸碱盐腐蚀	0.9μpa	＞85	＞8	42	12.5×10-6	＞1
美国	c-10AET-4	450	＜0.5	耐弱酸	0.78μpa	＞70	-	36	14.8×10-6	＞0.7
											英国	叶子牌	420	＜0.56	耐弱酸	0.74μpa	＞68	-	35.5	15.2×10-6	＞0.6
日本	CRC11001500	415	＜0.52	耐弱酸	0.72μpa	＞62	-	35.2	15.4×10-6	＞0.52
											俄罗斯	E-10	400	＜0.50	耐弱酸	0.68μpa	＞58	-	34.6	15.8×10-6	＞0.4

Claims (1)

1、高温金属耐磨耐腐蚀纳米涂料，由填料、添加剂和粘结剂组成，其特征在于所用填料和添加剂与粘结剂的重量配比为1∶2；其中

(1)填料和添加剂按下述重量百分比配备：

填料：由二氧化钛粉3％～30％，其中0.1％～8％为改性纳米二氧化钛粉；二氧化硅粉2％～20％，其中0.1％～5％为改性纳米二氧化硅粉；氧化锌粉10％～30％，其中0.1％～10％为改性纳米氧化锌粉；氧化铝粉3％～28％，其中0.1％～15％为改性纳米三氧化二铝粉；滑石粉5％～20％；高岭土粉2％～25％；碳化硅粉4％～20％；ZrO₂ 2～10％组成；

添加剂：由硅粉0.1％～15％；二丁酯1％～20％；硅烷偶联剂0.5％～15％；硅油0.2％～10％；有机膨润土1％～15％；二甲苯0.5％～15％所组成；

(2)粘结剂由有机硅树脂1％～35％；硅酸钠2％～20％；有机溶剂5％～80％所组成。