专利名称：一种环氧树脂涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及化工材料技术领域中的一种节能涂料，尤其是一种环氧 树脂涂料，以及其制备方法。
背景技术：
据统计，自来水公司水泵的运转成本，占总成本的60%左右，水 泵能耗主要分为电机和水泵内表面阻力损失所带来的能量消耗，另外 还有管道、阀门的内表面阻力损失也是一部分成本构成。在泵、阀及 管线中流动的水，易受到其与流道和泵叶轮表面的摩擦以及水本身粘 度的影响。输水过程中大多数的能量消耗用于抵抗水表面的摩擦阻 力。
在流体动力学中，靠近输送系统(泵、管线、阀等)表面上的水 分子是静止的，水分子在流动过程中会分裂并产生涡流，流体在流动 过程中所消耗的能量就是用来克服流体内摩擦力和流体与设备界面 的摩擦力。如果表面光滑，则层流层就较薄，这种表面称为水力光滑 表面。如果表面较粗糙，表面阻力较大，水流经过时需克服阻力。由 此可见表面粗糙是使泵损失能量的重要因素。在显微镜下可以看到， 即使抛光的泵壳内表面也是相当粗糙的，腐蚀和气蚀可使表面变得更 加粗糙，这样就降低了系统压力。环氧树脂具有优良的机械性能，粘接性能，耐化学腐蚀性等，其组合物可作为金属表面保护层。但传统 的环氧涂料表面不够光滑，不能很好的节省能源。
发明内容
发明目的本发明主要针对以上问题，提供了一种环氧树脂超滑 涂层，专用于流体设备表面以降低能耗，使流体设备表面形成水力光 滑面。这类材料的表面光滑程度比抛光的不锈钢表面还要强10倍以 上，而且具有疏水性、能够减少水分子与基体表面的摩擦力。
根据特制的专有工艺，对水泵泵盖、泵座及叶轮进行超滑材料的 涂敷，以使流道表面光滑，以减少水流时产生的阻力损失，同时也能 对水泵内表面进行防腐保护，即使泵停用一段时间，也不会因此而产 生表面锈蚀现象，达到"既节能，又防腐"的双重功效。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述环氧节能涂料的 制备方法。
技术方案本发明为了解决以上问题所采用的技术方案如下
一种环氧树脂涂料，该涂料由A， B两种组份分别包装，A组份 按重量份数计由以下组份组成环氧树脂100份，颜料1-10份，耐
磨粉5-30份，填料10-50份，纳米填料0.1-10份，活性稀释剂5-30 份，消泡剂0-2份，润滑剂3-20份；B类组分为固化剂；且A与B 的质量比为 5:2-8: 2 。
并且，所述涂料，其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂与双酚F型环 氧树脂的混合物,环氧当量为100-2000g/mol，优选200-500g/mo1，为1000-20000Mpa.s25°C.
所述涂料，其中颜料为钛白粉，酞箐蓝。
所述涂料，其中填料为钛白粉，滑石粉，填料粒度为100-3000目，优选800-3000目。加入量优选30-50份。
所述节能涂料，其中耐磨粉为二硫化钼与金刚砂的一种或两种的混合物，填料粒度为100-3000目，优选800-3000目。加入量优选10-20份。
上述涂料，其中纳米填料为纳米金刚石改性黑粉，纳米二氧化钛的一种或两种的混合物，加入量优选2-5份。
上述涂料，其中活性稀释剂为烯丙基縮水甘油醚，环氧当量为100-2000g/mol,加入量优选5-15份,粘度为l-1000Mpa.s (25°C)。上述涂料，其中消泡剂为有机硅改性系消泡剂，先用醋酸乙酯液稀释至20%质量浓度，加入量优选0.1-0.5份。
上述涂料，其中润滑剂为聚四氟乙烯粉，聚乙烯蜡粉，硅油的一种或两种的混合物，加入量优选6-15份。上述涂料，其中固化剂为改性脂肪胺加成物上述涂料，其制备方法包括以下步骤
(l)A组分的配制按重量比依次将环氧树脂，活性稀释剂，消泡
齐u，填料及其他助剂依次放入配料缸中，在投料过程中，要边
搅拌边投料，或投下一种原料后，待基本搅拌均匀后再投入第
