用于过流部件的抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种的用于过流部件的抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料及其制备方法，该涂料由A组分和B组分组成，A组分是由E51环氧树脂、诺伏勒克环氧树脂、丁基缩水甘油醚稀释剂、粒径为0.2~4.0μm的α晶型的氧化铝陶瓷粉、有机硅消泡剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷组成；B组分是由650聚酰胺树脂、稀释剂、DMP-30促进剂组成。本发明的涂料能广泛适用于水泵、水轮机、水工金属结构等过流部件，涂装结合力强、防汽蚀性能好、耐磨性能优异，防腐蚀，柔韧性好。本发明的制造方法工艺简单，操作方便，且无须特殊设备，价格低廉。

说明书

技术领域

本发明涉及抗汽蚀抗磨蚀改性环氧涂料的技术领域，尤其涉及一种可用于水泵、水轮机及水工金属结构物等过流部件的抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料及其制备方法。

背景技术

过流部件常年在含泥沙的水中运行，流体中的水、沙、气泡均会对过流部件表面产生往复冲击和汽蚀，加之江、河、海水本身也是一种腐蚀介质会对整个汽蚀、磨蚀过程起到加速作用。在过流部件表面涂敷抗汽蚀抗磨蚀涂料是有效的防治措施。

现有的过流部件防护涂料具有较好的耐腐蚀性，但其抗汽蚀性能较差、结合力较低、耐冲击性能较差、材质脆硬，无法很好的适应过流部件的抗汽蚀抗磨蚀需要。

本发明针对上述缺陷，通过多年的研究和设计，综合从事相关行业的成果和经验，研究设计出一种过流部件抗汽蚀抗磨蚀涂料及其制造方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于过流部件的抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料及其制备方法，该种涂料具有良好抗汽蚀性、耐磨蚀性及结合力，且制备工艺简便、成本低廉，有利于工业化生产。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种用于过流部件的抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料，由A组分和B组分组成，其中：

A组分由按重量份计的下述原料组成：

E51环氧树脂25~35重量份、诺伏勒克环氧树脂2~5重量份、丁基缩水甘油醚稀释剂5~15重量份、粒径为0.2~4.0μm的α晶型的氧化铝陶瓷粉10~30重量份、有机硅消泡剂0.6~1.2重量份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1~3重量份；

B组分由按重量份计的下述原料组成：

650聚酰胺树脂25~35重量份、稀释剂3~8重量份、DMP-30促进剂0~3重量份。

其中B组分中稀释剂为二甲苯与丁醇按重量比1：0.8~3混合而成的溶剂。

使用时按照A组分与B组分重量比为1：0.8~1.2的用量称量，再经充分混合即为过流部件抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料。

上述用于过流部件的抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料的制造方法，该方法步骤如下：

将25~35重量份E51环氧树脂、2~5重量份诺伏勒克环氧树脂、5~15重量份丁基缩水甘油醚稀释剂、0.6~1.2重量份有机硅消泡剂、1~3重量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷在搅拌机中高速（500~700r/min）混合20min以上，再加入10~30重量份粒径为0.2~4.0μm的α晶型的氧化铝陶瓷粉继续中速（300~500r/min）混合20min以上，制成A组分；

B组分是由25~35重量份650聚酰胺树脂、3~8重量份稀释剂、0~3重量份DMP-30促进剂在搅拌机中高速（500~700r/min）混合10min以上制成。

使用时按照1重量份A组分、0.8~1.2重量份B组分中速（300~500r/min）搅拌混合20~60min，静置0.5~2小时待气泡完全上浮后，即制成过流部件抗汽蚀抗磨蚀的陶瓷增强环氧树脂涂料。

与现有技术相比，本发明的用于过流部件的抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料及其制备方法具有如下有益效果：

1、本发明的过流部件抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料涂装结合力强、防汽蚀性能好、耐磨性能优异，防腐蚀，柔韧性好。

2、本发明的制造方法工艺简单，操作方便，且无须特殊设备，价格低廉。

3、本发明能广泛适用于水泵、水轮机、水工金属结构等过流部件的抗汽蚀抗磨蚀。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步具体描述，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

