专利名称：聚苯硫醚改性涂料及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚苯硫醚改性涂料及其应用，特别涉及抗磨损、耐腐蚀聚苯硫醚改性涂料及其应用。
背景技术：
エ业生产装置中，设备的动摩擦机构、输送含砂砾的原油管道、输送含颗粒物料的化工管道、排放含粉尘的烟气管道等在腐蚀环境中使用的受摩擦部件，特别是长期处于严寒和高温环境下的输送含砂砾的原油管道和排放含粉尘的烟气管道，在使用过程中会受到磨蚀和腐蚀的双重危害，致使所述部件使用寿命短，更换频率高，增加了运行成本，也给エ 业化生产的连续性和安全性带来较大的困难。为了減少上述部件受到磨损和腐蚀的危害，人们使用具有抗磨损、耐腐蚀性能的材料鋳造上述部件。所述具有抗磨损、耐腐蚀性能的材料包括金属材料、无机材料、高分子材料，而现有的这三种材料分别存在着如下问题(I)、抗磨损、耐腐蚀的金属材料，都为昂贵的合金材料，如钛-镍-铬不锈钢，其价格不仅是普通钢材的几倍甚至几十倍，而且其使用寿命很有限，维修更换成本也很高；(2)、抗磨损、耐腐蚀的无机材料，如玻璃(铁基搪玻璃)、铸石、刚玉等，因具有脆性，难以加工，且原料成本也较高；(3)、抗磨损、耐腐蚀的高分子材料，因耐热性差、強度低等缺点，其使用范围受到了较大的限制。为了克服现有技术存在的上述问题，目前，也有将包含一种基础树脂的抗磨损、耐腐蚀涂料喷涂在金属基体材料表面形成涂层，得到具有抗磨损、耐腐蚀性能的复合材料。该复合材料虽然在一定程度上克服了合金材料成本高、无机材料难加工、高分子材料強度低等缺点，但发明人在实际操作过程中发现该材料仍然存在这些问题(I)、金属基体材料与其表面的涂层之间结合力差，使涂层易从基体材料上剥离，让金属-涂层复合材料失去耐腐蚀、抗磨损的性能；(2)、涂层摩擦系数高，抗磨损性能低；(3)、耐腐蚀性低，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中金属基体材料表面喷涂涂料形成的金属-涂层复合材料，存在的涂层易从基本材料上剥离、抗磨损性能和耐腐蚀性低的缺点，提供与金属基体材料结合力好、抗磨损和耐腐蚀性能好的聚苯硫醚改性涂料。本发明的第二个目的在于提供聚苯硫醚改性涂料的应用。本发明的第三个目的在于提供用聚苯硫醚改性涂料制备抗磨损、耐腐蚀性能复合材料的方法。为了实现本发明的第一个目的，本发明提供了以下技术方案聚苯硫醚改性涂料，按重量百分含量计，由以下组分组成聚苯硫醚树脂60 90%，聚全氟こ丙烯树脂3 25%，こ烯-四氟こ烯共聚树脂 3 20 %，
ニ硫化钥I 5%，石墨I 5%,填料余量，所述填料为氧化锌、氧化铝、碳化硅以及三氧化ニ铬中的任意ー种或几种的混合物。上述涂料中，所述聚苯硫醚树脂可 以为线型聚苯硫醚，也可以为支链型聚苯硫醚。优选支链型聚苯硫醚树脂，特别是当支链型聚苯硫醚树脂的特性粘度为5 20mL/g(以α -氯萘为溶剂，在208°C的溶液粘度)吋，上述聚苯硫醚改性涂料具有更好的耐腐蚀、耐磨损、耐高温、高绝缘和粘接性等优越的物理性能。上述聚苯硫醚树脂的重量百分含量优选60 80%。上述聚全氟こ丙烯树脂的重量百分含量优选5 20%。上述こ烯-四氟こ烯共聚树脂的重量百分含量优选5 20%。上述涂料中，所述填料优选氧化锌、氧化铝、碳化硅以及三氧化ニ铬中任意几种混合物。所述填料中的氧化锌可以为普通氧化锌，也可以是氧化锌晶须。由于氧化锌晶须具有爪型的分子结构，不但能起填充作用，而且能够嵌入基础树脂分子中，使分子间更易结合，使涂料各组分之间相容性更佳，从而使上述聚苯硫醚改性涂料具有更好的刚性和抗磨损性能，因此，上述氧化锌优选氧化锌晶须。