[发明专利]一种抗污耐低温合成树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗污耐低温合成树脂及其制备方法。本发明以聚酰胺树脂作为原料制备抗污耐低温合成树脂，并在产品中加入改性碳纤维、阴离子聚丙烯酰胺、纳米介孔二氧化硅、纳米钛白粉和改性蒙脱土；使用循环伏安法和二次电离对碳纤维进行接枝改性，增大疏水性的同时降低聚酰胺树脂的吸水性；改性碳纤维的长链对纳米介孔二氧化硅和聚酰胺线性分子进行缠覆，并与聚酰胺线性分子形成交联网络，实现成品的持久耐磨。改性纳米蒙脱土在表面张力的作用下向树脂表面分散，与湖泊水中不同电荷的离子相互中和后，随着水流的冲击一层一层剥落，使得制备的船桨涂层表面呈现出蜂窝状的结构，增加了船桨与水之间的摩擦力，加速船只的行进速度。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体为一种抗污耐低温合成树脂及其制备方法。

背景技术

在石油化工、机械工程等领域，零部件之间存在着不可避免的摩擦磨损问题，不仅导致了生成能力下降、能耗升高、设备使用寿命缩短、设备安全性变差而引发生产事故，还造成了严重的环境污染。因此，研发减磨耐磨材料势在必行。聚合物基复合材料由于具备质轻、高强度、易加工成型等优异性能正在替代传统金属材料成为21世纪最具有发展前景的耐磨材料。

本申请制备的抗污耐低温合成树脂应用在湖泊船只的划船桨上，将合成树脂涂覆在船桨上后喷涂一层固化剂制成树脂涂层。加入的二氧化硅和钛白粉增加了树脂的耐磨性，蒙脱土在接触水后会发生溶胀，随着水流的冲击一层一层剥落，使得制备的船桨涂层表面呈现出蜂窝状的结构，在减弱水流侵蚀的同时增加了船桨与水之间的摩擦力，加速船只的行进速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗污耐低温合成树脂及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种抗污耐低温合成树脂，按重量份数计，主要包括：

35～45份的聚酰胺树脂、7～9份的改性碳纤维、5～10份的阴离子聚丙烯酰胺、9～12份的纳米介孔二氧化硅、5～10份的纳米钛白粉和5～7份的改性蒙脱土。

进一步的，所述改性碳纤维是预改性碳纤维在经过二次电离后制得。

进一步的，所述预改性碳纤维是以浓硫酸作为电解质，氯乙烯作为聚合单体，利用循环伏安法对碳纤维表面进行电化学聚合改性制得。

进一步的，所述改性蒙脱土是蒙脱土在经过混合碱液的处理后，与三乙基己基磷酸通过键桥相连接制得。

进一步的，所述混合碱液是质量分数为25％的氨水与质量分数为26.5％的丙氨酸溶液按体积比1:0.7混合。

进一步的，一种抗污耐低温合成树脂的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：

(1)改性碳纤维的制备方法为：以浓硫酸作为电解质，氯乙烯作为聚合单体，利用循环伏安法对碳纤维表面进行电化学聚合改性制得预改性碳纤维，然后经过二次电离后制得改性碳纤维；

(2)改性蒙脱土的制备方法为：改性蒙脱土是蒙脱土在经过混合碱液的处理后，与三乙基己基磷酸通过键桥相连接制得改性蒙脱土；

(3)抗污耐低温涂层的制备方法为：按重量份数计，在20～25份聚氨酯树脂基料中加入5～7份步骤(1)所得改性碳纤维、3～5份的阴离子聚丙烯酰胺、5～10份的纳米介孔二氧化硅、2～6份的纳米钛白粉和3～5份步骤(2)所得改性蒙脱土后，制得抗污耐低温合成树脂，将抗污耐低温合成树脂涂覆在基体上后再喷涂固化剂乙烯基三胺DETA，制得厚度为0～1mm的抗污耐低温涂层。