一种耐磨防腐水冷槽的制备方法

文档序号:10679050阅读:522来源:国知局
一种耐磨防腐水冷槽的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐磨防腐水冷槽的制备方法,包括如下步骤:S1、制备水冷槽铸件:将钢铁熔炼,脱硫,脱氧,浇铸,淬火,回火,空冷得到水冷槽铸件;S2、预处理:将S1中得到的水冷槽铸件依次用800目、1000目、2000目金相砂纸打磨,丙酮超声5?10min,乙醇超声3?5min,水洗,吹干得到预处理铸件;S3、镀膜:将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中进行镀膜,提拉取出预处理铸件,干燥得到耐磨防腐水冷槽,其中,镀膜液的原料包括:γ?(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、冰醋酸、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯、乙醇、水。本发明制得的水冷槽耐磨性好,耐腐蚀性好。
【专利说明】
一种耐磨防腐水冷槽的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及水冷槽技术领域,尤其涉及一种耐磨防腐水冷槽的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前,水冷设备已被广泛应用于钢铁制造过程中,水冷设备中含有一定数量的水冷槽,水冷槽内部为具有一定内径的长直径通道,钢铁线材通过水冷设备时,就在这些水冷槽的长直径通道内穿行,高温的钢铁线材与通道直接接触并相互摩擦,容易造成水冷槽表面的划伤,加上喷洒水冷液体,会大大加快水冷槽的腐蚀,从而导致水冷槽不能使用,而只能更换新的水冷槽,从而增加了生产成本。

【发明内容】

[0003]基于【背景技术】存在的技术问题,本发明提出了一种耐磨防腐水冷槽的制备方法,本发明制备得到的水冷槽耐磨性好,耐腐蚀性好。
[0004]本发明提出的一种耐磨防腐水冷槽的制备方法,包括如下步骤:
[0005]S1、制备水冷槽铸件:将钢铁熔炼,脱硫,脱氧,浇铸,淬火,回火,空冷得到水冷槽铸件;
[0006]S2、预处理:将SI中得到的水冷槽铸件依次用800目、1000目、2000目金相砂纸打磨,丙酮超声5-10min,乙醇超声3_5min,水洗,吹干得到预处理铸件;
[0007]S3、镀膜:将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中进行镀膜,提拉取出预处理铸件,干燥得到耐磨防腐水冷槽,其中,镀膜液的原料包括:Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、冰醋酸、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯、乙醇、水。
[0008]优选地,在S3中,将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中,升温至30-50°C,镀膜3-5min,提拉取出预处理铸件,室温放置0.5-1.5h,升温至80-100°C,干燥l_3h得到耐磨防腐水冷槽。
[0009]优选地,S3中,镀膜液的制备方法为:将γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量为基准1-2倍的乙醇混匀,用冰醋酸调节溶液ρΗ = 4-5,室温放置7-9h得到溶液Α,将改性碳纳米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超声分散均匀,然后加入溶液A中混匀得到镀膜液。
[0010]优选地,S3中,在镀膜液的制备方法中,γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯的重量比为6-8: 20-30: 70-80:0.2-0.4:0.1 -0.3。
[0011]优选地,S3中,改性碳纳米管的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中,升温至20-30 0C,超声6-8h,抽滤,水洗4-6次,乙醇洗2_4次,升温至80-100°C,干燥25-30h得到改性碳纳米管。
[0012]优选地,S3中,在改性碳纳米管的制备方法中,羧基化碳纳米管和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为100: 3-5 ο
[0013]优选地,S3中,在改性碳纳米管的制备方法中,γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液的质量分数为0.03-0.05wt %。
[0014]优选地,S3中,改性聚四氟乙烯的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为
0.025-0.045wt %的十六烷基甲基氯化铵水溶液中,升温至20-40 °C,超声4_6h,抽滤,水洗6-8次,升温至70-90°C,干燥30-35h得到中间物料;将中间物料和聚四氟乙烯混匀,调节温度为30-50°C,以500-700r/min的速度搅拌10-15min得到改性聚四氟乙烯。
[0015]优选地,S3中,在改性聚四氟乙烯的制备方法中,羧基化碳纳米管和十六烷基甲基氯化铵水溶液的重量比为3: 50-100。
[0016]优选地,S3中,在改性聚四氟乙烯的制备方法中,中间物料和聚四氟乙烯的重量比为2-4:80-100。
[0017]上述“7K”为去离子水。