优选的，上述氧化锌晶须的长径比优选为5 I 30 1，最好为10 I 30 : I。为了更进ー步使上述涂料具有较高的刚性和抗磨损性能，上述氧化铝优选α -氧化铝；所述α-氧化铝因其具有较好的硬度，填充于涂料中，提高了涂料的刚性和抗磨损性倉^:。为了再进ー步使上述聚苯硫醚改性涂料具有更好的刚性和抗磨损性能，上述碳化硅和三氧化ニ铬的粒径优选为小于或等于O. 01mm。为了实现本发明的第二个目的，本发明提供了以下技术方案聚苯硫醚改性涂料的应用，将上述聚苯硫醚改性涂料用在金属基体材料上制作抗磨损、耐腐蚀性能复合材料。为了实现本发明的第三个目的，本发明提供了以下技术方案用上述聚苯硫醚改性涂料制备抗磨损、耐腐蚀性能复合材料的方法，包括将上述聚苯硫醚改性涂料喷涂在金属基体材料上，加热、熔融固化成膜。本发明采用聚苯硫醚树脂、聚全氟こ丙烯树脂与こ烯-四氟こ烯共聚树脂复配使用，共同作为本发明涂料的基础树脂，其中，聚苯硫醚树脂，又称聚亚苯基硫醚树脂，是分子链含亚苯基硫醚重复结构单元的聚合物，分为线型聚苯硫醚和支链型聚苯硫醚，具有较好的抗磨损、耐腐蚀性、耐热性、耐候性、高绝缘性等优点；こ烯-四氟こ烯共聚树脂，又称氟树脂40，是由こ烯和四氟こ烯以I : l(mo I)组成的，由こ烯和四氟こ烯交替链节的共聚物，具有优良的耐冲击、抗蠕变、高压缩强度等综合性能，长期使用温度-60 +180°C ;聚全氟こ丙烯树脂，是四氟こ烯和全氟丙烯的共聚物，具有与号称“塑料之王”的聚四氟こ烯相仿的机械强度、化学稳定性、电绝缘性、耐老化性和不黏性，可在-85 205°C长期使用。本发明涂料组分之间具有极好的相容性，使得用本发明涂料制备的涂层兼备了所述三种基础树脂优异的物理化学、机械力学特性；在本发明所述三种基础树脂的比例范围内，本发明涂料喷涂在金属基体材料上形成涂层，熔融状态下，分子链相互缠绕，部分高聚物断链，再接枝或嵌段，从而形成分子界面接触相均匀的聚苯硫醚·聚全氟こ丙烯·こ烯-四氟こ烯共聚物高分子合金，使得用本发明涂料制备的涂层较所述三种基础树脂性能更优异，特别是抗磨损和耐腐蚀性能更佳，涂层与金属基体材料的结合力更好，涂层不易从基体材料上剥离；采用ニ硫化钥和石墨作辅助润滑剂，填补了所述三种基础树脂的结构缺陷，增强了本发明涂料的自润滑性，使耐磨损能力強；采用上述填料作支撑剂，增强了本发明涂料的刚性和抗磨损性能。与现有技术相比，本发明的有益效果本发明聚苯硫醚改性涂料，组分之间相容性好，制备的涂层具有如下耐腐蚀和抗磨损等物化性能优点(I)、有较高的耐腐蚀性，制备的涂层耐盐酸(36% W，本发明所述w”表示质量百分含量，下同)、硝酸(40% w)、硫酸(70% w)、磷酸(60% w),烧碱(40% w)、氨水,氯化钙，こ酸、丙酮、氯仿、こ醇汽油(体积比20 80)等酸、碱、盐、有机溶剂的腐蚀； (2)、具有自润滑性，摩擦系数低，抗磨损能力强；(3)、韧性好，可承受金属表面可以承受的冲击カ；(4)、与钢铁、铝、不锈钢等金属基体材料具有优良的粘结力，附着力高，特别适用于搪玻璃设备不能承受的冷热骤变的使用エ况；(5)、表面的光洁度高，阻垢性好，使用过程中，特别是在硬水环境下使用不易结垢；出)、高绝缘、耐高温，具有较高的热稳定性和较好的耐候性，可在液体(-20 1600C )和空气(-40 260°C )中长期使用。因本发明涂料具有如上优点，通过将本发明涂料喷涂在金属基体材料表面，制造出的エ件物化性能优异，使用寿命长、应用范围广。
具体实施例方式下面结合试验例及具体实施方式
