[发明专利]一种环氧树脂基复合耐磨涂层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种环氧树脂基复合耐磨涂层材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。

背景技术

化工、水利、电力等工业生产中，液体与气体夹带固体颗粒产生的磨粒对设备的冲刷磨损很严重。为了解决设备磨损问题，延长设备使用寿命，目前主要通过使用昂贵的耐磨合金泵，或内衬陶瓷、橡胶、聚氨酯、超高分子聚乙烯、复合耐磨涂层材料等，但是耐磨合金泵在许多使用条件下磨损依然很严重，内衬陶瓷、橡胶、聚氨酯、超高分子聚乙烯等的耐磨性能也不能令人满意。

复合耐磨涂层材料是近些年发展起来的一类很有应用前景的新型耐磨材料。现有的复合耐磨涂层一般采用普通的环氧树脂为原料，制成的复合耐磨涂层材料的抗拉强度与抗剪切强度较低，仅为30MPa和15MPa，而且材料的韧性不好，抗冲击强度较低，涂层与基体的粘接性能差。

因此，开发一种机械性能优异、与基体粘接性能良好的环氧树脂基复合耐磨涂层材料具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有的复合耐磨涂层材料抗拉强度、抗剪切强度低，与基层的粘结性能和耐磨性能差的问题，提供了一种环氧树脂基复合耐磨涂层材料及其制备方法。

为解决技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种环氧树脂基复合耐磨涂层材料，它由下述重量份原料制备：

55～60份环氧树脂，5～8份聚氨酯预聚体，10～15份碳化硅，3～5份改性二维层状结构二硫化钼，18～20份固化剂，30～40份无水乙醇。

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-55、E-51、E-44、E-42、E-35中的一种。

所述聚氨酯预聚体为二异氰酸酯装入反应釜中，抽真空至釜内真空度为1～10Pa后，通入氮气至釜内压力为0.03～0.05MPa，再加入二异氰酸酯体积30～75%的聚醚二元醇N210，加热至50～60℃，保持温度反应1～2h制得。

所述改性二维层状结构二硫化钼为经硅烷偶联剂KH-550水解液改性处理的预处理二维层状结构二硫化钼。

所述预处理二维层状结构二硫化钼为二硫化钼与胆酸钠按质量比2：1～4：1混合后通过超声分散并离心剥离后超声清洗制得。

所述固化剂为聚酰胺固化剂650、651、115中的一种。

一种环氧树脂基复合耐磨涂层材料的制备方法，具体步骤为：

S1.制备基础原料；

S2.配料；

S3.将原料装入搅拌机中搅拌，以160～200r/min搅拌2～3min，得环氧树脂基复合耐磨涂层材料。

本发明的有益技术效果是：

本发明通过聚氨酯预聚体来改性环氧树脂，使聚氨酯弹性基团分散在环氧树脂的构架中，改善环氧树脂的韧性，从而改变其耐磨性能，并利用二硫化钼、胆酸钠与去离子水混合，通过超声辅助剥离法，在表面活性剂水溶液中剥离二硫化钼晶体，制得二维层状结构二硫化钼，再用硅烷水解液改性，制得改性二维层状结构二硫化钼分散在环氧树脂中，利用二维层状结构二硫化钼在摩擦表面形成低剪切应力膜，以此降低摩擦系数，对摩擦表面起到填补和修复作用，并协同耐磨填料，改善环氧树脂的耐磨性。本发明所制备的环氧树脂基复合耐磨涂层材料抗拉强度与抗剪切强度高，耐磨性能好，与基层的粘结性能好，可满足国内市场的需求。

具体实施方式