[发明专利]一种改性有机硅树脂/碳化硅复合磨料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性有机硅树脂/碳化硅复合磨料的制备方法，用于船舶钢材表面清理，属于磨料技术领域。

背景技术

船舶清洗主要是指的将船体外壳上涂层、垢层的清除。近年来清洗新技术发展较快,造修船工艺要求越来越高，船舶清洗技术与工艺也发生了明显变化。目前，高压水射流清洗技术、喷砂清洗、中性无酸清洗、气体喷丸、PIG清洗技术、生物清洗技术、人工处理技术、机器人水下清理技术、超声波清洗技术都已成功地应用到了船舶清洗领域。其中，利用高压水带动磨料实现高效的清洗效果的清洗方式成为目前较为流行的清洗方式，此种技术综合了抛丸、喷砂、高压水清洗等技术，达到了高效能，低污染，操作简便等特点。

其中，在高压水射流清洗技术中，抛丸和喷砂与高压水清洗技术一体实现，在高压喷头喷出能量高度集中的水流，同时加入抛丸和喷砂工艺，即磨料，水流结合磨料对船舶钢材表面的垢物进行撞击、气蚀、磨削、楔劈、粉碎和剥离，能够清砂和除锈，有效去除船舶钢材表面的盐、碱、油垢，从而达到较好的清理效果。其中，磨料的作用日益凸显，已经受到广泛关注，现有技术中磨料一般采用金属复合磨料，以钢丸和钢砂为主，而采用其他非金属材料的磨料较少，金属材料本身存在缺陷大，以破碎等特点，而且对于喷头有一定伤害。

CN201210029288.6公开了一种用于固结磨料抛光垫的纳米金刚石-高分子复合磨料。专利文献公开了一种制备金刚石-高分子复合磨料的制备方法，复合磨粒的内核为通过机械粉碎法，爆炸合成法或静压法制备得到的金刚石粉体，其粒径范围在1～100nm，上述粉体作为内核通过硅烷偶联剂改性形成中间过渡层，最后用环氧树脂和聚丙烯酸酯接枝包覆得到复合磨料，其中硅烷偶联剂的质量为纳米粒子质量的0.2％～2％；所述的环氧树脂和聚丙烯酸酯的质量为无机纳米粒子质量的0.2％～2％。

这是一种硬度较高的磨料，但是有两方面问题，第一，中间过渡层的效果较差，金刚石本身的硬度较高，惰性较大，以纳米粉体的直接包覆形式，仍然会出现附着力不足的问题；第二，该磨料并不适合用于船舶钢材表面的清理，主要和粒径有关，粒径太小，易产生粉尘。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：现有船舶清洗磨料组分较为单一，而且效果较差的问题，通过制备一种硬度和强度都较大改性有机硅树脂/碳化硅复合磨料，达到更好的清洁效果。

技术方案：

一种改性有机硅树脂/碳化硅复合磨料的制备方法，包括如下步骤：

第1步、改性有机硅树脂的制备：按重量份计，将甲基丙烯酸羟乙酯0.5～1.6份、多异氰酸酯0.3～0.7份、聚对苯二甲酸乙二酯1.0～2.5份、甲基苯基二甲氧基硅烷0.2～0.5份、聚苯基硅氧烷3.5～5.0份和烷基聚二甲基硅氧烷0.3～0.7份，放入反应器中，加入去离子水5～10份，搅拌均匀，加入异丙苯过氧化氢0.05～0.25份，加热进行反应，反应结束后，得到改性有机硅树脂；

第2步、SiC包覆：将SiC粉体放入化学气相沉积反应室中，以正硅酸乙酯为原料，抽真空，通入保护气体，反应室预热至500-700℃，原料温度90-120℃，包覆反应时间为30-60min，包覆结束后，待冷却至室温，取出，研磨10min；

第3步、树脂砂制备：按重量份计，取改性有机硅树脂、固化剂2.2～4.5份、偶联剂0.8～1.5份、氨基硫代酯1.5～3.5份、硅酸铝纤维0.2～0.8份和玻璃纤维0.8～1.8份，混合均匀后，与80.0～120.0份包覆SiO₂后的SiC粉体一起放入连续式混砂机中进行混制，即可。

所述的第1步中，聚合反应的温度是140～175℃，聚合反应时间是3～6小时。

所述的第2步中，SiC粉体的粒径为0.3-0.9mm。

所述的第3步中，固化剂为聚酰胺固化剂或脂肪胺固化剂。

所述的第3步中，偶联剂为KH550硅烷偶联剂、KH560硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

有益效果