[发明专利]塑料及经处理的无机物的粉料

说明书

本发明涉及由塑料和无机物形成的热喷涂粉料，具体地涉及这样一种粉料，当热喷涂在塑料物上时，可提高粘结强度和结合作用。

汽车和飞机中的许多机械部件具有特殊的无机物涂层，比如金属或陶瓷涂层，以用于提高诸如硬度、耐磨等特殊性能。这些涂层被涂在金属组成的部件上，比如，齿轮，滑轮，轴承类似物。然而，金属部件本身通常只是涂层的载体，并可被重量较轻易于制作的塑料（如果它是能够适宜涂覆塑料）所替代。

用金属或陶瓷对表面涂层的简单技术是热（火焰）喷涂，或者用粉料或者用金属丝。当要热喷涂于塑料上时，就会遇到特殊的问题。在冷却时，喷涂的金属进行收缩，可能翘曲或扭变塑料。有时涂层不能均匀地粘合。塑料基体可能会由被喷涂材料熔融，并失掉它的形状，或者塑料件表面可以会燃烧或分解。

如美国专利第4，388，373（Longo等人的）号所透露，已发现塑料件可以用无机物粉料进行火焰喷涂，所述的无机物粉料混合有少量粉末形式的尼龙和环氧聚合物。细分的粉状颗粒可以用粘合剂或胶粘剂聚集，混合并干燥，聚集体是由各成分的细制品构成并过筛分以回收特殊尺寸的颗粒。所得到的集料聚体或简单的粉料混合物本身，可以以通常的方式火焰喷涂于基体上。涂层的厚度范围为约25μm至5mm或更厚些。

根据上述专利（转让给本发明受让人的前辈）奥氏不锈钢、环氧树脂和尼龙的组合物粉料，对于在塑料基体上产生热喷涂涂层是十分成功的，或者用于粘合另一种热喷涂涂层，或者其本身用作涂层。然而，喷涂技术是颇为关键的，可引起结果的变化，因而要求在粘合和粘接强度方面进一步提高。另外，在某些实际应用中，需要一种用于涂层材料的塑料组份，例如，高温塑料。

美国专利第3723165（Longo和Durmann）透露了包括高温塑料和金属的热喷涂材料。具体地说按照该发明实施例1与聚（对-羟基苯甲酰基）酯[poly（para-oxybenzoyl）ester]混合的硅铝粉料，作为用于汽轮机叶子密封的可磨涂层和燃气轮机的可磨涂层，在工业上是非常成功的。但是，喷涂是取于技术的，且需要改进结合性和粘合性。

已经使用或提出各种粘合剂来形成热喷涂粉料。例如，美国专利第3617358号（Dittrich的）透露喷涂干燥来产生与各种粘合剂聚集的细分颗粒的热喷涂粉料。通常粘合剂是被烧掉的，但也有不烧掉的情况，例如，美国专利第4593007（Novinski的）指出得自硅酸乙酯的二氧化硅在粘合剂中用来产生可磨的和耐腐蚀的氧化物和铝的涂层。

硅烷偶合剂，比如在E.P.Plueddemann所著的《硅烷偶合剂》（1982        Plenam        Press，Nes        York）一书中所描述的，例如第一章（第1-28页）中所述的，已经在玻璃纤维工业中习惯地被应用于提高用玻璃纤维增强的组合物的完整性和防潮性。有机官能性硅烷是杂化有机-无机化合物，关于硅烷如何使聚合物和无机物偶合有一个它们被用作偶合剂。存在有一个以上的理论是关于硅烷以上的理论，其中之一是形成共价键。共价健是在组合物生产期间树脂固化周期形成的。

本发明的目的是提供一种经改进的含塑料热喷涂粉料，提供具有改进粘合强度的粉料，以生产含塑料的热喷涂涂层来减少对技术依赖性，提供用于粘合塑料基体的新颖的热喷涂材料，提供一种比较高温的塑料粘合粉料，并生产一种改进可磨性的涂层。

上述目的和其他目的可通过由聚合物组分和无机物组分形成的热喷涂粉料来达到，其中至少无机物组分具有一种包括有机官能性硅烷的涂层，所述的涂层大约为单分子层厚，较好地无机物组分含有硅，例如，硅烷合金。

硅烷较好地是包括氨基类型或乙烯基类型的有机官能团。所述的硅烷是由具有在可水解的基团水解作用基础上可键合到无机物组分的可水解基团的硅烷前体形成。值得期望是聚合物组分也有一个硅烷层，该层可以包括，例如，聚（对-羟基苯甲酰基）酯或环氧树脂。

上述目的及其他目的还可以通过生产热喷涂粉料的方法来达到，所述方法包括具有可水解的基团的有机官能性硅烷的水溶液形成无机物粉料的浆料，干燥所得浆料形成涂在硅烷的粉末颗粒，再将涂过的粉末与聚合物粉料共混。较好和适宜的是，将聚合物粉料混在浆料中，使得热喷涂粉料也包括硅烷涂上的聚合物粉末颗粒。所述目的还可通过这种生产方法所形成的热喷涂粉料，再由热喷涂形成粉料来达到。