[发明专利]一种聚乙烯醇纤维-氟聚氨酯抗空蚀涂料及其制备方法

说明书

本发明属涂料技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇纤维‑氟聚氨酯抗空蚀涂料及其制备方法。首先，涂料的成膜物为含氟聚氨酯，具有高附着力、坚韧、耐候，耐化学介质，耐温，低表面能和低摩擦性等优点。其次，涂料中添加高强度高模量聚乙烯醇纤维作为填料，具有很高的抗张强度和模量、耐酸碱、抗老化、耐腐蚀、耐侯等性质，该填料与涂料成膜物的有效匹配将进一步提高涂层的性能。最后，通过高强度高模量聚乙烯醇纤维表面的羟基与异氰酸酯的接枝反应制备接枝异氰酸酯的高强度高模量聚乙烯醇纤维作为填料。该涂料在常温下涂装制备抗空蚀涂层，具有生产容易、涂装简便、质量轻、抗冲蚀、耐腐蚀等特点，主要于螺旋桨、泵、阀、管路等在空蚀环境中的防护。

技术领域

本发明属涂料技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇纤维-氟聚氨酯抗空蚀涂料及其制备方法。

背景技术

空蚀又称气蚀，是流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在流体中高速旋转叶片的高速减压区，在此形成空泡，空泡在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面及其保护膜，而使腐蚀速度加快。空蚀的特征是金属表面局部被侵蚀成连片的呈蜂窝状的孔洞，甚至变成海绵状态，造成材料强度急剧下降，达不到预期的使用寿命，严重威胁到设备的运行安全。

近年来，人们不断探索抑制空蚀破坏的方法，提出抗空蚀涂层材料首先应具有高的强韧性、高的抗疲劳强度和良好的动态力学性能，利用材料的弹性应变能吸收和缓冲空泡溃灭时产生巨大的冲击力，从而提高涂层的抗空蚀磨损性能。

含氟聚氨酯通常由带羟基的含氟聚合物与异氰酸酯交联固化制备，具有高附着力、坚韧、耐候，耐化学介质，耐温，低表面能和低摩擦性等优点。含氟聚氨酯通过聚合物特有的粘弹性化解空泡的冲击破坏，而且含氟聚氨酯的键能较高可长期在严酷的空蚀环境中稳定存在。

高强度高模量聚乙烯醇纤维是聚乙烯醇基聚合物经纺丝后短切制备，目前已制得的聚乙烯醇纤维最高强度为115GPa、最高模量可达216GPa，具有与金属相媲美抗张强度和模量，还具有耐酸碱、抗老化、耐磨、耐腐蚀、耐侯等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇纤维-氟聚氨酯抗空蚀涂料及其制备方法，采用聚乙烯醇纤维表面接枝异氰酸酯的方法，提高涂料中聚乙烯醇纤维和含氟的羟基树脂、异氰酸酯之间的界面相容性，并且涂层内聚乙烯醇纤维和含氟聚氨酯形成均一化的交联结构，从而获得含氟聚氨酯与高强度高模量聚乙烯醇纤维的最佳匹配性能，大幅提高涂层的抗空蚀性能和防腐性能。

本发明的技术方案是：

一种聚乙烯醇纤维-氟聚氨酯抗空蚀涂料，该涂料由A组份和B组份组成，按质量份计，包括如下组分和用量：

(1)A组份：

含氟的羟基树脂 100；

助剂 0.1～20；

稀释剂 0～200；

(2)B组份：

高强度高模量聚乙烯醇纤维 100；

异氰酸酯 10～500。

所述的聚乙烯醇纤维-氟聚氨酯抗空蚀涂料，优选的，按质量份计，包括如下组分和用量：

(1)A组份：

含氟的羟基树脂 100；