[发明专利]一种铁质修补剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁质修补剂，尤其是一种双组份反应型环氧常温固化型合金与陶瓷修补剂。

背景技术

表面工程作为维修的重要手段已日益受到高度重视。作为表面工程学科重要组成部分n9表面技术， 表面修复技术包括电镀、电刷镀、热喷涂、粘接粘涂等，这些修复方法相互补充，成为设备维修必要的手段应急措施，修复报废零件，使旧零件起死回生，为企业挽回巨大经济损失，设备维修已成为生产力的有机组成部分。

表面粘涂技术作为现代表面技术之一，近年来，在设备维修领域发挥了重大作用并取得了良好的社会效益和巨大的经济效益。

表面粘涂技术和堆焊、热喷涂、电刷镀相比，其工艺简便，不需专门设备、无需消耗热能和电能，只需将配制好的修补剂涂敷于清理好的待修表面即可，固化后如金属般坚硬，可进行各种机械加工，满足零件耐磨、耐蚀、恢复尺寸、缺陷填补、密封堵漏等维修需要。一般可室温固化，对零件无热影响区和热变形，并可现场作业，减少停机时间。它省时省工，节约能源和大量资金，是一种快速和价廉的修补技术，是设备维修的有效手段，必将发展成为重要的现代表面技术之一。

金属修补剂是设备维修中表面粘涂与胶接的关键技术，它是由高分子聚合物及金属粉末、陶瓷粉末和纤维组成的双组份(或多组份)胶泥状复合材料，广泛用于零件耐磨损、耐腐蚀修复和预保护涂层及用来修补零件各种缺陷(如裂纹、划伤、尺寸超差、铸造气孔、砂眼)以及密封堵漏等，其工艺简便易行，只需将双组份按比例混合均匀，涂敷于经除锈、除油的表面，固化后修整即可，是一种省工、省时、经济、耐用、灵活、方便、理想的新型修补材料，是目前发展最快的复合材料之一。

国外从五十年代末就开始研究这种修补材料，例如美国Belzona高分子合金修补剂，德国Diamant产品也闻名世界，可用来修补各种材料，可用于修补金属、橡胶、陶瓷等，根据不同的使用温度、压力、介质等条件可选用不同牌号的修补剂。瑞士卡斯特林公司的MEcATeC产品也有十几种，在铸造、水泥、制糖、铁路、电子等多种行业的设备维修中得到了广泛的应用。另外，国内一些单位虽然研制出一些金属填补剂、耐磨胶，但性能还不能满足设备维修的使用要求。上述国外研制的修补材料，虽然性能高于国内产品，我国八十年代对坦克履带挂胶板就曾用过德国Diamant产品，但是强度、耐温性能仍难以达到修复军工装备或强度等性能要求苛刻的设备的要求，而且进口修补剂的价格及其昂贵，消耗大量外汇，导致企业在设备维修方面消耗巨额资金。

本发明研制的系列铁质修补剂具有较高的强度和耐温性能，使修补剂产品国产化，并替代进口产品，为国家节省大量外汇和资金，并使我国修补剂的研究向深度和广度发展，推动我国表面粘涂修复技术的不断发展。

发明内容

修补剂的组成可分为粘料、固化剂、增韧剂、特殊填料、稀释剂、偶联剂、防老剂、触变剂、消泡剂、促进剂等。粘料选用环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚脂、聚氨酯、有机硅树脂等，填料可分为金属粉末(如铁粉、铝粉、铜粉、铅粉等)、陶瓷粉末(WC，SiC，A1₂O₃，BC，Cr₂O₃，SiO₂，石英砂等)及石墨、MoS₂，聚四氟乙稀等减摩材料。双两组分修补剂，涂敷时两组分按一定比例混合使用，一般是由粘料、固化剂和具有一定特性(耐磨、抗蚀、绝缘、导电等)的填料(简称特殊填料)及辅助材料组成。

1、粘料

或称基料，如热固性树脂、合成橡胶等。热固性树脂如环氧、酚醛、聚氨酯、不饱和聚酯、丙稀酸酯等，具有三向交联结构，耐热、耐水、耐介质性好，在修补剂中应用较多。本发明的铁质修补剂使用特种胶和环氧树脂E44、E51的组合，其中特种胶是一种微凝胶，为异氰酸酯三聚体改性的环氧树脂，其特殊的结构为修补剂提供较高的热稳定性。异氰酸酯三聚体也称异氰脲酸酯（IS），由异氰酸酯三聚反应生成，其稳定的三聚六元环结构和环上含不活泼氢的结构特点，使其热稳定性、耐水解性和刚性都很高，一般在200℃以上仍有热稳定性；而异氰脲酸酯又可以与环氧基反应生成噁唑烷酮（OX）结构，噁唑烷酮的热分解分度超过300℃，具有优良的热稳定性。本发明中所使用的异氰酸酯优选为TDI、MDI或HDI。

粘料的作用是把修补剂中的各种材料包容并牢固地粘附在基体表面形成涂层，因此，为粘涂层的粘料应该有如下性能：

(1)对被涂敷基体及填料有较高的结合强度。

(2)固化物应具有较高的机械强度及优良的耐温、耐油、耐化学和抗老化性能，其弹性模量和稳定性要高。