二种原料。投料完毕用高速分散机先用低速档(1200±200转/分)分散20-30分钟，再用高速档(2200±20转/分)分散10-20分钟；
(2) B组分的配制自接采购；
(3) 将(1)和(2)分别包装，取样品送质检部门检测，检验合格即可过
筛、放料。
相比已知技术或产品，本发明涉及的涂料其突出而又显著的技术
进步是十分明显的该涂料是一种主要作用于流体的过流表面(如管道内表面和水泵内表面等)的涂覆材料。该环氧树脂组合物以环氧树脂、颜料、填料、固化剂及其他助剂为主要成分；其配方中各用料之
比例严谨，针对性强，在同类涂料的对比中本发明所制备的涂料具有附着力强，机械强度高，耐化学腐蚀，耐磨和节省能耗等功效。
图1是制备本发明涉及涂料的流程图。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明作进一步详述。实施例1:
在高速分散机混料罐中，投入双酚A型环氧树脂(广州宏昌电子
材料工业有限公司生产)80份，双酚F型环氧树脂(台湾南亚塑胶公司生产)20份，活性稀释剂AGE (广州宏昌电子材料工业有限公司生产)10份，钛白粉24.5份，二硫化钼20份，滑石粉30份，PTFE粉12份，硅油1份，消泡剂Silok-4012之20%乙酸乙酯溶液0.5份纳米金刚石改性黑粉l份，纳米钛白粉8份，搅拌均匀后装入罐中作
为A组份。固化剂为脂肪胺加成物，A组份与B组份质量比为7: 2。
实施例1测试结果
粘接强度220Kg/cm2 抗压强度490Kg/cm2
冲击强度50J/m 抗挠强度405Kg/cm2
节能效率3.7% 硬 度2H储存稳定性6个月无沉降
由此可见，实施例一所做配方涂料表面摩擦系数小，且粘接力强，涂覆于水泵，叶轮表面可以节省大量能源。
实施例2:
在高速分散机混料罐中，投入双酚A型环氧树脂(广州宏昌电子材料工业有限公司生产)60份，双酚F型环氧树脂(台湾南亚塑胶公司生产)40份，活性稀释剂AGE (广州宏昌电子材料工业有限公司生产)5份，钛白粉20份，酞箐蓝0.5份，二硫化钼10份，滑石粉40.3份，PTFE粉18份，PE粉6份，消泡剂Silok-4012之20%乙酸乙酯溶液0.2份，纳米金刚石改性黑粉5份，搅拌均匀后装入罐中作为A组份。固化剂为脂肪胺加成物，A组份与B组份质量比为7:2.5。实施例2测试结果
粘接强度200Kg/cm2冲击强度49J/m节能效率3.8%
储存稳定性6个月有少量沉降
抗压强度470Kg/cm2抗挠强度410Kg/cm:硬 度2H
由此可见，实施例二所做配方，提高PTFE粉和PE粉含量，增加纳米金刚石改性黑粉含量，对继续提高节能减阻效率无明显帮助。
实施例3:
在高速分散机混料罐中，投入双酚A型环氧树脂(广州宏昌电子材料工业有限公司生产)90份，双酚F型环氧树脂(台湾南亚塑胶公司生产)10份，活性稀释剂AGE (广州宏昌电子材料工业有限公司生产)15份，钛白粉12份，酞箐蓝1份，二硫化钼40份，金刚砂5份，滑石粉10份，PTFE粉24份，硅油2份，消泡剂Silok-4012之20%乙酸乙酯溶液1份，纳米金刚石改性黑粉2份，搅拌均匀后装入罐中作为A组份。固化剂为脂肪胺加成物，A组份与B组份质量比为7: 2.2。
实施例3测试结果
粘接强度200Kg/cm2 抗压强度465Kg/cm2
冲击强度51J/m 抗挠强度410Kg/cm2节能效率3.0% 硬 度H
储存稳定性6个月无有较明显的沉降
由此可见，实施例三所做配方增加二硫化钼、金刚砂、纳米金刚石改 性黑粉、PTFE粉和硅油含量后，节能减阻效率有明显降低，分析主 要由金刚砂组份造成的。 实施例4:
在高速分散机混料罐中，投入双酚A型环氧树脂(广州宏昌电子 材料工业有限公司生产)70份，双酚F型环氧树脂(台湾南亚塑胶 公司生产)30份，活性稀释剂AGE (广州宏昌电子材料工业有限公 司生产)8份，钛白粉10份，酞箐蓝2份，二硫化钼20份，滑石粉 30份，PTFE粉12份，PE粉6份，消泡剂Silok-4012之20%乙酸乙 酯溶液0.5份，纳米金刚石改性黑粉0.5份，纳米钛白粉16份，搅 拌均匀后装入罐中作为A组份。固化剂为脂肪胺加成物，A组份与B 组份质量比为7: 2.3。
