[发明专利]一种热喷涂涂层封孔剂及其使用方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种涂层封孔剂及其使用方法，特别涉及一种热喷涂涂层封孔剂及其使用方法。

背景技术：目前，具有很高性能价格比的热喷涂涂层已经获得了越来越广泛的应用。如钢铁生产线辊类表面热喷涂涂层，可以显著提高其耐磨性、抗冲击、耐腐蚀性等性能。然而，其坚硬的表面往往会对被制品产生刮擦和粘附，甚至于还会有异物渗入于涂层孔隙之中；因此，不仅会造成对被制品的损伤，而且还降低了涂层的使用效果和使用寿命。

解决热喷涂涂层防粘防渗的主要途径是采用封孔技术，亦即将封孔剂涂覆并渗入热喷涂涂层，进而实现对热喷涂涂层的封孔处理。以上所用封孔剂通常为无机物，诸如硅酸钠水玻璃、磷酸盐、氧化物等。

硅酸钠水玻璃是热喷涂涂层较为常用的一种封孔剂，其制作方法简便、价格低廉；但缺点是在使用过程中，硬化后的封孔介质易脆化，在外部载荷作用下会降低涂层的封孔效果。因此，这种封孔剂的实际应用情况呈下降趋势。

磷酸盐类封孔剂如Al(OH)₃-H₃PO₄，其封孔效果主要源自于分解生成产物AlPO₃和/或AlPO₄填充热喷涂涂层的孔隙，使用效果良好。但是，由于必须要在200-400℃温度下进行封孔剂的产物分解和脱水，一方面容易引起热喷涂涂层产品的变形、容易导致次品甚至废品，并给后续加工带来一定难度；另一方面封孔工艺的能耗大、制造周期长、加工成本高。

对于氧化物类封孔剂，通常情况下它无法单独使用，一般与其溶剂配合使用。如将Al₂O₃、Cr₂O₃微粒溶解于85％磷酸溶液，并均匀涂覆于热喷涂涂层；而后在中高温条件(通常高于500℃)下脱水并分解成磷酸铝、磷酸铬产物，将涂层孔隙充填封闭，提高热喷涂涂层的使用效果。同样的，该封孔工艺也存在容易导致涂层产品变形、能耗大、制造周期长、加工成本高等缺点。

发明内容：本发明的目的是提供一种热喷涂涂层封孔剂及其使用方法，主要解决无机封孔剂存在的稳定性不够、涂层产品易变形以及能耗大等技术问题。本发明的技术方案为：一种热喷涂涂层封孔剂，包括环氧树脂和固化剂，环氧树脂和固化剂的重量份比为：100∶(40±5)。所述的环氧树脂为二乙二醇醚双酚A型环氧树脂，较好使用例为环氧基含量在5000-5600毫克分子/公升之间、环氧当量在180-200克之间。固化剂为聚二醇醚二胺；较好使用例为：伯胺含量≥97％、胺值在454-488(mg KOH/g)之间。根据封孔剂粘度要求，可加入稀释液丙酮。较好使用例为环氧树脂和丙酮的重量份比为：100∶(400～1200)。

热喷涂涂层封孔剂的使用方法，首先按上述配比配制封孔剂，再使用刮涂、刷涂或喷雾方法将封孔剂均匀、薄薄的涂覆于热喷涂涂层表面，并使其充分渗入于涂层孔隙中。将封孔的热喷涂涂层在20-100℃温度下，进行1-30小时的固化处理，即可获得封孔效果良好的热喷涂涂层产品。

环氧树脂是主要的封孔组分，本发明选择二乙二醇醚双酚A型环氧树脂，并且当环氧基含量在5000-5600毫克分子/公升之间、环氧当量在180-200克之间。该环氧树脂有着优良的粘合性，可以与热喷涂涂层紧密粘结。同时，固化后的环氧树脂为热固性的网状立体结构聚合物，固化物结构稠密封闭。比之酚醛树脂、聚脂树脂等其他高分子材料具有更好的机械性能，如粘接强度、耐磨性能等。再有，由于环氧树脂在硬化过程中，与固化剂之间的化学反应为直接加成反应，没有副产物生成，也不产生任何气体，而且由于树脂在液态时就有高度的缔合，因此固化收缩率小。它也是热固性树脂中收缩率最小的一种，热膨胀系数也比较小。此外，固化后的环氧树脂具有优良的耐化学稳定性和抗老化。

固化剂是封孔剂另一个重要组分，本发明选择聚二醇醚二胺作为固化剂。并且当伯胺含量≥97％、胺值在454-488(mg KOH/g)之间。该固化剂能够使热塑性的线型环氧树脂分子，交联成网状结构的大分子。是一种无色粘稠液体，分子量较小，交联反应能力强，固化速度快，使用方便的固化剂。最为显著的是，它可以在常温和较低温度下就能与环氧树脂起交联化学反应，有着良好的固化效果。此外，该固化剂可以具有一定的耐磨性能。