实施例1：

本发明抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料由A组分和B组分组成，其中A组分与B组分重量比为1：1；

A组分由按重量份计的下述原料组成：

环氧树脂E5132重量份诺伏勒克环氧树脂2重量份丁基缩水甘油醚稀释剂13重量份氧化铝陶瓷粉（粒径0.2~1.0μm、α晶型）20重量份有机硅消泡剂0.8重量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷3重量份

B组分由按重量份计的下述原料组成：

650聚酰胺树脂固化剂30重量份、稀释剂（二甲苯与丁醇按重量比1:2.5混合而成）3重量份、DMP-30促进剂1重量份。

本发明抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料的制备方法包括如下步骤：

（1）A组分的制备：将上述环氧树脂E51、诺伏勒克环氧树脂、丁基缩水甘油醚稀释剂、有机硅消泡剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷依次倒入搅拌机中，按600转/分钟的转速搅拌30分钟，搅拌均匀后加入氧化铝陶瓷粉，按400转/分钟的速度搅拌20分钟，搅拌均匀后制成A组分。

（2）B组分的制备：将上述650聚酰胺树脂固化剂、稀释剂、DMP-30促进剂倒入搅拌机中，按600转/分钟的转速搅拌15分钟，搅拌均匀后制成B组分。

（3）将步骤（1）制备好的A组分和步骤（2）制备好的B组分按比例加入搅拌机，以300转/分钟的转速搅拌30分钟，静置1小时，待气泡完全上浮之后，即制得过流部件抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料。

本例制得的环氧涂料结合强度大于16MPa，洛氏硬度达到HRR85以上，单位小时磨损率达到0.02%以下，经过超声波汽蚀机12h试验后，本例制得涂层的失重为1.45mg；传统抗汽蚀钢ZG00Cr13Ni5Mo的失重为2.84mg，涂层的抗汽蚀性能比ZG00Cr13Ni5Mo高1.96倍，达到了较好的抗汽蚀抗磨蚀效果。

实施例2：

本发明抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料由A组分和B组分组成，本发明A组分与B组分重量比为1：0.8；

本发明涂料A组分由按重量份计的下述原料组成：

环氧树脂E5128重量份诺伏勒克环氧树脂5重量份丁基缩水甘油醚稀释剂15重量份氧化铝陶瓷粉（粒径2.5~4μm、α晶型）15重量份有机硅消泡剂1重量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷2重量份

本发明B组分由按重量份计的下述原料组成：

650聚酰胺树脂固化剂28重量份、稀释剂（二甲苯与丁醇按重量比1:1混合而成）5重量份、DMP-30促进剂1.5重量份。

本发明抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料的制备方法包括如下步骤：

（1）A组分的制备：将上述环氧树脂E51、诺伏勒克环氧树脂、丁基缩水甘油醚稀释剂、有机硅消泡剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷依次倒入搅拌机中，按650转/分钟的转速搅拌35分钟，搅拌均匀后加入氧化铝陶瓷粉，按350转/分钟的速度搅拌25分钟，搅拌均匀后制成A组分。

（2）B组分的制备：将上述650聚酰胺树脂固化剂、稀释剂、DMP-30促进剂倒入搅拌机中，按650转/分钟的转速搅拌10分钟，搅拌均匀后制成B组分。

（3）将步骤（1）制备好的A组分和步骤（2）制备好的B组分按比例加入搅拌机中，以350转/分钟的转速搅拌30分钟，静置1小时，待气泡完全上浮之后，即制得过流部件抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料。

本例制得的环氧涂料结合强度大于18MPa，洛氏硬度达到HRR80以上，单位小时磨损率达到0.03%以下，经过超声波汽蚀机12h试验后，本例制得涂层的失重为1.27mg；传统抗汽蚀钢ZG00Cr13Ni5Mo的失重为2.84mg，涂层的抗汽蚀性能比ZG00Cr13Ni5Mo高2.24倍，达到了较好的抗汽蚀抗磨蚀效果。

