一种气动式投饲机抛料盘用防腐耐磨涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种气动式投饲机抛料盘用防腐耐磨涂料及其制备方法，属农业机械 领域。
【背景技术】
[0002] 磨损是日常生活和生产过程中必然存在的现象，磨损与断裂、腐蚀被称为材料失 效的三大主要形式。据不完全统计，每年都有将近50%的能源消耗和70%的设备损坏归因 于各种形式的磨损和腐蚀，可见提高材料的耐腐蚀和耐磨性能对延长设备及零部件材料的 使用寿命，避免因为腐蚀和磨损而造成的不必要能源损耗具有非常重要的意义。
[0003] 因此，研制一种具有良好的防腐蚀和耐磨性能的防护涂层，用于气动式投饲机抛 料盘等渔业设备的防护涂层，对提高其防腐耐磨性，延长设备的免修期、节约作业费用及设 备投入费用具有非常重要的意义。
[0004] 近年来，国内涂料研究工作者们也逐渐开始开展防腐耐磨涂料的研究工作，中国 专利CN 103073972A公开了一种耐温防腐耐磨粉末涂料及其制备方法，该涂料利用环氧树 脂为基体材料，加入碳纳米管和其他的功能辅助材料制备而成。但是其所使用的碳纳米管 并没有经过特殊处理，碳纳米管高的长径比以及较大的比表面积使其非常容易团聚，用作 填料时在树脂体系中不易分散，会对涂料的性能产生较大的影响。中国专利CN 1869136A 公开了一种防腐蚀耐磨涂料，其组成含量为环氧树脂20~40%，氟烯烃树脂10~15%，陶 瓷微粉30~50%，环氧树脂固化剂15~20%，但是该材料的耐候性仍有待于提高，在石油 开采这种恶劣的环境下使用时使用寿命较短。
[0005] 倍半硅氧烷（POSS)是近年来发展起来的一种有机-无机杂化新型材料，它具有 有机材料的可加工性、韧性，并保留了无机材料高的热稳定性、氧化稳定性和优异的力学性 能。目前，POSS化合物的合成方法已经较为完善，一般被用于改性环氧树脂和聚氨酯等高 分子化合物，并主要针对改性材料热性能的进行研究，而对于POSS化合物包覆碳纳米管以 及POSS作为固化剂改性树脂材料的研究报道还比较少见。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的之一在于提供一种气动式投饲机抛料盘用防腐耐磨涂料，提高设备 的使用寿命。
[0007] 本发明的目的之二是提供上述涂料的制备方法。
[0008] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
[0009] -种气动式投饲机抛料盘用防腐耐磨涂料及其制备方法，其特征在于：所述的涂 料具体的原料和组成如下：
[0010] 双酉分A环氧树脂 20-3O份 酚醛树脂 10-20份 笼型倍半硅氧烷POSS包覆的多壁碳纳米管 5-10份 耐磨填料 10-20份 自润滑材料 5-10份 消泡剂 0.1-0.5份 流平剂 0.2-0.6份 固化剂 3-5份 溶剂 20-30份
[0011] 所述的防腐耐磨涂料的制备方法包括如下步骤：
[0012] 1)笼型倍半硅氧烷（POSS)包覆多壁碳纳米管的制备
[0013] 将多壁碳纳米管、笼型倍半硅氧烷（POSS)按质量比1:3~1:5超声分散于N，N-二 甲基甲酰胺中配成碳纳米管浓度为2-5mg/mL的溶液，然后加入单体质量5-10%过氧化苯 甲酰，在氮气保护下搅拌升温至90-1KTC，反应5-6h，反应完毕后加水洗涤3次，抽滤获得 POSS包覆的多壁碳纳米管。
[0014] 2)涂料浆液的制备
[0015] 在高速分散搅拌下将步骤1)制备的POSS包覆多壁碳纳米管与双酚A环氧树脂、 酚醛树脂、耐磨填料、自润滑材料、消泡剂、流平剂及溶剂按比例混合制备成涂料浆液，其中 搅拌速度为1500_3000r/min，搅拌时间为30-60min。
[0016] 3)施工固化