[0018]本发明选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对羧基化碳纳米管改性,增加了碳纳米管的亲水性,使其在镀膜液中均匀分散,避免了羧基化碳纳米管的团聚;聚四氟乙烯具有良好的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性,用十六烷基甲基氯化铵改性羧基化碳纳米管后与聚四氟乙烯混合得到改性聚四氟乙烯,增加了聚四氟乙烯在镀膜液中的分散性,碳纳米管的加入进一步增加了聚四氟乙烯的耐腐蚀性能;γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与金属结合形成具有网状结构的保护膜,从而增加水冷槽的耐腐蚀性能,改性碳纳米管和改性聚四氟乙烯可以通过化学键合填充在网状结构的保护膜上,增加膜层的致密度,大大增加了膜层的耐腐蚀性和耐磨性,从而得到耐磨性好,耐腐性优异的水冷槽。
【具体实施方式】
[0019]下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0020]实施例1
[0021 ] 一种耐磨防腐水冷槽的制备方法,包括如下步骤:
[0022]S1、制备水冷槽铸件:将钢铁熔炼,脱硫,脱氧,浇铸,淬火,回火,空冷得到水冷槽铸件;
[0023]S2、预处理:将SI中得到的水冷槽铸件依次用800目、1000目、2000目金相砂纸打磨,丙酮超声5min,乙醇超声5min,水洗,吹干得到预处理铸件;
[0024]S3、镀膜:将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中,升温至30°C,镀膜5min,提拉取出预处理铸件,室温放置0.5h,升温至100°C,干燥Ih得到耐磨防腐水冷槽,其中,镀膜液的制备方法为:将γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量为基准I倍的乙醇混匀,用冰醋酸调节溶液ρΗ=5,室温放置7h得到溶液Α,将改性碳纳米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超声分散均匀,然后加入溶液A中混匀得到镀膜液,其中,Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯的重量比为8:20:80:0.2:0.3;
[0025]改性碳纳米管的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.03?〖%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中,升温至30°C,超声6h,抽滤,水洗6次,乙醇洗2次,升温至100°C,干燥25h得到改性碳纳米管,其中,羧基化碳纳米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为100:5;
[0026]改性聚四氟乙烯的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.025?丨%的十六烷基甲基氯化铵水溶液中,升温至40°C,超声4h,抽滤,水洗8次,升温至70°C,干燥35h得到中间物料;将中间物料和聚四氟乙烯混匀,调节温度为30°C,以700r/min的速度搅拌1min得到改性聚四氟乙烯,其中,羧基化碳纳米管和十六烷基甲基氯化铵水溶液的重量比为3:100,中间物料和聚四氟乙烯的重量比为4:80。
[0027]实施例2
[0028]—种耐磨防腐水冷槽的制备方法,包括如下步骤:
[0029]S1、制备水冷槽铸件:将钢铁熔炼,脱硫,脱氧,浇铸,淬火,回火,空冷得到水冷槽铸件;
[0030]S2、预处理:将SI中得到的水冷槽铸件依次用800目、1000目、2000目金相砂纸打磨,丙酮超声1min,乙醇超声3min,水洗,吹干得到预处理铸件;
[0031]S3、镀膜:将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中,升温至50°C,镀膜3min,提拉取出预处理铸件,室温放置1.5h,升温至80°C,干燥3h得到耐磨防腐水冷槽,其中,镀膜液的制备方法为:将γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量为基准2倍的乙醇混匀,用冰醋酸调节溶液ρΗ=4,室温放置9h得到溶液A,将改性碳纳米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超声分散均匀,然后加入溶液A中混匀得到镀膜液,其中,Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯的重量比为6:30:70:0.4:0.1;
[0032]改性碳纳米管的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.05?〖%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中,升温至20°C,超声8h,抽滤,水洗4次,乙醇洗4次,升温至800C,干燥30h得到改性碳纳米管,其中,羧基化碳纳米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为100:3;
[0033]改性聚四氟乙烯的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.045?丨%的十六烷基甲基氯化铵水溶液中,升温至20 °C,超声6h,抽滤,水洗6次,升温至90 V,干燥30h得到中间物料;将中间物料和聚四氟乙烯混匀,调节温度为50°C,以500r/min的速度搅拌15min得到改性聚四氟乙烯,其中,羧基化碳纳米管和十六烷基甲基氯化铵水溶液的重量比为3:50,中间物料和聚四氟乙烯的重量比为2:100。
[0034]实施例3
[0035]—种耐磨防腐水冷槽的制备方法,包括如下步骤:
[0036]S1、制备水冷槽铸件:将钢铁熔炼,脱硫,脱氧,浇铸,淬火,回火,空冷得到水冷槽铸件;
[0037]S2、预处理:将SI中得到的水冷槽铸件依次用800目、1000目、2000目金相砂纸打磨,丙酮超声6min,乙醇超声4.5min,水洗,吹干得到预处理铸件;
