專利名稱：常溫固化耐磨重防腐涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明敘述了一種常溫固化耐磨重防腐涂料，具體地講，本發(fā)明敘述了一種常溫固化適合在30至200℃下使用，聚氨酯-聚四氟乙烯型涂料。
目前，一般情況下，機械設備、零部件表面的涂層大都缺乏優(yōu)良的綜合性能，常用的涂料均難以同時具備;施工方便、常溫固化、與底材的粘結強度高，耐磨壽命長，優(yōu)異的防腐、耐油等綜合性能。中國上海開林造漆廠生產的長城牌聚氨酯漆，系二罐裝，用前須按指定比例調配后方能使用。美國Mobay公司生產的濕固化聚氨酯僅能作為底漆和中間層涂料，需復蓋面漆方能滿足特殊工況之要求｜Modern Paint & Coating，1987，〈3〉，30～33｜。
本發(fā)明的目的在于克服現有的技術不足，而提供一種可在常溫固化，具有耐磨、重防腐等綜合性能的優(yōu)良涂料，可在-30～200℃下使用的涂層。
本發(fā)明的目的通過以下措施來實現本發(fā)明的常溫固化耐磨重防腐涂料由粘結劑、耐磨填料、防腐劑以及混合有機溶劑組成。粘結劑選用聚氨酯。耐磨填料及防腐劑選用聚四氟乙烯、三聚氰胺氰尿絡合物(MCA)、金屬氧化物。酮、芳香烴等有機溶劑相混合組成混合溶劑。
本發(fā)明所述的常溫固化耐磨重防腐涂料具體組成為(以重量份數計)聚氨酯100份，聚四氟乙烯20-66份，MCA10-27份，金屬氧化物4-25份，有機混合溶劑300-1000份。
本發(fā)明所述的粘結劑為聚氨酯，它能使涂層具有優(yōu)異的粘結力，較高的機械強度。其是分子中含有異氰酸和長脂肪鏈，異氰酸值5-7%，固體含量50%，分子量2000，液體。
聚四氟乙烯具有很低的摩擦系數，高度的化學穩(wěn)定性，較寬的使用溫度范圍和完全不燃性，它的分子間引力和與之相關的表面自由能很低。本發(fā)明所述的聚四氟乙烯需經C6002×103～3.5×107拉德輻照處理，這樣能使凝聚力減低，更有利于分散。聚四氟乙烯粒度2μm以下。
三聚氰胺氰尿絡合物(MCA)的加入使涂層的耐磨能力得到保證，而且能改善聚四氟乙烯的抗負荷能力。本發(fā)明所述的MCA是一種有滑膩感的白色固體粉末，為面型結構，分子量255.2比重1.52，粒度0.5-5μm，熱分解溫度440-459℃。
金屬氧化物的加入能提高涂層的硬度和耐磨性。本發(fā)明所述的金屬氧化物指的是氧化鋁、氧化鉛、四氧化三鐵、三氧化二銻、氧化銅、氧化鎘，為粉末狀，粒度0.5-8μm。
酮、芳香烴混合溶劑能很好地溶解聚氨酯，也能分散輻照后的聚四氟乙烯等填料，并便于施工，適用的酮為丙酮、丁酮、環(huán)己酮，芳香烴為苯、甲苯、二甲苯，但最好選用丙酮、環(huán)己酮、二甲苯的混合液為涂料的分散用有機混合溶劑。具體組成為(體積百分量)丙酮23-55%，環(huán)己酮7-30%，余量二甲苯。
本發(fā)明還可以通過以下措施來實現先將經輻照處理的聚四氟乙烯、MCA、金屬氧化物進行研磨混合，然后將聚氨酯溶解于有機溶劑中，研磨好的固體料加入已溶解的粘結劑溶液中，充分攪拌均勻，即成為本發(fā)明所述的常溫固化耐磨重防腐涂料。
本發(fā)明的常溫固化耐磨重防腐涂料在金屬材料表面涂敷時，需對金屬材料去銹除油，并用砂紙打磨或對表面進行噴砂磷化處理，對非金屬材料的涂敷前須對材料進行表面粗糙化處理。
本發(fā)明的涂敷方法是這樣實現的1、噴涂在0.15-0.25MPa氣壓下，使噴槍口距物件150-200毫米，將涂料噴施于物件表面。
2、浸涂將物件直接浸于涂料中，反復數次，達滿意厚度為止。
3、刷涂本發(fā)明的涂層可用漆刷將涂料刷于物件表面獲得。
本發(fā)明的涂層厚度控制在20-150μm即可得到滿意效果。
本發(fā)明的特點如下1、耐磨。
a.涂層在Timken(環(huán)一塊)試驗機312M負荷2.5m/s線速度條件下，摩擦系數0.19-0.27，耐磨壽命為3000-10000m/μm;