[0017] 施工时将所述的涂料浆液与固化剂混合常温固化成膜得到防腐耐磨涂层，固化时 间 12-24h。
[0018] 所述的笼型倍半硅氧烷POSS结构为：
[0019]
[0020] 其中R为：丁烯基、甲基丙烯酸酯基、乙基丙烯酸酯基等
[0021] 所述的多壁碳纳米管直接为10_30nm，长度为5-15 μπι;
[0022] 所述的耐磨填料为三氧化铝、碳化硅、陶瓷微粉中的一种或两种；
[0023] 所述的自润滑材料为二硫化钼、氟化石墨中的一种或两种；
[0024] 所述的消泡剂为甘油聚氧乙烯聚氧丙烯醚硬脂酸酯；
[0025] 所述的流平剂为ΒΥΚ-354 ;
[0026] 所述的固化剂为8-氨基POSS或者8-氨基苯基POSS ;
[0027] 所述的溶剂为丙酮、乙醇、四氢呋喃中的一种或两种。
[0028] 本发明与现有的技术相比，具有的有益效果有：
[0029] 1)利用POSS对多壁碳纳米管进行包覆，能够避免酸化处理对碳纳米管结构的破 坏所导致性能下降的问题，还能有效的避免碳纳米管的团聚现象。
[0030] 2) POSS是一种典型的有机-无机分子纳米杂化材料，兼具有机和无机化合物的性 质，能与树脂体系形成稳定相，有利于碳纳米管在树脂体系中分散，提高复合材料的耐磨和 耐腐蚀性能。
[0031] 3)使用带氨基的POSS材料作为固化剂，由于引入了键能较高的Si-O-Si键，使高 分子网络交联形成更为复杂的体型结构，提高了涂料的防腐蚀和耐高温性能。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。本发明采用的试剂、设备和方法为 本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
[0033] 实施实例1 :
[0034] 1)笼型倍半硅氧烷（POSS)包覆多壁碳纳米管的制备
[0035] 将多壁碳纳米管（2g)、八丁烯基P0SS(6g)超声分散于N，N-二甲基甲酰胺中配成 碳纳米管浓度为5mg/mL的溶液，然后加入过氧化苯甲酰（0. 6g)，在氮气保护下搅拌升温至 ll〇°C，反应5h，反应完毕后加水洗涤3次，抽滤获得POSS包覆的多壁碳纳米管。
[0036] 2)涂料浆液的制备
[0037] 在高速分散搅拌下将步骤1)制备的POSS包覆多壁碳纳米管（10份）与双酚A环 氧树脂（30份）、酚醛树脂（20份）、陶瓷微粉（10份）、二硫化钼（5份）、甘油聚氧乙烯聚 氧丙烯醚硬脂酸酯（0. 1份）、BYK-354 (0. 2份）及丙酮（20份）混合制备成涂料浆液，其中 搅拌速度为1500r/min，搅拌时间为60min。
[0038] 3)施工固化
[0039] 将固化剂八氨基POSS (5份）与步骤2)制得的涂料浆液混合常温固化成膜得到防 腐耐磨涂层，固化时间12h。
[0040] 实施实例2 :
[0041] 1)笼型倍半硅氧烷（POSS)包覆多壁碳纳米管的制备
[0042] 将多壁碳纳米管（2g)、八丁烯基POSS(IOg)超声分散于N，N-二甲基甲酰胺中配成 碳纳米管浓度为2mg/mL的溶液，然后加入过氧化苯甲酰（I. 2g)，在氮气保护下搅拌升温至 90°C，反应6h，反应完毕后加水洗涤3次，抽滤获得POSS包覆的多壁碳纳米管。
[0043] 2)涂料浆液的制备
[0044] 在高速分散搅拌下将步骤1)制备的POSS包覆多壁碳纳米管（10份）与双酚A 环氧树脂（20份）、酚醛树脂（20份）、陶瓷微粉（10份）、三氧化铝（10份）、二硫化钼（5 份）、氟化石墨（5份）、甘油聚氧乙烯聚氧丙烯醚硬脂酸酯（0. 5份）、BYK-354(0. 6份）及 丙酮和乙醇的混合液（30份）混合制备成涂料浆液，其中搅拌速度为3000r/min，搅拌时间 为 30min。
[0045] 3)施工固化
[0046] 将固