实施例4测试结果
粘接强度225Kg/cm2 抗压强度500Kg/cm2
冲击强度51J/m 抗挠强度405Kg/cm2
节能效率3.5% 硬 度2H 储存稳定性6个月无沉降由此可见，实施例四所做配方涂料，在降低纳米金刚石改性黑粉和硅 油含量后，尽管增加了PE粉含量，涂层表面摩擦系数还是有一定增 大现象，节能效果变差。
实施例5:
在高速分散机混料罐中，投入双酚A型环氧树脂(广州宏昌电子
材料工业有限公司生产)75份，双酚F型环氧树脂(台湾南亚塑胶 公司生产)25份，活性稀释剂AGE (广州宏昌电子材料工业有限公 司生产)9份，钛白粉20.2份，二硫化钼30份，滑石粉30份，PTFE 粉6份，PE粉6份，硅油0.5份，消泡剂Silok-4012之20%乙酸乙 酯溶液0.3份，纳米金刚石改性黑粉1.5份，纳米钛白粉4份，搅拌 均匀后装入罐中作为A组份。固化剂为脂肪胺加成物，A组份与B 组份质量比为7: 2.1。
实施例5测试结果 粘接强度205Kg/cm2 冲击强度48J/m 节能效率3.6%
储存稳定性6个月有少量沉降
抗压强度480Kg/cm2 抗挠强度395Kg/cm: 硬 度2H
由此可见，实施例五所做配方涂料，在提高二硫化钼、PE粉和纳米 金刚石改性黑粉含量，降低PTFE粉和硅油含量后，节能效果有微量
ii降低。
实施例6:
在高速分散机混料罐中，投入双酚A型环氧树脂(广州宏昌电子 材料工业有限公司生产)85份，双酚F型环氧树脂(台湾南亚塑胶
公司生产)15份，活性稀释剂AGE (广州宏昌电子材料工业有限公 司生产)12份，钛白粉10.1份，酞箐蓝0.5份，二硫化钼30份，金 刚砂2份，滑石粉20份，PTFE粉24份，硅油1.5份，消泡剂Silok-4012 之20%乙酸乙酯溶液0.4份，纳米金刚石改性黑粉4份，纳米钛白粉 6份，搅拌均匀后装入罐中作为A组份。固化剂为脂肪胺加成物，A 组份与B组份质量比为7: 2.2。
实施例6测试结果 粘接强度225Kg/cm2 冲击强度52J/m 节能效率3.3%
抗压强度485Kg/cm2 抗挠强度400Kg/cm2 硬 度2H
储存稳定性6个月无沉降
由此可见，实施例六所做配方，增加二硫化钼、金刚砂、纳米金刚石 改性黑粉、PTFE粉和硅油含量后，节能减阻效率有一定的降低，分 析主要由金刚砂组份造成的。 实施例7:在高速分散机混料罐中，投入双酚A型环氧树脂(广州宏昌电子
材料工业有限公司生产)65份，双酚F型环氧树脂(台湾南亚塑胶 公司生产)35份，活性稀释剂AGE (广州宏昌电子材料工业有限公 司生产)7份，钛白粉10.8份，酞箐蓝0.5份，二硫化钼25份，滑 石粉15份，PTFE粉18份，PE粉12份，消泡剂Silok-4012之20% 乙酸乙酯溶液0.7份，纳米金刚石改性黑粉3份，纳米钛白粉10份， 搅拌均匀后装入罐中作为A组份。固化剂为脂肪胺加成物，A组份 与B组份质量比为7: 2.3。
实施例7测试结果
粘接强度205Kg/cm2 抗压强度480Kg/cm2
冲击强度51J/m 抗挠强度415Kg/cm2
节能效率3.6% 硬 度H
储存稳定性6个月无沉降
由此可见，实施例七所做配方，增加二硫化钼、PTFE粉、PE粉和纳 米金刚石改性黑粉，降低硅油含量后，节能减阻效率有微量的降低。
实施例8:
在高速分散机混料罐中，投入双酚A型环氧树脂(广州宏昌电子 材料工业有限公司生产)95份，双酚F型环氧树脂(台湾南亚塑胶 公司生产)5份，活性稀释剂AGE (广州宏昌电子材料工业有限公司生产)18份，钛白粉10.7份，二硫化钼35份，金刚砂1份，滑石粉 20份，PTFE粉12份，硅油2.5份，消泡剂Silok-4012之20%乙酸 乙酯溶液0.8份，纳米金刚石改性黑粉3.5份，纳米钛白粉12份， 搅拌均匀后装入罐中作为A组份。固化剂为脂环胺，A组份与B组 份质量比为5: 2。