[0038]S3、镀膜:将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中,升温至35°C,镀膜4.5min,提拉取出预处理铸件,室温放置0.8h,升温至95°C,干燥1.5h得到耐磨防腐水冷槽,其中,镀膜液的制备方法为:将γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量为基准1.3倍的乙醇混匀,用冰醋酸调节溶液ρΗ = 4.8,室温放置7.5h得到溶液A,将改性碳纳米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超声分散均匀,然后加入溶液A中混匀得到镀膜液,其中,γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯的重量比为7.5:23:78:0.25:0.25;
[0039]改性碳纳米管的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.035被%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中,升温至28°C,超声6.5h,抽滤,水洗6次,乙醇洗2次,升温至95°C,干燥26h得到改性碳纳米管,其中,羧基化碳纳米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为100:4.5;
[0040]改性聚四氟乙烯的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.03?丨%的十六烷基甲基氯化铵水溶液中,升温至35°C,超声4.5h,抽滤,水洗8次,升温至75°C,干燥33h得到中间物料;将中间物料和聚四氟乙烯混匀,调节温度为35°C,以650r/min的速度搅拌12min得到改性聚四氟乙烯,其中,羧基化碳纳米管和十六烷基甲基氯化铵水溶液的重量比为3:90,中间物料和聚四氟乙烯的重量比为2.5:95。
[0041 ] 实施例4
[0042]—种耐磨防腐水冷槽的制备方法,包括如下步骤:
[0043]S1、制备水冷槽铸件:将钢铁熔炼,脱硫,脱氧,浇铸,淬火,回火,空冷得到水冷槽铸件;
[0044]S2、预处理:将SI中得到的水冷槽铸件依次用800目、1000目、2000目金相砂纸打磨,丙酮超声8min,乙醇超声3.5min,水洗,吹干得到预处理铸件;
[0045]S3、镀膜:将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中,升温至45°C,镀膜3.5min,提拉取出预处理铸件,室温放置1.2h,升温至85°C,干燥2.5h得到耐磨防腐水冷槽,其中,镀膜液的制备方法为:将γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量为基准1.7倍的乙醇混匀,用冰醋酸调节溶液ρΗ = 4.2,室温放置8.5h得到溶液A,将改性碳纳米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超声分散均匀,然后加入溶液A中混匀得到镀膜液,其中,γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯的重量比为6.5:27:72:0.35:0.15;
[0046]改性碳纳米管的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.045?丨%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中,升温至22°C,超声7.5h,抽滤,水洗4次,乙醇洗4次,升温至85°C,干燥28h得到改性碳纳米管,其中,羧基化碳纳米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为100:3.5;
[0047]改性聚四氟乙烯的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.04?七%的十六烷基甲基氯化铵水溶液中,升温至25°C,超声5.5h,抽滤,水洗6次,升温至85°C,干燥31h得到中间物料;将中间物料和聚四氟乙烯混匀,调节温度为45°C,以550r/min的速度搅拌14min得到改性聚四氟乙烯,其中,羧基化碳纳米管和十六烷基甲基氯化铵水溶液的重量比为3:70,中间物料和聚四氟乙烯的重量比为3.5:85。
[0048]实施例5
[0049]—种耐磨防腐水冷槽的制备方法,包括如下步骤:
[0050]S1、制备水冷槽铸件:将钢铁熔炼,脱硫,脱氧,浇铸,淬火,回火,空冷得到水冷槽铸件;
[0051 ] S2、预处理:将SI中得到的水冷槽铸件依次用800目、1000目、2000目金相砂纸打磨,丙酮超声7min,乙醇超声4min,水洗,吹干得到预处理铸件;
[0052]S3、镀膜:将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中,升温至40°C,镀膜4min,提拉取出预处理铸件,室温放置lh,升温至90°C,干燥2h得到耐磨防腐水冷槽,其中,镀膜液的制备方法为:将γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量为基准1.5倍的乙醇混匀,用冰醋酸调节溶液ρΗ = 4.5,室温放置8h得到溶液A,将改性碳纳米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超声分散均匀,然后加入溶液A中混匀得到镀膜液,其中,Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯的重量比为7:25:75:0.3:0.2;
[0053]改性碳纳米管的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.04?〖%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中,升温至24°C,超声7h,抽滤,水洗5次,乙醇洗3次,升温至900C,干燥27h得到改性碳纳米管,其中,羧基化碳纳米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为100:4;
