[发明专利]一种环保型润滑耐磨水性环氧涂料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于润滑耐磨涂料技术领域，特别公开了一种环保型润滑耐磨水性环氧涂料及其制备方法与应用。所述包括如下步骤：(1)将正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、水、乙醇混合均匀后获得无机组份配料A；(2)将环氧树脂与固化剂加入无机组分配料A中，继续充分混合均匀，获得有机‑无机杂化粘结剂；(3)将经乙醇分散好的聚四氟乙烯粉末加入至有机‑无机杂化粘结剂中，搅拌后获得环保型润滑耐磨水性环氧涂料。本发明为了改善环氧涂料的耐磨润滑性能，通过将TEOS与硅烷偶联剂水解缩合形成无机网络，并引入到环氧涂料中，并添加了PTFE作为润滑剂，并通过简单的喷涂及热处理制得耐磨润滑涂层。

技术领域

本发明属于润滑耐磨涂料技术领域，特别涉及一种环保型润滑耐磨水性环氧涂料及其制备方法与应用。

背景技术

民用船舶、军用舰船、石油采集平台、海上风力发电装置、深海平台等重要海洋设施，因材料腐蚀而造成严重的经济损失。这些装置的关键受力部件材料在海洋盐雾等极端恶劣且多变工作环境下，由于摩擦损伤导致涂层防腐失效。环氧树脂作为一种热固性材料，具有机械强度高、化学稳定性好、附着力强、耐老化性好、耐水性强等特点，作为性能优异的粘结剂被广泛应用于汽车、船舶、航天、电子等重要工业领域。但是环氧的高度交联网络结构导致脆性和差的耐磨性，传统的环氧涂料已经无法满足海洋工程中某些活动部件上的润滑防腐要求。因此改善环氧涂料的耐磨性是一项具有重要意义的工作。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种环保型润滑耐磨水性环氧涂料的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述方法制备得到的环保型润滑耐磨水性环氧涂料。

本发明再一目的在于提供上述环保型润滑耐磨水性环氧涂料在制备润滑耐磨材料中的应用中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种环保型润滑耐磨水性环氧涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将正硅酸乙酯(TEOS)、硅烷偶联剂、水、乙醇混合均匀后获得无机组份配料A；

(2)将环氧树脂与固化剂加入无机组分配料A中，继续充分混合均匀，获得有机-无机杂化粘结剂；

(3)将经乙醇分散好的聚四氟乙烯(PTFE)粉末加入至有机-无机杂化粘结剂中，搅拌后获得环保型润滑耐磨水性环氧涂料(杂化-PTFE环氧复合涂料)。

步骤(1)所述TEOS、硅烷偶联剂、水、乙醇的质量比例为0.3:1:1～2:2～4，优选为0.3:1:2:4。

步骤(1)所述硅烷偶联剂为KH550、KH560和KH570中的至少一种。

步骤(1)所述混合均匀为将正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、水、乙醇混合后搅拌10～30min。

步骤(2)所述环氧树脂与步骤(1)所述正硅酸乙酯的质量比例为100：3～15。

步骤(2)所述固化剂与环氧树脂的质量比例为3：8～12，优选为3：10。

步骤(3)所述的杂化-PTFE复合涂料中PTFE与有机-无机杂化粘结剂的质量比例为0.2～1.2：1，优选为0.4～0.8：1。

一种环保型润滑耐磨水性环氧涂料，通过上述方法制备得到。

一种耐磨涂层的制备方法，具体为，将所得环保型润滑耐磨水性环氧涂料采用冷喷涂的方式在基体上成膜，热固化后获得固体润滑耐磨涂层。

所述的热固化具体进行分阶段处理，60～100℃阶段为水分子与乙醇分子蒸发阶段，180～200℃为涂层加速交联固化阶段。更具体为，在60～80℃固化1～3h，然后在80～100℃固化1～3h，再于180～200℃下固化0.5～2h。