实施例3：

本发明抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料由A组分和B组分组成，本发明A组分与B组分重量比为1：1.2；

本发明涂料A组分由按重量份计的下述原料组成：

环氧树脂E5135重量份诺伏勒克环氧树脂4重量份丁基缩水甘油醚稀释剂8重量份氧化铝陶瓷粉（粒径2.5~4μm、α晶型）10重量份有机硅消泡剂0.8重量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷1重量份

本发明B组分由按重量份计的下述原料组成：

650聚酰胺树脂固化剂35重量份、稀释剂（二甲苯与丁醇按重量比1:3混合而成）8重量份、DMP-30促进剂0.5重量份。

本发明抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料的制备方法包括如下步骤：

（1）A组分的制备：将上述环氧树脂E51、诺伏勒克环氧树脂、丁基缩水甘油醚稀释剂、有机硅消泡剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷依次倒入搅拌机中，按600转/分钟的转速搅拌25分钟，搅拌均匀后加入氧化铝陶瓷粉，按350转/分钟的速度搅拌30分钟，搅拌均匀后制成A组分。

（2）B组分的制备：将上述650聚酰胺树脂固化剂、稀释剂、DMP-30促进剂倒入搅拌机中，按650转/分钟的转速搅拌20分钟，搅拌均匀后制成B组分。

（3）将步骤（1）制备好的A组分和步骤（2）制备好的B组分按比例加入搅拌机中，以300转/分钟的转速搅拌40分钟，静置1.5小时，待气泡完全上浮之后，即制得过流部件抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料。

本例制得的环氧涂料结合强度大于20MPa，洛氏硬度达到HRR85以上，单位小时磨损率达到0.02%以下，经过超声波汽蚀机12h试验后，本例制得涂层的失重为1.37mg；传统抗汽蚀钢ZG00Cr13Ni5Mo的失重为2.84mg，涂层的抗汽蚀性能比ZG00Cr13Ni5Mo高2.07倍，达到了较好的抗汽蚀抗磨蚀效果。

实施例4：

本发明抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料由A组分和B组分组成，本发明A组分与B组分重量比为1：1；

本发明涂料A组分由按重量份计的下述原料组成：

环氧树脂E5125重量份诺伏勒克环氧树脂4重量份丁基缩水甘油醚稀释剂5重量份氧化铝陶瓷粉（粒径0.2~1.0μm、α晶型）30重量份有机硅消泡剂0.6重量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷1重量份

本发明B组分由按重量份计的下述原料组成：

650聚酰胺树脂固化剂25重量份、稀释剂（二甲苯与丁醇按重量比1:0.8混合而成）8重量份。

本发明抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料的制备方法包括如下步骤：

（1）A组分的制备：将上述环氧树脂E51、诺伏勒克环氧树脂、丁基缩水甘油醚稀释剂、有机硅消泡剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷依次倒入搅拌机中，按700转/分钟的转速搅拌25分钟，搅拌均匀后加入氧化铝陶瓷粉，按300转/分钟的速度搅拌30分钟，搅拌均匀后制成A组分。

（2）B组分的制备：将上述650聚酰胺树脂固化剂、稀释剂倒入搅拌机中，按500转/分钟的转速搅拌20分钟，搅拌均匀后制成B组分。

（3）将步骤（1）制备好的A组分和步骤（2）制备好的B组分按比例加入搅拌机中，以500转/分钟的转速搅拌60分钟，静置0.5小时，待气泡完全上浮之后，即制得过流部件抗汽蚀抗磨蚀陶瓷增强环氧树脂涂料。

本例制得的环氧涂料结合强度大于17MPa，洛氏硬度达到HRR80以上，单位小时磨损率达到0.02%以下，经过超声波汽蚀机12h试验后，本例制得涂层的失重为1.23mg；传统抗汽蚀钢ZG00Cr13Ni5Mo的失重为2.84mg，涂层的抗汽蚀性能比ZG00Cr13Ni5Mo高2.31倍，达到了较好的抗汽蚀抗磨蚀效果。