对本发明作进ー步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。实施例I 7实施例I 7的聚苯硫醚改性涂料，按重量百分含量计，分别由如表I中实施例I 7所示组分混合而成。比较例I 3比较例I 3的聚苯硫醚改性涂料，按重量百分含量计，分别由如表I中比较例I 3所示组分混合组成。表I
权利要求
1.聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，按重量百分含量计，由以下组分组成 聚苯硫醚树脂60 90%， 聚全氟乙丙烯树脂3 25%， 乙烯-四氟乙烯共聚树脂 3 20%， 二硫化钥I 5%， 石墨I 5% ,填料余量， 所述填料为氧化锌、氧化铝、碳化硅以及三氧化二铬中的任意一种或几种的混合物。
2.根据权利要求I所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述聚苯硫醚树脂为支链型聚苯硫醚树脂。
3.根据权利要求2所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述聚苯硫醚树脂以的特性粘度为5 20mL/g。
4.根据权利要求I 3任一所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述聚苯硫醚树脂的重量百分含量为60 80%,所述聚全氟乙丙烯树脂的重量百分含量为5 20%,所述乙烯-四氟乙烯共聚树脂的重量百分含量为5 20%。
5.根据权利要求I 3任一所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述氧化锌为氧化锌晶须。
6.根据权利要求5所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述氧化锌晶须的长径比为 5 :1 30 lo
7.根据权利要求I 3任一所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述氧化铝为α -氧化招。
8.根据权利要求I 3任一所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述碳化硅和三氧化二铬的粒径小于或等于O. 01mm。
9.权利要求I 8任一所述的聚苯硫醚改性涂料的应用，其特征在于，将聚苯硫醚改性涂料用在金属基体材料上制作抗磨损、耐腐蚀性能复合材料。
10.权利要求9中所述的抗磨损、耐腐蚀性能复合材料的制备方法，其特征在于，包括将所述聚苯硫醚改性涂料喷涂在金属基体材料上，加热、熔融固化成膜。
全文摘要
本发明公开了聚苯硫醚改性涂料及其应用。聚苯硫醚改性涂料，按重量百分含量计，由以下组分组成聚苯硫醚树脂60～90%，聚全氟乙丙烯树脂3～25%，乙烯-四氟乙烯共聚树脂3～20%，二硫化钼1～5%，石墨1～5%，填料余量，所述填料为氧化锌、氧化铝、碳化硅以及三氧化二铬中的任意一种或几种的混合物。本发明聚苯硫醚改性涂料，组分之间相容性好，制备的涂层具有较高的耐腐蚀性和自润滑性，耐磨损能力强，耐高温、高绝缘，韧性好，可承受金属表面可以承受的冲击力；与金属材料有极优良的粘结性能，特别适用于搪玻璃设备不能承受的冷热骤变的使用工况；通过将本发明涂料喷涂在金属基体材料表面，制造出的工件物化性能优异，使用寿命长、应用范围广。
文档编号C09D127/18GK102676048SQ20121018627
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者古旗高 申请人:成都乐天塑料有限公司