[发明专利]一种铝合金表面的自润滑耐磨涂层的制备方法

权利要求书

1.一种铝合金表面的自润滑耐磨涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第1步，对铝合表面进行光洁处理，再依次用丙酮和去离子水清洗试样表面；

第2步，对表面进行微弧氧化处理，使表面生成陶瓷中间缓冲层；

第3步，按重量份计，将硅酸钠15～25份、硫酸钠4～8份和水230～300份混合均匀，升温后，滴加硫酸溶液至体系的pH在9～10，进行第一次陈化；冷却至室温后，再滴加硫酸溶液至体系的pH在4～6之间，加入羟基硅油8～12份，搅拌反应后，进行第二次陈化，陈化结束后，将反应液减压浓缩至体积为之前的20～25%，再加入增稠剂5～8份，搅拌均匀，得到羟基改性浆料；

第4步，将第2步得到的试样置于改性浆料中浸渍，再进行真空干燥，得到表面羟基化的试样；

第5步，按重量份计，将33～40份羟基硅油、4～6份硅烷偶联剂、2～4份KOH、乙酸乙酯3～5份混合均匀，在氮气气氛下，升温至90℃后保持反应1～3h，得到改性聚硅氧烷预聚体；

第6步，按重量份计，将环氧蓖麻油15～25份、聚乙二醇18～22份混合后，升温至60～72℃，预热15～20min，再滴加改性聚硅氧烷预聚体，进行反应40～80min，再滴加有机多元酸4～6份，反应15～40min，再加入0.5～0.8份有机锡催化剂，升温至70～85℃反应2～3h；加入扩链剂4～6份，并在65～67℃继续反应1～2h，冷却至室温后，加入二乙胺1～2份，再加入水50～75份和乳化剂2～4份，高速分散后，得到羟基改性环氧树脂乳液；

第7步，将羟基改性环氧树脂乳液经过涂覆的方式涂于第4步得到的表面羟基化的试样上，再经过固化处理，得到铝合金表面的自润滑涂层。

2.根据权利要求1所述的铝合金表面的自润滑耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的第1步中，光洁处理是使表面光洁度达到 Ra<0.8。

3.根据权利要求1所述的铝合金表面的自润滑耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的第2步中，微弧氧化操作中采用恒定电流供电，处理时间45 ～50min；电解液配比是：偏铝酸钠14～16g/L，氢氧化钠0.3～3g/L，六偏磷酸钠2～4g/L，电流密度为6 ～12A/dm²；操作参数是：频率500～550HZ，正负脉冲数3∶1，占空比为10～ 12%。

4.根据权利要求1所述的铝合金表面的自润滑耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的第3步中，硫酸溶液的质量浓度范围是6～10%，第一次陈化的时间是1～3h，搅拌反应时间是0.5～3h，第二次陈化的时间是2～4h；增稠剂选自明胶、聚乙二醇或者甲基纤维素中的一种或者几种的混合，更优选是聚乙二醇400。

5.根据权利要求1所述的铝合金表面的自润滑耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的第4步中，浸渍时间是20～40s。

6.根据权利要求1所述的铝合金表面的自润滑耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的第5步中，所述的硅烷偶联剂为双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)、双(三乙氧基硅基丙基)二硫化物(Si75)、γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH-580)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的铝合金表面的自润滑耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的第6步中，有机多元酸是己二酸；机锡催化剂是二月桂酸二丁基锡；乳化剂选自SPAN80。

8.根据权利要求1所述的铝合金表面的自润滑耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的第7步中，涂覆的程序至少2次，固化处理是指在80～110℃条件下固化3～10h；经过固化后，树脂自润滑层的厚度为0.5～3mm。