本發(fā)明涉及雙組分的修補劑,能夠快速實現(xiàn)對塑料、金屬材質的管道、閥門等的修補。
背景技術:
修補劑是裝置設備維修中表面粘涂和膠補的關鍵,主要由高分子聚合物和金屬粉末以及其他助劑組成的單一組分或雙組分或多組分的膠狀復合材料,用于修補零件的各種缺陷,如裂縫、劃傷、凹陷、斷裂、泄漏、尺寸缺失、鑄造氣孔等等,其修補工藝簡單易行,方便靈活,立竿見影。
中國申請公布號CN105462414A公開了一種金屬修補劑,包括丙烯酸樹脂溶液、環(huán)保型專用鋁粉、環(huán)保型專用鋅粉、表面活性劑以及溶劑。該金屬修補劑在噴涂成膜過程中不發(fā)生進一步交聯(lián),具有良好的耐潮、耐化學腐蝕性能,物理機械性能優(yōu)異,光澤度、保光保色性能好,干燥速度快,施工方便,對環(huán)境危害小等優(yōu)點。但是使用中發(fā)現(xiàn)該金屬修補劑的修補強度不足,且無法滿足大缺陷的填補修復。此外,實踐中發(fā)現(xiàn),修補現(xiàn)場的環(huán)境因素如溫度、濕度、灰塵等對修補劑的修補效果也存在或多或少的影響,提高修補劑的抗干擾性能、確保修補效果也是值得本領域技術人員思考的難題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術提供一種金屬納米快速修補劑,具有修補快速,膠狀質地,能夠滿足不同程度缺陷的修補,且強度可靠,耐候耐磨損。
本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案為:一種金屬納米快速修補劑,由組分A和組分B混合而成,其中
組分A由如下質量份的主要原料制備而成
不飽和聚酯 80份,
表面活性劑納米二氧化鈦,8-20份,
丁二烯-丙烯晴架橋共聚合樹脂 10-30份,
金屬粉末 10-20份,
剛玉粉末 2-10份,
填料 10-20份,
液體石蠟 5-20份,
上述表面活性劑納米二氧化鈦采用氧等離子體表面枝接技術進行預處理,氧等離子體輻照功率為100-300W,輻照時間為1-10min,真空度為20-80Pa;
組分B由如下質量份的主要原料制備而成
硅烷偶聯(lián)劑 15-25份,
含氫聚硅氧烷 10-15份,
鉑催化劑 2-6份,
流動促進劑 3-8份,
白油 8-12份,
硫化物 2-8份,
聚四氟乙烯 2-10份,
增稠劑 5-18份,
抗老劑 5-10份,
上述硅烷偶聯(lián)劑與流動促進劑的質量比為3:1~6:1,硫化物選自硫醛、硫化鉬、硫化鋁中的一種或代替為芥子油。
通過對納米二氧化鈦作氧等離子體表面枝接技術預處理,使二氧化鈦分子上接枝羥基,二氧化鈦與不飽和聚酯締合,分布在不飽和聚酯分子上,提高不飽和聚酯的活性位點,使修補劑達到快速修補的優(yōu)點。
本發(fā)明選用含氫聚硅氧烷和硅烷偶聯(lián)劑作為固化劑,其中含氫聚硅氧烷與不飽和聚酯的不飽和雙鍵進行加成反應來交聯(lián)固化,形成牢固的空間交聯(lián)結構,從而獲得一種整體更加穩(wěn)定的交聯(lián)結構。而且加成在聚酯長鏈分子上的硅氧烷支鏈又能夠將金屬粉末和填料在體系中充分分散和包裹,提高最終修補劑的強度,使具有更好的剛性。
體系中進一步添加有丁二烯-丙烯晴架橋共聚合樹脂,提高產(chǎn)品的柔軟性,低溫耐受性,丁二烯-丙烯晴架橋共聚合樹脂的添加還使修補劑具有橡膠彈性,低溫柔軟性,提高修補膠的耐磨損性,尤其適合異型結構的修補。
組分B中的白油作為稀釋劑,能夠增加粉料和高分子主體的相容性,便于生產(chǎn)加工,以及避免修補劑過早干裂。
組分B中的聚四氟乙烯,提高修補劑的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性,是修補劑表面呈現(xiàn)高潤滑不粘性,延長修補劑的時效。
