CN1769357A - 建筑减震支承滑移涂料及其制备方法 - Google Patents

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冶银平
陈建敏
周惠娣
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Abstract

本发明公开了一种建筑减震支承滑移涂料及其制备方法。涂料由环氧树脂、酚醛树脂、丁腈橡胶、二硫化钼、增强填料、有机硅烷偶联剂以及混合溶剂组成。制备的涂层具有较低的摩擦系数、极高的静承载能力和良好的耐磨性，同时具有优异的耐腐蚀性和湿热环境条件下的性能稳定性。通过在建筑减震支承件滑移面喷涂这种耐负荷性极佳的低摩擦固体润滑涂层，以实现支承件在横向地震波作用下的有效滑移。能满足建筑减震支承滑移面对高性能低摩擦系数涂层的要求，可有效减少由于地震给建筑所带来的灾难性破坏。

Description

建筑减震支承滑移涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑减震支承滑移涂料及其制备方法。
技术背景
建筑物防震抗震是人们对现代建筑提出的基本要求，在建筑物的底部附加滑移支承机构，可以有效地降低或防止建筑物在横向地震波作用下的危害程度。对于这样的支承机构，要求在地震发生时，在其支承界面上能够及时可靠地发生滑移，以达到减震、防震的目的，这就要求支承界面的滑移层不仅具有极高的抗压能力，而且具有低而稳定的摩擦系数和长期稳定的性能。由于这样的支承机构长年处于地下、长时间受静压负载的作用、环境条件恶劣、寿命要求超长，常规润滑材料难以满足其使用要求。固体润滑技术是近四十多年来随着航空航天和航海技术的发展而发展起来的新型润滑技术，在诸多高技术领域应用已经取得了令人瞩目的重大成就。国外的成功经验表明，在滑移支承界面上使用固体润滑涂层，能够实现支承件在横向震动条件下的有效滑移，以达到减震、防震的目的。竺士伟.固体干膜润滑剂技术及其应用.航天工艺，2001(5)：20～25.报道的固体润滑涂层材料，主要是针对高温、高负荷、高速、高真空等特殊工况环境下摩擦副的润滑与磨损问题，这些材料在摩擦系数、静承载能力和耐久性等方面与建筑滑移支承的设计要求尚有一定差距。
发明内容
本发明的目的在于为建筑减震滑移支承件提供一种性能稳定、摩擦系数低、抗载荷能力强、耐久性好的固体润滑涂料及其制备方法。
本发明的目的可通过如下措施来实现：
涂层的涂料是由胶粘剂、增韧剂、固化剂、润滑剂、添加剂、增强填料和混合溶剂组成。环氧树脂为胶粘剂、酚醛树脂为固化剂、丁腈橡胶为增韧剂、二硫化钼为润滑剂、有机硅烷偶联剂为添加剂、三氧化二锑、氧化铅和氧化锌为增强填料，再加入混合溶剂构成二硫化钼润滑涂料。
一种建筑减震支承滑移涂料，其特征在于涂料由环氧树脂1～10％、酚醛树脂1～10％、丁腈橡胶1～5％、二硫化钼4～25％、增强填料2～15％、有机硅烷偶联剂0.01～0.1％以及余量的混合溶剂组成，以重量百分含量计；其中混合溶剂的体积百分含量组成为丙酮10～30％，丁酮10～50％，甲苯10～30％，乙二醇***20～50％；增强填料选自三氧化二锑、氧化铅、氧化锌三种氧化物的一种、两种或三种。
本发明选用以酚醛树脂作为固化剂的环氧树脂固化体系所制备的固体润滑涂料，有很长的储存稳定期，其涂层具有好的耐负荷性和耐磨性，能使干膜涂层的粘结强度和耐磨性能得到保证。本发明的环氧树脂是氨基四官能环氧树脂，软化点为10～20℃，环氧值为0.75～0.85。所选用的酚醛树脂的羟基重量百分含量为15～25％。
本发明的丁腈橡胶中腈基重量百分含量为20.0～45.0％。丁腈橡胶作为增韧剂，能使润滑涂层的韧性和耐磨性能得到提高。
本发明所选用的二硫化钼润滑剂，其纯度应大于98％，粒度应小于10μm。
本发明所选用的增强填料为三氧化二锑、氧化铅和氧化锌，这三种氧化物不仅与二硫化钼有良好的协同效应，使其涂层的耐磨性得到进一步提高，而且还能够提高涂层的防护性能，其纯度应大于98％，粒度应小于10μm。
本发明所选用的添加剂为有机硅烷偶联剂，可以改善二硫化钼在树脂体系中分散性和稳定性。
建筑减震支承滑移涂料的制备方法：称取二硫化钼、三氧化二锑、氧化铅和有机硅烷偶联剂放入球磨罐中，加入混合溶剂总重量的1-6％进行研磨，分散到粒度≤10μm，再加入环氧树脂、酚醛树脂、丁腈橡胶和混合溶剂总重量的10-20％研磨；最后加入余量的混合溶剂分散均匀。
本发明涂料的涂敷方法：用喷枪将配制好的涂料在压缩空气(无油)或压缩氮气下喷涂在建筑减震支承件表面。支承件表面需预先除油、除锈等表面处理。喷涂好的支承件在清洁空气中室温放置5小时以上，再放入鼓风烘箱内固化。固化条件：150±2℃，恒温30分钟；180±5℃，恒温1小时。
本发明的建筑减震支承滑移涂层按实施例制得的产品主要性能指标如下表：
  序号   测试项目   试验方法及条件   性能
  1   涂层外观   目测或用10倍放大镜观察   外观均匀光滑，无气泡和粗颗粒等缺陷
  2   涂层厚度   千分表或磁性测厚仪   30μm
  3   附着力   GB1720-89   1级
  4   固含量   GB1725-79   18-22％
  5   柔韧性   GB/T1731-93   1mm
  6   冲击强度   GB/T1732-93   50cm
7 摩擦磨损性能   MHK-500型环块试验机日本协和动静摩擦系数测定仪   耐磨性：≥200(m/μm)：摩擦系数：0.1
  8   耐盐雾   GB/T1771-91   通过100小时
9 耐湿热 GB1740-89 48小时试验后附着力1级
  10   抗压试验   大于100MPa，保压10min   涂层无起皮、脱落现象
  11   腐蚀性   目测   涂层在使用过程中对实际底材无腐蚀
本发明的建筑减震支承滑移涂层具有较低的摩擦系数、极高的静承载能力和良好的耐磨性，同时具有优异的耐腐蚀性和湿热环境条件下的性能稳定性。可以实现建筑减震支承件在横向地震波作用下的有效滑移。
具体实施方式
实施例1：
称取8.5g二硫化钼、2.0g三氧化二锑、0.5g氧化铅和0.05g有机硅烷偶联剂放入球磨罐中，加入3.0g的混合溶剂进行研磨，分散到粒度≤10μm后再加入3.0g环氧树脂、3.5g酚醛树脂、3.5g丁腈橡胶和10.0g的混合溶剂研磨半小时；再加入67克的混合溶剂分散均匀。
实施例2：(重量百分含量)
环氧树脂   2.5       酚醛树脂       5.0
丁腈橡胶   1.5       二硫化钼       8.0
三氧化二锑 2.0       氧化铅         0.0
氧化锌     1.0       有机硅烷偶联剂 0.05
混合溶剂  余量〔其中：丙酮15％，丁酮40％，甲苯20％，乙二醇乙25％(体积百分比)〕。
实施例3：(重量百分含量)
环氧树脂       3.0     酚醛树脂       4.0
丁腈橡胶       2.5     硫化钼         8.0
三氧化二锑     2.0     氧化铅         1.0
氧化锌         0.5     有机硅烷偶联剂 0.05
混合溶剂       余量〔其中：丙酮15％，丁酮40％，甲苯20％，乙二醇乙25％(体积百分比)〕。
实施例4：(重量百分含量)
环氧树脂      4       酚醛树脂       2.5
丁腈橡胶      1.5     硫化钼         8.0
三氧化二锑    3.0     氧化铝         0.0
氧化锌        1.0     有机硅烷偶联剂 0.05
混合溶剂      余量〔其中：丙酮15％，丁酮40％，甲苯20％，乙二醇乙25％(体积百分比)〕。
实施例5：
环氧树脂      3.0      酚醛树脂      5.0
丁腈橡胶      1.5      二硫化钼      8.0
三氧化二锑    2.0      氧化铅        0.0
氧化锌        0.5      有机硅烷偶联剂0.05
混合溶剂      余量〔其中：丙酮15％，丁酮40％，甲苯20％，乙二醇乙25％(体积百分比)〕。

