本发明涉及一种高分子合金耐磨修补材料及其制备方法,属于高分子材料技术领域。
背景技术:
随着工业的发展,许多工业部门对设备备品备件的消耗量越来越大,许多企业需要花费大量资金来更新设备和备件备品,而且一些设备因缺少备件不得不整机报废或者停用,经济损失很大。而实际上很多设备备件或者部件,例如泵壳、泵轮、阀门、叶轮、管道、储罐、活塞、导轨等都是常见的易耗品,而这些备件如果经过合适材料的修补还可以达到原有的性能,那会给企业降低成本、获得经济效益带来巨大的好处。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,现提供一种高分子合金耐磨修补材料及其制备方法,所述材料可进行各类机械再加工,应用范围广,适用于各种金属材质缺陷的修补和再生,具有耐磨损、耐老化、耐高温、耐油、耐弱酸碱介质等特点。
为实现上述目的,一种高分子合金耐磨修补材料,所述材料由a组分和b组分组成;所述a组分所包含的各组分及其质量份比为:
所述b组分所包含的各组分及其质量份比为:
进一步的,所述助剂为聚乙烯和/或乙烯共聚物。
一种高分子合金耐磨修补材料的制备方法,步骤如下:
a、无机颗粒表面处理:取占活性氧化铝、二氧化硅、二硫化钼无机颗粒质量的0.5%~3.0%的偶联剂,用丙酮超声波融化、稀释后加入无机颗粒搅拌,用超声波充分分餐30min,然后将其温度升至60℃,机械搅拌30min,最后放入烘箱中升温至120℃,烘干待用,
b、a组分的制备:a、先将端羧基丁腈橡胶与双酚a型环氧树脂e51在通氮气保护下搅拌升温到80~100℃,并在此温度下搅拌反应40~60min后,再升温到170~200℃,并在此温度下搅拌反应90~150min,冷却至室温制得改性环氧树脂e51g;
b、将端环氧基丁腈橡胶与环氧树脂e44在通氮气保护下搅拌升温到45~60℃,并在此温度下搅拌反应30~45min,冷却至室温,再继续搅拌30~50min,制得改性环氧树脂e44g;
c、在稀释剂中加入偶联剂、助剂,搅拌20~50min,制得中间产物x-1;
d、将改性环氧树脂e51g与改性环氧树脂e44g混合,搅拌10~30min至均匀,制得中间产物x-2;
e、在中间产物x-2中加入中间产物x-1,加热至40~50℃,搅拌30~40分钟,制得中间产物x-3;
f、将中间产物x-3在40~50℃温度下,依次加入耐热剂、活性硅微粉、活性氧化铝、二硫化钼和石墨,制得a组分;
c、b组分制备:a、将固化剂与聚酰胺树脂,升温到30~45℃,搅拌30~50min,制得中间产物xx-1;
b、在中间产物xx-1中依次加入增韧剂和酚醛改性胺固化剂,搅拌20~45min,制得b组分;
d、将a组分冷却至35℃左右,与b组分混合均匀,放入真空室排气3~5min,待用。
本发明所提供的高分子合金耐磨修补材料具有如下优点:
固化后的材料强度高,可进行各类机械再加工;与金属和复合高分子材料具有较高的结合强度;应用范围广,适用于各种金属材质缺陷的修补和再生;具有耐磨损、耐老化、耐高温、耐油、耐弱酸碱介质等特点;固化期间无小分子挥发,固化体无收缩。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
一种高分子合金耐磨修补材料,所述材料由a组分和b组分组成;所述a组分所包含的各组分及其质量份比为:
所述b组分所包含的各组分及其质量份比为:
进一步的,所述助剂为聚乙烯和/或乙烯共聚物。
一种高分子合金耐磨修补材料的制备方法,步骤如下:
a、无机颗粒表面处理:取占活性氧化铝、二氧化硅、二硫化钼无机颗粒质量的0.5%的偶联剂,用丙酮超声波融化、稀释后加入无机颗粒搅拌,用超声波充分分餐30min,然后将其温度升至60℃,机械搅拌30min,最后放入烘箱中升温至120℃,烘干待用,
b、a组分的制备:a、先将端羧基丁腈橡胶与双酚a型环氧树脂e51在通氮气保护下搅拌升温到80℃,并在此温度下搅拌反应40min后,再升温到17℃,并在此温度下搅拌反应90min,冷却至室温制得改性环氧树脂e51g;
b、将端环氧基丁腈橡胶与环氧树脂e44在通氮气保护下搅拌升温到45℃,并在此温度下搅拌反应30min,冷却至室温,再继续搅拌30min,制得改性环氧树脂e44g;
c、在稀释剂中加入偶联剂、助剂,搅拌20min,制得中间产物x-1;