組分B中的硫化物起到增韌、增粘和防焦的作用。
具體地,組分A中的不飽和聚酯是由不飽和二元酸或酸酐與二元醇發(fā)生酯化反應獲得,其中不飽和二元酸選自順丁烯二酸酐、反丁烯二酸和四氫化鄰苯二甲酸酐中的一種,二元醇選自丁二醇、乙二醇、己二醇、辛二醇、葵二醇。
優(yōu)選地,組分A中的所述金屬粉末選自鐵粉、鋅粉、鋁粉、鈷粉中的一種或兩種以上的混合物。
優(yōu)選地,組分A中的所述填料選自石英石、高嶺土、莫來石、碳化硅、氮化硼、二氧化硅、云母中的一種或兩種以上粉末的混合物,通過固相反應使具有黏粘性和自愈型的修補劑。
優(yōu)選地,組分B中流動促進劑選自DCP或和TAIC,TAIC有助于改善修補劑的流動性,便于修補劑的涂抹施工操作。
優(yōu)選地,組分B中增稠劑選自羥甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、羥甲基纖維素中的一種或兩種以上,調節(jié)膠體的粘度。
組分B中抗老劑為位阻酚類抗氧劑。
上述金屬納米快速修補劑的制備方法,包括如下步驟,
(1)按配比準備組分A的制備原料,將不飽和聚酯、表面活性劑納米二氧化鈦和丁二烯-丙烯晴架橋共聚合樹脂的干燥料預先混合,送入行星混合機,升溫至100-120℃,攪拌反應0.5-2小時,然后再將組分A的剩余原料:金屬粉末、剛玉粉末、填料、液體石蠟加入,攪拌反應0.5-2小時,接著降溫至50-60℃,在抽真空的條件下混合攪拌2-6小時,出料;
(2)按配比準備組分B的制備原料,將硅烷偶聯(lián)劑、含氫聚硅氧烷、鉑催化劑、流動促進劑混合均勻作為第一堆物料,再將白油、硫化物、聚四氟乙烯、增稠劑和抗老劑混合均勻作為第二堆物料;
(3)將步驟2中的第一堆物料先加入到步驟1的組分A料中,將溫度升高至70-95℃,攪拌反應1-2小時,然后降溫至40-50℃,將步驟2中的第二堆物料再加入,在抽真空的條件下繼續(xù)攪拌2-4小時;
(4)在抽真空和攪拌狀態(tài)下,將步驟3所得物料先升溫至60~70℃,保持2-3小時,再升溫至100~110℃,攪拌1-2小時,出料得膠狀物料。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:提供了一種金屬納米快速修補劑,能夠對塑料、金屬材質的零件實現(xiàn)快速修補,能夠滿足深度缺陷或大范圍缺陷的修補,膠體快速固化成型,不受環(huán)境因素影響,抗干擾性能優(yōu)異,強度高、耐磨損,修補堵漏可靠,修補時效更長。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
實施例1
金屬納米快速修補劑,由組分A和組分B混合而成,其中
組分A由如下質量份的主要原料制備而成
不飽和聚酯 80份,
表面活性劑納米二氧化鈦,10份,
丁二烯-丙烯晴架橋共聚合樹脂 20份,
金屬粉末 10份,
剛玉粉末 10份,
填料 15份,
液體石蠟 15份,
上述表面活性劑納米二氧化鈦采用氧等離子體表面枝接技術進行預處理,氧等離子體輻照功率為100-300W,輻照時間為1-10min,真空度為20-80Pa。
組分B由如下質量份的主要原料制備而成
硅烷偶聯(lián)劑 20份,
含氫聚硅氧烷 10份,
鉑催化劑 3份,
流動促進劑 5份,
白油 10份,
硫化物 6份,
聚四氟乙烯 10份,
增稠劑 15份,
抗老劑 8份,
硫化物為乙硫醛、硫化鉬和芥子油的混合物,芥子油中含有乙烯丙基二硫化物。
本實施例中不飽和聚酯是由順丁烯二酸酐與丁二醇聚合而成。
金屬粉末為鋅粉、鐵粉和鋁粉的任意比例混合物。
填料選自石英石、高嶺土、碳化硅、氮化硼、二氧化硅的混合粉末。
流動促進劑為DCP和TAIC按照1:1的質量比的混合料。
增稠劑為羥甲基纖維素。
抗老劑為位阻酚類抗氧劑。
修補劑的制備方法包括如下步驟