Claims (7)

1、一种建筑减震支承滑移涂料，其特征在于涂料由环氧树脂1～10％、酚醛树脂1～10％、丁腈橡胶1～5％、二硫化钼4～25％、增强填料2～15％、有机硅烷偶联剂0.01～0.1％以及余量的混合溶剂组成，以重量百分含量计；其中混合溶剂的体积百分含量组成为丙酮10～30％，丁酮10～50％，甲苯10～30％，乙二醇***20～50％；增强填料选自三氧化二锑、氧化铅、氧化锌三种氧化物的一种、两种或三种。
2、如权利要求1所述的涂料，其特征在于环氧树脂是氨基四官能环氧树脂，软化点为10～20℃，环氧值为0.75～0.85。
3、如权利要求1所述的涂料，其特征在于酚醛树脂的羟基重量百分含量为15～25％。
4、如权利要求1所述的涂料，其特征在于丁腈橡胶中腈基重量百分含量为20.0～45.0％。
5、如权利要求1所述的涂料，其特征在于二硫化钼的纯度大于98％，粒度小于10μm。
6、如权利要求1所述的涂料，其特征在于增强填料的纯度大于98％，粒度小于10μm。
7、如权利要求1所述涂料的制备方法，其特征在于称取二硫化钼、三氧化二锑、氧化铅和有机硅烷偶联剂放入球磨罐中，加入混合溶剂总重量的1-6％进行研磨，分散到粒度≤10μm，再加入环氧树脂、酚醛树脂、丁腈橡胶和混合溶剂总重量的10-20％研磨；最后加入余量的混合溶剂分散均匀。
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