专利名称：抗冲击耐磨胶粘涂层及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种耐磨胶，具体涉及一种抗冲击耐磨胶粘涂层及其制备方法
背景技术：
用环氧树脂作为胶粘剂，添加碳化硅、氧化铝等耐磨颗粒作为填料，与胺类固化剂反应硬化后的复合材料，已被证实可以粘接修补和保护金属设备(如渣浆泵、泥浆泵、风机、水轮机、输粉管道、弯头和选矿机械部件等)。该类材料施工工艺简单，常温固化，无热应力变形等，已被工业设备维修和防护领域广泛应用。以芳纶纤维作为抗冲击添加剂的复合材料在制作防弹背心、装甲板、光纤保护层、汽车刹车片的生产领域已经被广泛应用。美国杜邦公司公布的《凯芙拉芳纶浆柏在胶粘剂、 密封剂、涂料、玻璃钢上的应用》文章表明，芳纶浆柏的纤维能改善环氧树脂的韧性和强度，同时增加粘度和触变性；但芳纶浆柏作为耐磨胶粘涂层的添加剂，运用到修复和防护金属工件上，到目前为止很少使用，本发明提供了一种新的应用方法。美国陶氏公司发布的《液体环氧树脂的结晶化》中表明，在双酚A环氧树脂中添加双酚F环氧树脂能提高其在冬天低温下的抗结晶化性能。另外，在与胺类固化剂反应硬化中,双酚F也能提高系统的耐温性能。中国专利CN 102220068A中描述了一种环氧树脂耐磨胶粘涂层和制备方法，其主要由双酚A环氧树脂、碳化硅、陶瓷颗粒，混合胺固化剂组成。然而，在这种方法中，没有添加双酚F环氧树脂，所以不能完全避免双酚A在冬天结晶化问题；另外，此方法采用的是CTBN改性树脂作为增韧剂，这会降低固化后材料的耐温性。最后，此方法用混合胺作为常温固化剂，不能解决在冬天5°C以下固化速度缓慢、甚至不固化的问题。
发明内容
基于现有技术的不足之处，本发明提供了一种抗冲击耐磨胶粘涂层及其制备方法，通过双酚A和双酚F环氧树脂为胶粘基体，以芳纶浆柏作为增韧剂。同时添加不同粒径的碳化硅、氧化铝颗粒，使得细小的颗粒填充到大的颗粒间的空隙，增加堆积密度，提高了耐磨胶粘涂层的强度及耐磨性。具体技术如下本发明一种抗冲击耐磨胶粘涂层，由A、B两组分组成，按照质量份数配比A组分为芳纶浆柏2 15份、双酚A环氧树脂20 70份、双酚F环氧树脂10 40份、碳化硅300 400份、氧化铝50 100份、二氧化硅O 5份、硅烷偶联剂O 5份的混合物。B组分为多元胺5 15份、聚硫醇I 5份、氧化铝20 40份、硅烷偶联剂O 5份、固化促进剂2 8份、二氧化娃O. 5 5份的混合物。上述A、B组分在使用中的重量配比为A B = 10 I上述的芳纟仑衆柏是Kevlar (凯芙拉)聚对苯二甲酰对苯二胺,作为抗冲击增韧功能的必要成分。
上述的双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂都为液态环氧树脂，环氧当量在150 300。上述的碳化娃颗粒粒径在O. Olmm I. 5mm。上述的A组分和B组分中的氧化铝都为α型，平均粒径小于50 μ m。上述的A组分中硅烷偶联剂是Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。上述的多元胺可以是二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、聚酰胺中一种或者两种的混合物。上述的聚硫醇为胺催化型，胺氢当量为190，作为低温固化剂的必要成分。上述的B组分中硅烷偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷。上述的固化促进剂为2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚。 上述的二氧化硅粒径小于20nm。 制备上述A组分的混合物由以下步骤组成在常温下，将所述双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、硅烷偶联剂按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约20min ；然后按照比例加入芳纶浆柏、碳化硅、氧化铝，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-O. 08 -O. 09Mpa，搅拌大约30min ；搅拌停止后，等待混合物自然冷却至环境温度，出料灌装。制备上述B组分的混合物由以下步骤组成在常温下将所述的多元胺、聚硫醇、硅烷偶联剂、固化促进剂按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约15min ；然后按照比例加入氧化铝、二氧化硅，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-O. 08 -O. 09Mpa，搅拌大约 15min ；搅拌停止后，等待混合物自然冷却至环境温度，出料灌装。本发明提供的抗冲击耐磨胶粘涂层的A、B组分混合后，能反应生成坚硬耐磨的复合涂层材料，可以用于粘接修补和保护金属表面。由于加入了芳纶浆柏纤维，既提高了材料的抗冲击韧性，又保持了耐温性能。由于在双酚A环氧树脂中加入了双酚F环氧树脂，使得在施工方面，在冬季低温下不会结晶。在具体实施方式
上，可通过改变B组分中二氧化硅的含量，改变粘稠度，使得B组分呈膏体和液体两种形态，从而使得A、B组分混合后呈膏体和液体两种形态；膏体形态适合用于立面涂抹不流淌施工，液体形态适用于浇注到模具中成型施工。
具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本发明。实施例I :A组分生产工艺按照质量份数配比，将上述双酚A环氧树脂40份、双酚F环氧树脂40份、硅烷偶联剂I份按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约20min ;然后按照比例加入芳纶浆柏15份、碳化硅300份、氧化铝50份、二氧化硅2份，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-O. 08 -O. 09Mpa,搅拌大约30min。搅拌停止后，等待混合物自然冷却至环境温度，出料灌装。此时A组分的形态为膏状。
