[发明专利]一种耐冲刷聚氨酯复合材料

说明书

本发明公开了一种耐冲刷聚氨酯复合材料，所述聚氨酯复合材料由以下重量份的原料组成：聚氨酯预聚体90‑100份、聚氨酯增韧剂2‑6份、改性稀土氧化物粉末5‑7份、超细钒氧化物粉末3‑6份、碳纤维8‑11份、硅烷偶联剂1‑5份、固化剂30‑40份、消泡剂1‑3份、二氧化硅颗粒150‑180份、二硫代氨基甲酸稀土促进剂1‑3份和防老剂1‑5份。本发明的聚氨酯复合材料耐冲蚀磨损性能优秀，粘接强度较高，二氧化硅等填料不易发生脱落，优于现有使用的聚氨酯类耐磨涂料；同时，本发明的聚氨酯复合材料的力学性能优秀，适应性较强，散热性好，使用周期较一般有机涂料要长，企业使用成本较低。

技术领域

本发明涉及耐磨涂料领域，特别涉及一种耐冲刷聚氨酯复合材料。

背景技术

在矿山机械领域中，耐磨材料所占比例较大，属于消耗量比较大的耗材。在机制砂生产工艺中，洗砂机的淘洗耐磨衬板和砂浆耐磨输送管道常因物料的冲击和长时间作业而造成表面磨损严重，大幅缩短了耐磨材料的使用周期，增加了维护成本，又例如在建筑施工设备中，混凝土和沥青搅拌机中的搅拌叶片、护板以及输送矿浆的过流部件也常因混凝土的冲击而过早失效。通过对失效部件的失效原因进行分析得出，这些部件主要是在受到冲击、切削、腐蚀和长时间运作综合作用下发生了过早失效，再通过对部件材料分析得出，金属类部件主要是受到冲蚀磨损而失效，高分子材料类部件主要是长时间运作而失效，无机非金属陶瓷类部件主要是受到局部冲击产生应力裂纹而失效。如果单纯提高这些材料本身的耐磨性能，其成本往往很高，收益比较低，因此，在考虑成本的情况下，技术人员考虑采用低成本的复合材料来提高耐磨性能，然而效果却差强人意，复合材料本身由于强度不高而不能大范围应用。因此，如何在低成本的条件下，有效提高耐磨部件的耐磨性能，对提高企业经济效益具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种耐冲刷聚氨酯复合材料，在一定的成本控制下，提高耐磨金属部件的耐冲刷性能。

本发明采用的技术方案如下：一种耐冲刷聚氨酯复合材料，所述聚氨酯复合材料由以下重量份的原料组成：聚氨酯预聚体90-100份、聚氨酯增韧剂2-6份、改性稀土氧化物粉末5-7份、超细钒氧化物粉末3-6份、碳纤维8-11份、硅烷偶联剂1-5份、固化剂30-40份、消泡剂1-3份、二氧化硅颗粒150-180份、二硫代氨基甲酸稀土促进剂1-3份和防老剂1-5份。

进一步，二氧化硅颗粒由粒径0.1-0.3mm和粒径0.5-0.7mm两种规格混合组成，0.1-0.3mm粒径二氧化硅颗粒与0.5-0.7mm粒径二氧化硅颗粒质量配比为1:2。采用上述的配置方式的缘由在于，较大粒径的二氧化硅颗粒作为主要的耐冲蚀磨损料，较小粒径的二氧化硅颗粒填充于较大粒径的二氧化硅颗粒之间，以增加复合材料中的硬质点数量，使复合材料能更好地抵抗浆料的冲击作用，同时，由于较小粒径的二氧化硅颗粒的堆积作用，使复合材料中的二氧化硅颗粒排列更为紧密，在受到冲击时，耐磨颗粒的位移空间较小，耐磨颗粒不易脱落。

进一步，改性稀土氧化物粉末的目数为50-100目，其制备方法为：用硅烷偶联剂于70℃下，在去离子水中改性稀土氧化物粉末，反应7h即可。

进一步，防老剂为对氨基苯磺酸镧防老剂，增韧剂为聚氨酯，超细钒氧化物粉末的粒径为0.05-0.1mm。

进一步，本发明的聚氨酯复合材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一、对反应容器进行彻底干燥处理，然后将低聚物多元醇在真空度为0.1MPa的条件下，于110℃脱水2h，控制水分在0.03%以下，然后在80℃时与已配量好的多异氰酸酯反应生成低分子量预聚物，反应时间为3h，得到聚氨酯预聚体A组分，遮光存储待用；

步骤二、称取设计量的二氧化硅颗粒放入容器中，倒入去离子水进行超声波清洗3次，然后滤净置于耐热容器中；