(1)按配比準備組分A的制備原料,將不飽和聚酯、表面活性劑納米二氧化鈦和丁二烯-丙烯晴架橋共聚合樹脂的干燥料預先混合,送入行星混合機,升溫至100-120℃,攪拌反應0.5-2小時,然后再將組分A的剩余原料:金屬粉末、剛玉粉末、填料、液體石蠟加入,攪拌反應0.5-2小時,接著降溫至50-60℃,在抽真空的條件下混合攪拌2-6小時,出料;
(2)按配比準備組分B的制備原料,將硅烷偶聯(lián)劑、含氫聚硅氧烷、鉑催化劑、流動促進劑混合均勻作為第一堆物料,再將白油、硫化物、聚四氟乙烯、增稠劑和抗老劑混合均勻作為第二堆物料;
(3)將步驟2中的第一堆物料先加入到步驟1的組分A料中,將溫度升高至70-95℃,攪拌反應1-2小時,然后降溫至40-50℃,將步驟2中的第二堆物料再加入,在抽真空的條件下繼續(xù)攪拌2-4小時;
(4)在抽真空和攪拌狀態(tài)下,將步驟3所得物料先升溫至60~70℃,保持2-3小時,再升溫至100~110℃,攪拌1-2小時,出料得膠狀物料。
實施例2
金屬納米快速修補劑,由組分A和組分B混合而成,其中
組分A由如下質量份的主要原料制備而成
不飽和聚酯 80份,
表面活性劑納米二氧化鈦 20份,
丁二烯-丙烯晴架橋共聚合樹脂 20份,
金屬粉末 20份,
剛玉粉末 10份,
填料 10份,
液體石蠟 20份,
上述表面活性劑納米二氧化鈦采用氧等離子體表面枝接技術進行預處理過。
組分B由如下質量份的主要原料制備而成
硅烷偶聯(lián)劑 25份,
含氫聚硅氧烷 10份,
鉑催化劑 3份,
流動促進劑 8份,
白油 12份,
硫化物 8份,
聚四氟乙烯 10份,
增稠劑 18份,
抗老劑 5份,
硫化物為硫化鉬和芥子油,其中硫化鉬為1份,芥子油7份。
本實施例中不飽和聚酯是由四氫化鄰苯二甲酸酐與辛二醇聚合而成。
金屬粉末為鐵粉、鋅粉和鋁粉的2:2:1質量比例混合物。
填料選自石英石、莫來石、碳化硅、二氧化硅的任意比例混合粉末。
流動促進劑為TAIC。
增稠劑為羥甲基纖維素鈉和羥甲基纖維素。
抗老劑為位阻酚類抗氧劑。
修補劑的制備方法參考實施例1。所得修補劑為白色膠狀物料。
實施例3
金屬納米快速修補劑,由組分A和組分B混合而成,其中
組分A由如下質量份的主要原料制備而成
不飽和聚酯 80份,
表面活性劑納米二氧化鈦 10份,
丁二烯-丙烯晴架橋共聚合樹脂 20份,
金屬粉末 10份,
剛玉粉末 10份,
填料 20份,
液體石蠟 20份,
上述表面活性劑納米二氧化鈦采用氧等離子體表面枝接技術進行預處理過。
組分B由如下質量份的主要原料制備而成
硅烷偶聯(lián)劑 15份,
含氫聚硅氧烷 15份,
鉑催化劑 6份,
流動促進劑 4份,
白油 10份,
硫化物 2份,
聚四氟乙烯 10份,
增稠劑 10份,
抗老劑 5份,
硫化物為乙硫醛、硫化鉬和硫化鋁的混合物,芥子油中含有乙烯丙基二硫化物。
本實施例中不飽和聚酯是由反丁烯二酸酐與乙二醇聚合而成。
金屬粉末為鋅粉和鋁粉的2:1質量比例混合物。
填料選自石英石、云母、氮化硼、二氧化硅的混合粉末。
流動促進劑為TAIC。
增稠劑為羥丙基甲基纖維素和羥甲基纖維素。
抗老劑為位阻酚類抗氧劑。
修補劑的制備方法參考實施例1。所得修補劑為具有光澤的白色膠狀物料。
上述各實施例中所制得的修補劑固化后結合強度為25-45MPa,適應溫度為-40~180℃。尤其滿足對金屬、結構鋼以及塑料的修補,化學穩(wěn)定性好,耐磨耐刮,成型快速,抗環(huán)境干擾能力強,使用壽命長。
除上述實施例外,本發(fā)明還包括有其他實施方式,凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術方案,均應落入本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。