[发明专利]一种自润滑耐磨涂层及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种自润滑耐磨涂层及其制备工艺，包括铝合金基体和涂层，所述涂层包括有机涂料、金属涂料，所述铝合金基底上方涂有一层金属涂料，所述金属涂料上方涂有一层所述有机涂料，所述有机涂料包括主涂料和固化剂，所述主涂料包括环氧树脂、醇酸树脂、pH调节剂、分散剂、抗氧化剂，所述金属涂料包括银、锌、锡，所述固化剂为三甲基二元胺、三乙烯四胺、对甲苯磺酸。本申请使用金属涂层和有机涂层进行配合使用制备成复合涂层，能够增加铝合金基底的各方面性能，银、锡和锌进行一定的比例的配合，并且对工艺进行一定的改变极大地提高了涂层的耐磨程度，不并且还具有了一定的自润滑能力。

技术领域

本发明涉及铝合金涂层技术领域，具体为一种自润滑耐磨涂层及其制备工艺。

背景技术

铝合金是以铝为主要的原料通过加入适量的其他金属制备而成的合金，是常见的轻金属材料，由于其密度较低、机械性能较强，以及良好的导电性和抗腐蚀性在航空航天、船用行业、化工行业和金属包装行业中具有广泛的应用。

涂层的功能因使用的涂层材料而异，涂层按照功能分类，可一般分为耐磨、抗老化、抗腐蚀功能等，以单一的铝合金作为基底，为了增加其润滑性能，往往需要加入大量的固体润滑剂，固体润滑剂主要成分是多种软金属的混合，将其进行喷涂，但是使用传统的工艺进行喷涂得到的涂层在长时间使用的情况下会出现裂缝，进而导致金属涂层脱落，因此发明一种自润滑耐磨涂层及其制备工艺就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自润滑耐磨涂层及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自润滑耐磨涂层，包括铝合金基体和涂层，所述涂层包括有机涂料、金属涂料，所述铝合金基底上方涂有一层金属涂料，所述金属涂料上方涂有一层所述有机涂料，所述有机涂料包括主涂料和固化剂，所述主涂料各组分原料如下，按重量份数计，包括环氧树脂20-25份、醇酸树脂5-7份、pH调节剂0.2-0.3份、分散剂0.2-0.3份、抗氧化剂0.1-0.3份，所述金属涂料包括银、锌、锡，所述固化剂为三甲基二元胺、三乙烯四胺、对甲苯磺酸。

进一步的，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚和亚磷酸酯的混合物。

进一步的，所述醇酸树脂由月桂酸、蓖麻油、三羟甲基丙烷和甘油制备而成。

进一步的，所述pH调节剂为盐酸。

进一步的，所述金属涂料中银、锌、锡的质量比为3-3.5:1:1。

一种自润滑耐磨涂层的制备方法，步骤如下，

(1)将金属银、锡、锌粉碎，得到银粉、锡粉和锌粉，将得到的锡和银粉混合球磨，进行冷焊，得到复合冷焊粉，将复合冷焊粉进行球磨，加入锌粉，进行球磨，得到金属涂料；

(2)将三羟甲基丙烷与月桂酸混合，加入甘油和二甲苯，搅拌均匀后通入保护气体，加热，加入邻苯二甲酸酐和对甲苯磺酸，加热，反应结束后降温，继续加入二甲苯，加入蓖麻油，继续降温，加入碱液调节pH，得到混合物A；

(3)将环氧树脂加热，加入混合物A、抗氧化剂和分散剂，搅拌均匀后加入pH调节剂，调节pH，得到主涂料；

(4)将主涂料和固化剂混合，得到有机涂料；

(5)将金属涂料喷附在铝合金基体表面，将有机涂料涂敷在金属涂料的上表面，加热固化，得到耐磨涂层。

进一步的，具体步骤如下，

(1)将金属银、锡、锌粉碎，得到银粉、锡粉和锌粉，将得到的锡和银粉混合球磨，进行冷焊，得到复合冷焊粉，将复合冷焊粉进行球磨，球磨时间为24-25h，加入锌粉，进行球磨，球磨时间为7-8h，得到金属涂料；