d、将改性环氧树脂e51g与改性环氧树脂e44g混合,搅拌10min至均匀,制得中间产物x-2;
e、在中间产物x-2中加入中间产物x-1,加热至40~50℃,搅拌30~40分钟,制得中间产物x-3;
f、将中间产物x-3在40℃温度下,依次加入耐热剂、活性硅微粉、活性氧化铝、二硫化钼和石墨,制得a组分;
c、b组分制备:a、将固化剂与聚酰胺树脂,升温到30℃,搅拌30min,制得中间产物xx-1;
b、在中间产物xx-1中依次加入增韧剂和酚醛改性胺固化剂,搅拌20min,制得b组分;
d、将a组分冷却至35℃左右,与b组分混合均匀,放入真空室排气3min,待用。
实施例二
一种高分子合金耐磨修补材料,所述材料由a组分和b组分组成;所述a组分所包含的各组分及其质量份比为:
所述b组分所包含的各组分及其质量份比为:
进一步的,所述助剂为聚乙烯和/或乙烯共聚物。
一种高分子合金耐磨修补材料的制备方法,步骤如下:
a、无机颗粒表面处理:取占活性氧化铝、二氧化硅、二硫化钼无机颗粒质量的3.0%的偶联剂,用丙酮超声波融化、稀释后加入无机颗粒搅拌,用超声波充分分散30min,然后将其温度升至60℃,机械搅拌30min,最后放入烘箱中升温至120℃,烘干待用,
b、a组分的制备:a、先将端羧基丁腈橡胶与双酚a型环氧树脂e51在通氮气保护下搅拌升温到100℃,并在此温度下搅拌反应60min后,再升温到200℃,并在此温度下搅拌反应150min,冷却至室温制得改性环氧树脂e51g;
b、将端环氧基丁腈橡胶与环氧树脂e44在通氮气保护下搅拌升温到60℃,并在此温度下搅拌反应45min,冷却至室温,再继续搅拌50min,制得改性环氧树脂e44g;
c、在稀释剂中加入偶联剂、助剂,搅拌50min,制得中间产物x-1;
d、将改性环氧树脂e51g与改性环氧树脂e44g混合,搅拌30min至均匀,制得中间产物x-2;
e、在中间产物x-2中加入中间产物x-1,加热至50℃,搅拌40分钟,制得中间产物x-3;
f、将中间产物x-3在40~50℃温度下,依次加入耐热剂、活性硅微粉、活性氧化铝、二硫化钼和石墨,制得a组分;
c、b组分制备:a、将固化剂与聚酰胺树脂,升温到45℃,搅拌50min,制得中间产物xx-1;
b、在中间产物xx-1中依次加入增韧剂和酚醛改性胺固化剂,搅拌45min,制得b组分;
d、将a组分冷却至35℃左右,与b组分混合均匀,放入真空室排气5min,待用。
实施例三
一种高分子合金耐磨修补材料,所述材料由a组分和b组分组成;所述a组分所包含的各组分及其质量份比为:
所述b组分所包含的各组分及其质量份比为:
进一步的,所述助剂为聚乙烯和/或乙烯共聚物。
一种高分子合金耐磨修补材料的制备方法,步骤如下:
a、无机颗粒表面处理:取占活性氧化铝、二氧化硅、二硫化钼无机颗粒质量的2.0%的偶联剂,用丙酮超声波融化、稀释后加入无机颗粒搅拌,用超声波充分分餐30min,然后将其温度升至60℃,机械搅拌30min,最后放入烘箱中升温至120℃,烘干待用,
b、a组分的制备:a、先将端羧基丁腈橡胶与双酚a型环氧树脂e51在通氮气保护下搅拌升温到90℃,并在此温度下搅拌反应50min后,再升温到190℃,并在此温度下搅拌反应100min,冷却至室温制得改性环氧树脂e51g;
b、将端环氧基丁腈橡胶与环氧树脂e44在通氮气保护下搅拌升温到55℃,并在此温度下搅拌反应40min,冷却至室温,再继续搅拌45min,制得改性环氧树脂e44g;
c、在稀释剂中加入偶联剂、助剂,搅拌30min,制得中间产物x-1;
d、将改性环氧树脂e51g与改性环氧树脂e44g混合,搅拌20min至均匀,制得中间产物x-2;
e、在中间产物x-2中加入中间产物x-1,加热至45℃,搅拌35分钟,制得中间产物x-3;
f、将中间产物x-3在45℃温度下,依次加入耐热剂、活性硅微粉、活性氧化铝、二硫化钼和石墨,制得a组分;
c、b组分制备:a、将固化剂与聚酰胺树脂,升温到40℃,搅拌40min,制得中间产物xx-1;
b、在中间产物xx-1中依次加入增韧剂和酚醛改性胺固化剂,搅拌40min,制得b组分;
d、将a组分冷却至35℃左右,与b组分混合均匀,放入真空室排气4min,待用。
使用时将a组分和b组分按照比例混合制得混合胶;并将混合胶均匀涂抹在干燥的被粘接物上,静置12小时即可。