[发明专利]一种耐高温耐磨涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温耐磨涂料，属于涂料技术领域。针对当前耐磨涂料高温下性能下降显著的难题，以及提高聚醚砜涂料耐磨性并保持其耐高温性能的问题。本发明通过采用聚醚砜树脂作为基体树脂，加入少量的含联苯结构的聚芳醚砜和含联苯结构的聚芳醚酮，可以显著提高涂料的耐磨性，同时加入微米级碳化硅和纳米级碳化硅，利用他们之间的协同作用，即微米级提供支撑作用，纳米级提供滚动作用，从而降低摩擦系数。加入聚四氟乙烯和石墨是涂层表面更容易滑动，与其他组分共同起到提高耐磨性的作用，同时本发明在加入了多种组分的同时仍然保持了与聚醚砜树脂相当的耐高温性，没有出现性能下降的情况。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种耐高温耐磨涂料及其制备方法。

背景技术

现代工业中机械零部件的失效主要有三种形式，即磨损、断裂、和腐蚀，其中磨损约占了60％。磨损每年消耗着大量的资源，目前世界有接近三分之一到二分之一的总能源被一种或多种形式的摩擦所消耗，我国每年因摩擦磨损造成的经济损失达到亿人民币。耐磨涂层是减少磨损的一种最简便的方式。因此研究减摩涂料无论是对国民经济的发展，还是对节能环保都有重要的意义。

目前应用比较广泛的耐磨涂料主要为环氧涂料体系和聚氨酯涂料体系，但是其存在一定缺点，即基体树脂(环氧树脂和聚氨酯等)的使用温度不高，且随着温度的升高，性能下降明显。而摩擦磨损过程中一般都伴随着放热现象，温度都有一定提高，有时甚至超过了涂料的使用温度。因此随着摩擦磨损过程的进行、使用温度的提高，普通耐磨涂料的耐磨性能显著下降，甚至不能使用。

特种工程塑料的最高使用温度一般都在150℃以上，是一类耐高温性能好、综合性能优异的塑料，以其作为基体树脂制备的耐磨涂料不仅耐磨性能和综合性能优异，温度对其影响也很不大，还可以提高使用温度。但是使用特种工程塑料制备耐磨涂料，其涂层的耐磨性能仍然需要进一步提高，而加入其它组分则容易破坏其所具有的耐高温性能，因目前急需一种既具有耐高温性能有具有耐磨性能的涂料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，当前耐磨涂料高温下性能下降显著的难题，以及提高聚醚砜涂料耐磨性并保持其耐高温性能的问题。为实现上述发明目的，本发明提出一种耐高温耐磨涂料和制备方法，制备得到的涂层具备优异的耐高温性能和耐磨性能，自润滑性能良好，综合性能优异。

本发明提出的一种耐高温耐磨涂料，组分按重量份计：聚醚砜10-15份，含联苯结构的聚芳醚砜1-10份，含联苯结构的聚芳醚酮1-10份，纳米级碳化硅1-3份，微米级碳化硅3-5份，石墨1-3份，聚四氟乙烯1-5份，复合溶剂76～105份；其中，所述的微米级碳化硅粒径为1～20微米；纳米级碳化硅的粒径为10～100纳米。

所述复合溶剂由N’N-二甲基乙酰胺25-35，N-甲基吡咯烷酮25-35，甲苯25-35和丁酮1-10份组成。

所述聚醚砜的结构简式为

n＝50～500，优选的是n＝100～180；n＜50时，聚醚砜成膜后的冲击性能差；n大于500时，涂料粘度大，不适合喷涂成膜。

所述含联苯结构的聚芳醚酮的结构简式为

其中n＝200～800，x+y＝1，x＝0.1-1；优选的是n＝500～800；n＜200时，含联苯结构的聚芳醚酮在涂料中的耐磨作用不明显；n大于800时，熔融流动性不好，在涂料中分散不均匀，影响涂层的外观及性能。含联苯结构的聚芳醚酮的粒径在1～100微米之间，优选的是1～20微米；粒径小于1微米，容易发生团聚现象；粒径大于100微米，分散不均匀，影响涂层的外观及性能。

所述含联苯结构的聚芳醚砜的结构简式为