[发明专利]一种环氧树脂基耐磨防腐材料

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种复合耐磨防腐材料，尤其涉及一种环氧树脂基耐磨防腐材料。

背景技术

目前，耐磨涂层在诸多领域承担者抗磨损、润滑的功能，如航天领域中对高温发动机、气缸等器件的润滑；应用在机床上可提高机床的精度和使用寿命；在铁路系统中可提高机车的运行速度和延长使用寿命；该涂层在流体冲蚀磨损方面的优异性能还应用于泥浆泵，选矿机件和水轮机叶片等水利机械部件表面；还可以用作轿车玻璃和建筑玻璃等透明装饰的保护涂层；另外可应用在齿轮、气缸、高抛光的金属及木材和其它平板材料的表面，大幅度提高其耐磨性和使用寿命。

腐蚀一直是材料能源损失的主要原因之一，在发达国家，每年腐蚀所造成的直接经济损失占国民经济总产值的1%~4%，约有30%的设备因腐蚀而报废。在我国由于腐蚀所造成的经济损失也占国民生产总值的4%左右。长期以来，人们采用多种方法和技术对金属加以保护，防止腐蚀发生，而目前在防止和延缓金属锈蚀的诸多措施中，最便利、最经济的莫过于采用涂料或涂层保护。但是，很多耐磨涂层只具有耐磨性，而不具备防腐蚀性能。

中国专利201010231505.0公开了一种憎水耐磨防腐蚀涂料及制备方法，以环氧树脂为基体，钛白粉，陶瓷粉和硫酸钡为填料，得到耐磨防腐蚀涂料，主要用于平台，码头，桥梁，船舶等海洋结构物的防腐蚀。中国专利200510019468.6提供了一种水性环氧树脂涂料，其中填料选择了碳酸钙，高岭土，滑石粉，硫酸钡等，考察了其涂料的弯曲性能，耐冲击性以及耐水性和耐候性，在该专利中没有考察到涂层的摩擦磨损性能。中国专利200920281466.8和200920029932.3，分别用环氧树脂和尿醛树脂作为涂层，没有其它无机填料，这种涂层的增韧效果可能不是很理想，结果会导致涂层在比较小的载荷下会产生裂痕，使涂层脱落。周元康、张大斌等人在“坡缕石纳米/酚醛树脂的制备及其摩擦材料的性能，《润滑与封闭》，2008 (33) 4:47-50”一文中制备了坡缕石纳米复合的酚醛树脂，用于编织型摩擦材料。孙岩岩等人在“环氧树脂/凹凸棒土纳米复合材料的制备与表征，《塑料工业》，2011(39)1: 22-26”一文中制备了凹凸棒土/环氧树脂复合材料，但该论文不是研究环氧树脂耐磨性能的文章，论文中未提及任何摩擦性能方面的测试。康文韬等人在“环氧树脂/ 凹凸棒土复合材料的分散和力学性能研究，《中国塑料》，2002(16)10: 29-33”一文中制备了凹凸棒土/环氧树脂复合材料，该论文只研究了凹凸棒在环氧树脂中的分散性及力学性能，同样没有提及任何关于摩擦性能方面的研究。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种环氧树脂基耐磨防腐材料。

本发明的环氧树脂基耐磨防腐材料，是以环氧树脂为基体，以纳米坡缕石-氧化铝复合材料为填料，采用超声分散及机械共混技术制备而成。其具体制备方法如下：

在15~90℃下，将环氧树脂与纳米坡缕石-氧化铝复合填料以1:0.01~1:0.2的质量比混合，在机械搅拌下超声分散，得到胶黏状环氧树脂基耐磨防腐材料。

为了降低固化体系黏度，增加流动性，延长使用寿命，改善操作性能，便于大面积施工，还加入环氧树脂基体质量5~25%的稀释剂。稀释剂采用丙酮，三氯甲烷，二甲苯，正丁醇，669（乙二醇二缩水甘油醚），AGE（C_12-14脂肪水甘油醚）。

为了降低树脂硬化后的脆性，提高其冲击强度和延伸率，加入环氧树脂基体质量0.5~5%的增韧剂，增韧剂采用DBP（邻苯二甲酸丁酯），DOP（邻苯二甲酸二辛酯）等。

为了抑制在制备涂层过程中产生气泡和消除产生的气泡，加入环氧树脂基体质量0.1~1.5%的消泡剂。消泡剂采用EFKA-2721（丙烯酸-2-乙基乙酯），EFKA-2035（二异丁酮），聚醚改性有机硅类，改性聚有机硅氧烷类。

所述纳米坡缕石-氧化铝复合填料的制备过程为：将坡缕石黏土与氧化铝按1:0.2~1:5的质量比分散到水中，充分超声分散，过滤，干燥；再将干燥的混合物置于管式炉中，氮气气氛下，于100~400 ℃下煅烧3~10h，研磨即得纳米坡缕石-氧化铝复合填料。

下面通过具体实验对本发明环氧树脂基耐磨防腐材料的性能进行做具体说明。

1、外观性能