[0054]改性聚四氟乙烯的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.035?七%的十六烷基甲基氯化铵水溶液中,升温至30°C,超声5h,抽滤,水洗7次,升温至80°C,干燥32h得到中间物料;将中间物料和聚四氟乙烯混匀,调节温度为40°C,以600r/min的速度搅拌13min得到改性聚四氟乙烯,其中,羧基化碳纳米管和十六烷基甲基氯化铵水溶液的重量比为3:80,中间物料和聚四氟乙烯的重量比为3:90。
[0055]以上所述,仅为本发明较佳的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 51、制备水冷槽铸件:将钢铁熔炼,脱硫,脱氧,浇铸,淬火,回火,空冷得到水冷槽铸件; 52、预处理:将SI中得到的水冷槽铸件依次用800目、1000目、2000目金相砂纸打磨,丙酮超声5-10min,乙醇超声3_5min,水洗,吹干得到预处理铸件; 53、镀膜:将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中进行镀膜,提拉取出预处理铸件,干燥得到耐磨防腐水冷槽,其中,镀膜液的原料包括:Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、冰醋酸、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯、乙醇、水。2.根据权利要求1所述耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,在S3中,将S2中得到的预处理铸件加入镀膜液中,升温至30-50°C,镀膜3-5min,提拉取出预处理铸件,室温放置0.5-1.5h,升温至80-100°C,干燥l_3h得到耐磨防腐水冷槽。3.根据权利要求1或2所述耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,S3中,镀膜液的制备方法为:将γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量为基准1-2倍的乙醇混匀,用冰醋酸调节溶液ρΗ = 4-5,室温放置7-9h得到溶液A,将改性碳纳米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超声分散均匀,然后加入溶液A中混匀得到镀膜液。4.根据权利要求1-3任一项所述耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,S3中,在镀膜液的制备方法中,γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳纳米管、改性聚四氟乙烯的重量比为 6-8: 20-30: 70-80:0.2-0.4:0.1-0.3。5.根据权利要求1-4任一项所述耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,S3中,改性碳纳米管的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入γ -氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中,升温至20-30 0C,超声6-8h,抽滤,水洗4-6次,乙醇洗2_4次,升温至80-100 °C,干燥25_30h得到改性碳纳米管。6.根据权利要求1-5任一项所述耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,S3中,在改性碳纳米管的制备方法中,羧基化碳纳米管和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为100:3_5。7.根据权利要求1-6任一项所述耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,S3中,在改性碳纳米管的制备方法中,γ -氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液的质量分数为0.03-0.05wt% ο8.根据权利要求1-7任一项所述耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,S3中,改性聚四氟乙烯的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.025-0.045?丨%的十六烷基甲基氯化铵水溶液中,升温至20-40 V,超声4-6h,抽滤,水洗6-8次,升温至70-90 V,干燥30-35h得到中间物料;将中间物料和聚四氟乙烯混匀,调节温度为30-50°C,以500-700r/min的速度搅拌10-15min得到改性聚四氟乙稀。9.根据权利要求1-8任一项所述耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,S3中,在改性聚四氟乙烯的制备方法中,羧基化碳纳米管和十六烷基甲基氯化铵水溶液的重量比为3:50-100。10.根据权利要求1-9任一项所述耐磨防腐水冷槽的制备方法,其特征在于,S3中,在改性聚四氟乙烯的制备方法中,中间物料和聚四氟乙烯的重量比为2-4: 80-100。
【文档编号】C09D127/18GK106046972SQ201610474043
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】梁晓, 杨正超, 沙思延
【申请人】滁州帝邦科技有限公司
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