b.在汽油中室溫浸泡1000小時后的涂層在上述條件下，摩擦系數、耐磨壽命不變;
c.在機械油中室溫浸泡1000小時后的涂層在上述條件下，摩擦系數0.17-0.25，耐磨壽命不變。
d.涂層在滴機械油時在上述條件下，摩擦系數0.08-0.12，耐磨壽命不變。
e.涂層在200℃烘烤24小時后在上述條件下，耐磨壽命為300-600m/μm。
2、重防腐(涂層厚度40-60μm)a.耐油Ⅰ、上述b、c、d項;
Ⅱ、參照國標〈1〉GB1734-79，室溫下置汽油中浸泡1000小時，無粉化，不起泡，不起皺，無剝落，不變色。
〈2〉GB1739-79，浸在105℃的變壓器油中，24小時無粉化，不起皺，無剝落，不變色。
〈3〉GB1739-79，室溫下在機械油中浸泡1000小時，不粉化，不起皺，不起泡，無剝落，不變色。
b.防腐〈1〉耐水性GB1733-79，自來水浸泡12個月，無粉化，不起皺，不起泡，無剝落，無銹點，不變色。
〈2〉耐鹽水性GB1763-79，3%NaCl浸泡12個月，無粉化，不起泡，無剝落，無銹點，不變色。
〈3〉耐堿性GB1763-79，5%NaOH浸泡6個月，無粉化，不起皺，不起泡，無剝落，無銹點。
〈4〉耐酸性GB1763-79，5%H2SO4浸泡2個月，無粉化，不起皺，不起泡，無剝落，無銹點。
3、機械強度〈1〉附著力GB1720-79，2級，劃圈法;
〈2〉柔韌性GB1731-79，1mm，撓曲;
〈3〉耐沖擊性GB1732-79，50kg，正、反沖，無剝落，無裂紋。
〈4〉耐熱性GB1735-79，250℃，24小時，無粉化，不起皺，不起泡，無剝落。
按照表1和表2的配方先將經輻照處理的聚四氟乙烯、MCA、金屬氧化物進行研磨混合，然后將聚氨酯溶解于有機溶劑中，研磨好的固體料加入已溶解的粘結劑中，充分攪拌均勻，即成為本發(fā)明的涂料。按國際GB1727-79法涂敷，金屬材料用砂紙打磨，用丙酮清洗，干后涂敷。涂敷的方式及膜厚見表3，其中噴涂在0.15-0.25MPa氣壓下，使噴槍口距物件150-250毫米條件下進行。涂層耐磨、耐油性能如前所述。
表1、涂料的具體配方
注各組份均以克計，每個配方中聚氨酯的量均為100克A、B、C、D、E、F分別代表氧化鋁、氧化鉛、四氧化三鐵、三氧化二銻、氧化銅、氧化鎘表2 有機混合溶劑的體積百分含量
表3 涂敷方式及膜厚
權利要求
1.一種常溫固化耐磨重防腐涂料，由粘結劑、耐磨填料、防腐劑以及有機混合溶劑組成，其特征是涂料的具體配方為(重量份數)聚氨酯 100份聚四氟乙烯 20-66份三聚氰胺氰尿絡合物(NCA) 10-27份金屬氧化物 4-15份有機混合溶劑 300-1000份。
2.如權利要求1所述的涂料，其特征是金屬氧化物為氧化鋁、氧化鉛、四氧化三鐵、三氧化二銻、氧化銅、氧化鎘。
3.如權利要求1所述的涂料，其特征是有機混合溶劑的體積百分含量為丙酮 23-55%環(huán)己酮 7-30%二甲苯 余量
4.如權利要求1所述的涂料，其特征是聚氨酯其分子中含有異氰酸和長脂肪鏈，異氰酸值5-7%，固體含量50%，分子量2000，液體。
5.如權利要求1所述的涂料，其特征是聚四氟乙烯用C6002×103-3.5×107拉德輻照處理，粒度2μm以下。
6.如權利要求1所述的涂料，其特征是三聚氰胺氰尿絡合物(MCA)分子量255.2，比重1.52，熱分解溫度440-459℃，粒度0.5-5μm。
全文摘要
常溫固化耐磨重防腐涂料，由粘結劑、耐磨填料、防腐劑及有機溶劑組成。粘結劑選用聚氨酯，耐磨填料和防腐劑由聚四氟乙烯、三聚氰胺氰尿絡合物(MCA)及金屬氧化物組成。本發(fā)明施工方便，常溫固化、單組分，粘結強度高，具有耐磨、重防腐等綜合性能，適合在-30～200℃下使用。
文檔編號C09D175/04GK1086530SQ92112149
公開日1994年5月11日 申請日期1992年9月23日 優(yōu)先權日1992年9月23日
發(fā)明者周兆福, 田軍, 徐錦芬 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所