[发明专利]一种可形成复合结晶膜的浆料

说明书

一种可形成复合结晶膜的浆料，通过以下组分混合而成：环氧树脂35‑40重量份、聚硅硼氧烷10‑15重量份、陶瓷微粉5‑10重量份、玻璃纤维3‑5重量份、改性纳米氧化锌3‑5重量份、改性纳米二硫化钼3‑5重量份、溶剂5‑25重量份、稀释剂1‑10重量份、固化剂10‑20重量份和助剂1‑3重量份。本发明的可形成复合结晶膜的浆料通过新型材料与涂料基体、助剂等的合适选择或组合，取得了优异的协同效果，具有优良的耐高温冲蚀功能，满足了高温作业时对于换热设备、材料等的需求，具有良好的工业应用前景和实际价值。

技术领域

本发明涉及一种耐高温冲蚀涂膜材料，更具体地涉及一种可形成复合结晶膜的浆料，属于功能性涂膜领域。

背景技术

腐蚀磨损被称为是材料失效的三大主要形式之一。据统计，每年约有70-80％的设备损坏以及将近50％的能源消耗归咎于各种形式的腐蚀磨损，这不仅造成了能源和材料的浪费，还造成了经济上的巨大损失，严重的甚至还危及人身安全。为避免或尽量减少腐蚀磨损而达到延长材料使用寿命、减少磨损造成损失的目的，提高材料的耐腐蚀磨损性能成为问题的关键所在。

在化工、冶金、发电等行业，普遍使用燃煤、燃气或燃油锅炉，其产生的高温烟气对锅炉部件的冲蚀非常严重。烟气中夹杂有微细颗粒，微细颗粒中含有钠、钾、氯化钙、镍和钒等金属离子，这些微粒对金属管件具有显著的冲蚀、磨损和粘接作用，在金属管件外表面发生堆积，烧结，形成表面积灰结垢，降低炉管热效率，同时易形成局部高温，发生爆管等恶性事故，严重影响了锅炉运行的安全性和经济性。

到目前为止，有关耐磨涂层的研究已有诸多报道，例如：CN1339619A的专利公开了一种成分比为Co:WC＝15-25％:85-75％的钴/碳化钨粉耐磨复合涂层，采用等离子喷涂方法制备，该涂层可提高钢表面的耐磨性，但其摩擦系数较大。

CN94116246A公开了一种以环氧树脂为胶黏剂，二硫化钼为固体的润滑剂，二氰二胺为固化剂，丁腈40为环氧改性剂，同时添加其它改性润滑涂料，有良好的耐磨润滑性和防粘性，但其在耐温和防腐上存在明显不足。

CN1401933A公开了一种以E型环氧树脂(E12、E10)和相应的固化剂组成的耐磨防腐涂层，但以E型环氧树脂为基本原料和基体构成的涂料，在长期使用中环境温度很难超过120℃。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明旨在制备一种可形成复合结晶膜的浆料，通过材料的合适选择和特定组合，使浆料涂覆到工作部件上经热处理后能够形成复合结晶膜，从而显著提高高温工作部件的寿命和安全性，具有广泛的工业化应用前景。

为了制备得到耐高温冲蚀的涂膜材料，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量的创造性劳动和经过深入研究探索后，从而完成了本发明。

根据本发明的第一方面，提供一种可形成复合结晶膜的浆料，通过以下组分混合而成：环氧树脂35-40重量份、聚硅硼氧烷10-15重量份、陶瓷微粉5-10重量份、玻璃纤维3-5重量份、改性纳米氧化锌3-5重量份、改性纳米二硫化钼3-5重量份、溶剂5-25重量份、稀释剂1-10重量份、固化剂10-20重量份和助剂1-3重量份。

其中，所述聚硅硼氧烷通过以下步骤制得：在反应器中加入20重量份去离子水、然后加入1-1.5重量份乙酸、然后分别滴加1.5-2重量份二甲基二甲氧基硅烷和3-5重量份二苯基二甲氧基硅烷，30～50min滴加完毕，保温80℃搅拌反应2h，产生硅醇或低聚硅氧烷，用布氏漏斗移除水分，加适量溶剂二甲苯，加1-2重量份硼酸，100℃反应5～7h，冷却，去离子水洗涤二甲苯溶液，真空脱溶剂，得白色固体产品，研磨成粉末。

本发明创造性地在涂膜浆料中引入聚硅硼氧烷，聚硅硼氧烷在150-200℃的热处理温度下，能够形成具有一定流动性的硼硅玻璃，从而与浆料中的陶瓷微粉、玻璃纤维、改性纳米氧化锌、改性纳米二硫化钼等骨料形成一种高强高硬的复合结晶膜。