实施例8测试结果
粘接强度200Kg/cm2 抗压强度485Kg/cm2
冲击强度52J/m 抗挠强度400Kg/cm2
节能效率3.4% 硬 度2H 储存稳定性6个月无沉降
由此可见，实施例八所做配方，在增加二硫化钼、金刚砂、硅油和纳 米金刚石改性黑粉含量后，节能减阻效率有一定的降低，分析主要由 金刚砂组份造成的。改用脂环胺固化剂后对其节能减阻效率无明显影 响。
备注本发明实施例所用测试基材为低碳钢，固化温度为25°C，相 对湿度85%。
权利要求
1.一种环氧树脂涂料，所述涂料由A，B两种组份分别包装，其特征在于，所述A组分按重量份数计由以下组份组成环氧树脂100份，颜料1-10份，耐磨粉5-30份，填料10-50份，纳米填料0.1-10份，活性稀释剂5-30份，消泡剂0-2份，润滑剂3-20份；所述B组分为固化剂；且所述的A组分与B组分的质量比为5∶2-8∶2。
2. 根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于所述的环氧树脂 为双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的混合物。
3. 根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于所述的颜料为金 红石型钛白粉，酞箐蓝。
4. 根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于所述的填料为金 红石型钛白粉，滑石粉。
5. 根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于所述的耐磨粉为 二硫化钼，金刚砂的一种或两种的混合物。
6. 根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于所述的纳米填料 为纳米金刚石改性黑粉，纳米二氧化钛的一种或两种的混合物。
7. 根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于所述的活性稀释 剂为烯丙基缩水甘油醚。
8. 根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于所述的消泡剂为 有机硅改性系消泡剂。
9. 根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于所述的润滑剂为聚四氟乙烯，聚乙烯蜡，硅油的一种或两种的混合物。
10. 根据权利要求1所述的环氧树脂涂料，其特征在于所述的固化剂 为脂肪胺加成物或脂环胺。
11. 一种制备权利要求1环氧树脂涂料的方法，其特征在于(1) A组分的配制按重量比将环氧树脂、反应型稀释剂、消泡剂、 填料及其他助剂依次放入配料缸中，在投料过程中，要边搅拌 边投料，或投下其中的一种原料后，待基本搅拌均匀再投入第 二种原料，投料完毕用高速分散机先用低速档(1200±200转/分)分散20-30分钟，再用高速档(2200±20转/分)分散10-20 分钟；(2) B组分的配制自接采购；(3) 将(1)和(2)分别包装，取样品送质检部门检测，检验合格即可过 筛、放料。
全文摘要
本发明是一种节能环氧树脂涂料及其制备方法，该涂料主要用作流体的过流表面(如管道内表面和水泵内表面等)的涂覆材料。该环氧树脂组合物以环氧树脂、颜料、填料、固化剂及其他助剂为主要成分。所制备的涂料具有附着力强，机械强度高，耐化学腐蚀，耐磨和节省能耗等功效。
文档编号C09D163/00GK101514273SQ20081000796
公开日2009年8月26日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者雷朝媛, 毅 鲁 申请人:鲁 毅;雷朝媛