[发明专利]金属表面耐摩擦改性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料领域，尤其涉及一种金属表面耐摩擦改性的方法。

背景技术

随着材料制备技术的发展，金属材料的应用领域更加广泛，包括楼房、高速公路、桥梁、交通车辆、船舶海洋、航空航天等领域中。金属材料是一种常见的户外用建筑材料，但由于其易生锈常常需要在其表面涂覆各种有机防护涂料(油漆)以提高其防腐性能；另外，由于建筑物外表面长期处于太阳(紫外线)照射下，各种有机材料和有机涂层表面往往出现老化而导致防护性能下降。而且，外墙建材表面长期暴露户外所引起的积污现象导致其装饰性能下降。因此，在不影响建材外观的基础上，进一步提高建材表面的耐摩擦性能具有重大的应用意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种金属表面耐摩擦改性的方法，本发明的改性方法简单，对基材无损伤，化学稳定性、环境耐久性较好，有效提高了金属表面的耐摩擦性能。

本发明提供了一种金属表面耐摩擦改性的方法，包括以下步骤：

(1)将水溶性有机无机杂化树脂1-5份、水性氨基树脂1-5份、金属醇盐1-5份、纳米粒子1-10份、醇1-10份、水65-95份搅拌混匀，得到有机无机复合纳米涂料；

(2)向有机无机复合纳米涂料中加入有机氟类树脂和金属氮化物，得到喷涂液；

(3)将喷涂液喷涂到金属表面，在300-400℃下高温烘烤，以形成耐摩擦薄膜。

进一步地，在步骤(1)中，水溶性有机无机杂化树脂为水性氟碳乳液树脂或环氧基水性硅氧烷。

进一步地，在步骤(1)中，金属醇盐为硅乙醇盐、钛乙醇盐、乙醇铝、异丙醇钛和异丙醇硅中的一种或几种。

进一步地，在步骤(1)中，纳米粒子为二氧化硅和/或二氧化钛。

进一步地，在步骤(1)中，纳米粒子的粒径为10-50nm。

进一步地，在步骤(1)中，醇为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或几种。

进一步地，在步骤(1)中，搅拌速度为3000-5000r/min。

进一步地，在步骤(2)中，有机氟类树脂为聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯树脂、氟烯烃和乙烯基醚的共聚树脂(FEVE)中的一种或几种。

进一步地，在步骤(2)中，金属氮化物为氮化钛、氮化锆和氮化铬中的一种或几种。

进一步地，在步骤(3)中，喷涂厚度为3-4μm。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

本发明的金属表面改性涂料中的有机无机杂化树脂在不影响基底建材外观的前提下，可提高建材表面的耐候性、自清洁功能；金属醇盐在水中能够水解，其水解物能够与金属基材的表面发生键合反应，使溶胶薄膜能与金属基材表面形成致密结合层，使金属基材被完全封闭，从而具有优良的防腐蚀性能。在改性过程中，添加的有机氟类树脂可使溶胶具有较低的表面张力，保持良好流平性，便于喷涂到复杂的三维结构的金属材料表面；添加的金属氮化物能够有效提高喷涂后的金属表面的耐摩擦性能。本发明一方面利用水溶性有机无机杂化树脂与纳米粒子互溶后以提高涂料的稳定性，另一方面利用有机无机杂化树脂的双亲性有利于与金属表面的良好结合，并具有保持基底外观、抗老化和表面自洁等防护性能。本发明的方法简单易行，可广泛适用于各种金属表面，效果良好。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细说明如后。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本发明提供了一种金属表面耐摩擦改性的方法，包括以下步骤：

(1)取水性氟碳乳液树脂1份，水性氨基树脂5份，钛乙醇盐5份，二氧化硅(10nm)5份，乙醇1份，水65份，在3000r/min下高速搅拌混匀，得到有机无机复合纳米涂料。

(2)向有机无机复合纳米涂料中加入10份聚氟乙烯和10份氮化锆，得到喷涂液。

(3)将喷涂液喷涂到金属表面，在300℃下高温烘烤，以形成耐摩擦薄膜。

实施例2

本发明提供了一种金属表面耐摩擦改性的方法，包括以下步骤：

(1)取环氧基水性硅氧烷2份，水性氨基树脂3份，乙醇铝10份，二氧化钛(40nm)10份，异丙醇10份，水80份，在5000r/min下高速搅拌混匀，得到有机无机复合纳米涂料。