B组分生产工艺按照质量份数配比，将上述的多元胺15份、聚硫醇2份、硅烷偶联剂5份、固化促进剂2份按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约15min。然后按照比例加入氧化铝40份、二氧化硅5份，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-O. 08 -O. 09Mpa,搅拌大约15min。搅拌停止后,等待混合物自然冷却至环境温度，出料灌装。此时B组分的形态为膏状。在实际使用中将A、B两种组分按照重量比A B = 10 I进行均匀混合，混合后的形态为膏状，即可涂抹到需要修补和防护的金属工件表面。该材料在24小时内常温下固化完全，固化后修复和防护的工件可投入实际运行。实施例2 A组分生产工艺按照质量份数配比，将上述双酚A环氧树脂40份、双酚F环氧树脂40份、硅烷偶联剂I份按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约20min ;然后按照比例加入芳纶浆柏2份、碳化硅350份、氧化铝60份，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-O. 08 -O. 09Mpa,搅拌大约30min。搅拌停止后，等待混合物自然冷却至环境温度， 出料灌装。此时A组分的形态为膏状。B组分生产工艺按照质量份数配比，将上述的多元胺15份、聚硫醇2份、硅烷偶联剂3份、固化促进剂I份按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约15min。然后按照比例加入氧化铝40份、二氧化硅O. 5份，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-O. 08 -O. 09Mpa,搅拌大约15min。搅拌停止后，等待混合物自然冷却至环境温度，出料灌装。此时B组分的形态为液态。在实际使用中将A、B两种组分按照重量比A B = 10 I进行均匀混合，混合后的形态为液态，可浇注到预先准备好的模具中。该材料在24小时内常温下固化完全，固化后修复和防护的工件可投入实际运行。以实施例1、2的耐磨胶粘涂层测试性能如下表所示
权利要求
1.一种抗冲击耐磨胶粘涂层，由A、B双组分组成，A组分为芳纶浆柏2 15份、双酚A环氧树脂20 70份、双酚F环氧树脂10 40份、碳化硅300 400份、氧化铝50 100份、二氧化娃0 5份、娃烧偶联剂0 5份的混合物；B组分为多兀胺5 15份、聚硫醇I 5份、氧化铝20 40份、硅烷偶联剂0 5份、固化促进剂2 8份、二氧化硅0. 5 5份的混合物；上述A、B组分在使用中的重量配比为A B=IO I。
2.如权利要求I所述的抗冲击耐磨胶粘涂层，其特征是所述的双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂都为液态环氧树脂，环氧当量在150 300。
3.如权利要求I所述的抗冲击耐磨胶粘涂层，其特征是所述的碳化硅颗粒的粒径在`0.01mm I. 5mm 之间。
4.如权利要求I所述的抗冲击耐磨胶粘涂层，其特征是所述的A组分和B组分中的氧化铝都为a型，平均粒径小于IOii m。
5.如权利要求I所述的抗冲击耐磨胶粘涂层，其特征是所述的聚硫醇为胺催化型，胺氢当量为190，作为低温固化剂的必要成分。
6.如权利要求I所述的抗冲击耐磨胶粘涂层，其特征是所述的二氧化硅粒径小于20nmo
7.制备权利要求I所述的抗冲击耐磨胶粘涂层的方法，具体步骤如下制备A组分的混合物由以下步骤组成 (a)在常温下，将所述双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、硅烷偶联剂按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约20min ； (b)然后按照比例加入芳纶浆柏、碳化硅、氧化铝、二氧化硅，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-0. 08 -0. 09Mpa，搅拌大约30min ； (c)搅拌停止后，等待混合物自然冷却至环境温度，出料灌装；制备B组分的混合物由以下步骤组成 (a)在常温下将所述的多元胺、聚硫醇、硅烷偶联剂、固化促进剂按照比例在高速搅拌机中预先混合，搅拌大约15min ； (b)然后按照比例加入氧化铝、二氧化硅，在双行星高粘度搅拌机中搅拌，保持真空度为-0. 08 -0. 09Mpa，搅拌大约 15min ； (c)搅拌停止后，等待混合物自然冷却至环境温度，出料灌装。
全文摘要
本发明提供了一种抗冲击耐磨胶粘涂层和制备方法，所述耐磨胶粘涂层由A、B双组分组成。A组分为芳纶浆粕2～15份、双酚A环氧树脂20～70份、双酚F环氧树脂10～40份、碳化硅300～400份、氧化铝50～100份、二氧化硅0～5份、硅烷偶联剂0～5份的混合物。B组分为多元胺5～15份、聚硫醇1～5份、氧化铝20～40份、硅烷偶联剂0～5份、固化促进剂2～8份、二氧化硅0.5～5份的混合物。上述A、B组分在使用中的重量配比为A∶B＝10∶1，反应形成坚硬耐磨的复合涂层材料，可用于粘接修补和保护金属表面。通过双酚A和双酚F环氧树脂为胶粘基体，以芳纶浆粕作为增韧剂。同时添加不同粒径的碳化硅、氧化铝颗粒，使得细小的颗粒填充到大的颗粒间的空隙，增加堆积密度，提高了耐磨胶粘涂层的强度及耐磨性。
文档编号C09D177/10GK102807804SQ20121025601
公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者邬苏焕, 丁芳 申请人:邬苏焕