[发明专利]强化及修复塑料混合机桨叶和筒体的耐磨耐蚀涂层及其配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面强化及修复应用领域，特别涉及一种用于强化及修复塑料混合机桨叶和筒体表面的耐磨耐蚀涂层及其制备方法。

背景技术

浆叶和筒体是塑料混料设备的主要结构部件，其耐磨、耐蚀性能的高低直接影响设备的使用寿命。通常，桨叶和筒体的工作温度为100~300℃，而且桨叶和筒体在高速旋转过程中要承受磨料的摩擦力和冲击力，加之工作环境中产生的氯气的蚀蚀作用，使其产生疲劳、裂纹和剥落，从而导致其使用年限很短。目前国内混料设备中的浆叶、筒体基本上采用普通不锈钢，这种材料虽然具有较高的耐蚀性，但耐磨性能差。一般情况下，其使用寿命为1~2年，但当其混合的填料硬度较高时（如：高浓度CaCO₃、玻璃纤维、玻璃微珠等），其使用寿命更短。

目前，国内外的研究主要集中在改进桨叶其筒体的结构和材质上，例如专利申请号为200610035789.X，发明名称为“焊接式螺旋桨桨叶的加工方法”和专利申请号为200410074991.4，发明名称为“桨叶式混合机”以及专利申请号为200810020001.7，发明名称为“桨叶式三维立体混合机”的中国专利描述了通过改变结构和制造方法来改善桨叶性能；专利申请号为87107515.6，发明名称为“一种耐磨耐蚀普钙发生器桨叶铸铁合金及生产工艺”的专利描述了通过改变材质提高桨叶性能等。除了上述方法外，表面改性技术是其延寿的另一种方法。已有这方面应用的涂层的专利发表，如在专利申请号为200510095492.8，发明名称为“在螺旋桨叶片的表面应用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的涂层”的中国专利中描述了一种应用在飞机和船舶领域的螺旋桨叶表面的硬质复合纳米陶瓷薄膜涂层。当前，利用表面技术对零部件进行强化和修复已成为磨损件延寿的发展方向之一。该方法可以大大提升混料设备中易耗件的使用年限，减少了频繁更换部件所需的成本，节约能源，并实现可持续发展。因此该方法成为可以获得高耐蚀、高耐磨性能的浆叶及筒体工作层以提高混合设备使用寿命的一种主要途径。但是上述方法主要应用于航空和船舶领域，用于该领域的螺旋桨叶表面改性的涂层材料价格昂贵，制备复杂，并不适用于普通的塑料混合机械。

据申请人所知，目前并没有用于塑料混合机领域的涂层的相关专利，通过对塑料混合机的桨叶和筒体表面进行强化和修饰，在桨叶和筒体表面形成耐磨耐蚀涂层将是一项值得研究的重要课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种强化及修复塑料混合机桨叶和筒体的耐磨耐蚀涂层及其制备方法，旨在延长塑料混合机桨叶和筒体的使用寿命，降低生产成本。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种强化及修复塑料混合机桨叶和筒体的耐磨耐蚀涂层，所述涂层包括锰粉和复合碳化物陶瓷粉末，所述塑料混合机的桨叶和筒体的基体为奥氏体不锈钢，所述涂层通过将粘接剂与所述锰粉和所述复合碳化物陶瓷粉末混合后均匀铺展在所述塑料混合机的桨叶和筒体的基体表面得到。

在本发明的目的还可以通过以下的技术方案来进一步实现：

前述的强化及修复塑料混合机桨叶和筒体的耐磨耐蚀涂层，其中，所述涂层中所述锰粉和所述复合碳化物陶瓷粉末的重量百分比为：30~70 wt％锰粉，30~70 wt％复合碳化物陶瓷粉末。

前述的强化及修复塑料混合机桨叶和筒体的耐磨耐蚀涂层，其中，所述的复合碳化物陶瓷粉末为NiWC、Cr₃C₂、SiC、TiC、Al₂O₃、NiCr或者是它们的组合。

前述的强化及修复塑料混合机桨叶和筒体的耐磨耐蚀涂层，其中，所述涂层中锰粉和所述复合碳化物陶瓷粉末的重量百分比为：(30~70)wt%Mn－(30~70) wt%NiWC、(30~70)wt%Mn－(30~70) wt%Cr₃C₂、(30~70)wt%Mn－(30~70) wt%SiC、(30~70) wt%Mn－(30~70) wt%TiC、(30~70) wt%Mn- (30~70)wt% Al₂O₃、(30~70) wt%Mn - (20~50)wt% NiCr - (15~30)wt% Al₂O₃或者(30~70) wt%Mn - (20~40)wt% TiC- (10~30)wt% Al₂O₃。

前述的强化及修复塑料混合机桨叶和筒体的耐磨耐蚀涂层，其中，所述粘接剂为透明型环氧树脂粘接剂。