聚氨酯弹性体耐磨涂层的实验室制备方法与流程

文档序号:12405767阅读:763来源:国知局

本发明涉及聚氨酯领域,具体涉及聚氨酯弹性体耐磨涂层的实验室制备方法。



背景技术:

磨耗是指两物体表面相互接触并经过摩擦而使物体表层材料脱落的现象。如何减少磨耗的产生,延长设备的使用寿命,研究并制备适用于不同领域的耐磨材料是非常必要的。材料的耐磨性通常是指材料在特定的摩擦工况过程中抵抗磨损的能力,例如矿山设备中的各种振动筛、磁选机滚筒、浮选机、浮选槽、搅拌槽、矿渣溜槽、渣浆泵、皮带机滚筒、煤矿输送带、螺旋搅拌器等在使用过程中受到各类浆料的严重磨损,影响其使用寿命。而若在这些设备的工作面上喷涂特定厚度的耐磨弹性体涂层,则会在很大程度上减缓矿渣、矿石、煤渣等不规则粒子对设备表面的冲击和损坏,从而延长设备的使用寿命。

喷涂型耐磨弹性体的耐磨行为极为复杂,尤其是在砂浆等不规则粒子浆料和工作面滚动接触的条件下,弹性体涂层的磨耗几乎同时包含了疲劳磨耗、卷曲磨耗、磨损磨耗甚至刮除磨耗等各种类型的磨耗。不同类型的磨耗就产生了相应的磨耗测试方法,如以卷曲磨耗为主的Akron磨耗,以磨损磨耗为主的DIM磨耗和NBS磨耗,以疲劳磨耗为主的Taber磨耗等。磨耗实验的结果一般采用磨耗强度表示,即单位时间或者单位路程下的磨耗量,磨耗量可用体积磨耗或者质量磨耗来表示。体积磨耗如Akron磨耗和DIM磨耗;质量磨耗如Taber磨耗;另外磨耗实验的结果也可采用磨耗指数表示,即在相同条件下测试试样的磨耗量与指定标准试样的磨耗量之比,如NBS磨耗。所以研究实验室条件下不同磨耗的测试数据对于如何提高弹性体涂层在实际摩擦工况下的耐磨效果有着重要的理论指导意义。



技术实现要素:

本发明目的在于提供一种操作简单,方便加工,提高产品耐磨性能,保证产品质量,且安全可靠的聚氨酯弹性体耐磨涂层的实验室制备方法。

本发明聚氨酯弹性体耐磨涂层的实验室制备方法,包括以下步骤:

第一步,A组分制备:

将聚氧化丙烯醚二醇在100-110度高真空脱水3h后,降温至60度,加入二苯基甲烷二异氰酸酯,温度保持在50-60度,混合完毕后在氮气保护下升温至80-85度反应2-3h,测定体系的NCO质量分数分别达到10%、13%和15%时反应完成,真空脱气30min后出料,降至室温备用;

第二步,B组分的制备:

按异氰酸酯指数为1.1的量在搅拌釜中加入聚氧化丙烯醚二醇、二乙基甲苯二胺或者二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的混合物,并加入催化剂、耐磨助剂、除水剂、色浆;搅拌均匀后备用;

第三步,采用双组分高压混合喷涂设备,按A组分、B组分体积比1:1进行喷涂,喷涂涂层厚度为1.8-2.2mm,将涂层置于21-23度、相对湿度为45-55%的条件下熟化7-8天,即得聚氨酯弹性体耐磨涂层。

优选地,第一步中二苯基甲烷二异氰酸酯与聚氧化丙烯醚二醇的摩尔比为2:1。

优选地,二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的混合物中二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的摩尔比为4:1。

优选地,催化剂、耐磨助剂、除水剂、色浆的质量分数为B组分的10%-15%。

本发明操作简单,方便加工,提高产品耐磨性能,保证产品质量,且安全可靠。

具体实施方式

实施例一:

本发明聚氨酯弹性体耐磨涂层的实验室制备方法,包括以下步骤:

第一步,A组分制备:

将聚氧化丙烯醚二醇在100-110度高真空脱水3h后,降温至60度,加入二苯基甲烷二异氰酸酯,温度保持在50-60度,混合完毕后在氮气保护下升温至80-85度反应2-3h,测定体系的NCO质量分数分别达到10%、13%和15%时反应完成,真空脱气30min后出料,降至室温备用;

第二步,B组分的制备:

按异氰酸酯指数为1.1的量在搅拌釜中加入聚氧化丙烯醚二醇、二乙基甲苯二胺或者二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的混合物,并加入催化剂、耐磨助剂、除水剂、色浆;搅拌均匀后备用;

第三步,采用双组分高压混合喷涂设备,按A组分、B组分体积比1:1进行喷涂,喷涂涂层厚度为1.8-2.2mm,将涂层置于21-23度、相对湿度为45-55%的条件下熟化7-8天,即得聚氨酯弹性体耐磨涂层。

实施例二:

本发明聚氨酯弹性体耐磨涂层的实验室制备方法,包括以下步骤:

第一步,A组分制备:

将聚氧化丙烯醚二醇在100-110度高真空脱水3h后,降温至60度,加入二苯基甲烷二异氰酸酯,温度保持在50-60度,混合完毕后在氮气保护下升温至80-85度反应2-3h,测定体系的NCO质量分数分别达到10%、13%和15%时反应完成,真空脱气30min后出料,降至室温备用;

第二步,B组分的制备:

按异氰酸酯指数为1.1的量在搅拌釜中加入聚氧化丙烯醚二醇、二乙基甲苯二胺或者二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的混合物,并加入催化剂、耐磨助剂、除水剂、色浆;搅拌均匀后备用;

第三步,采用双组分高压混合喷涂设备,按A组分、B组分体积比1:1进行喷涂,喷涂涂层厚度为1.8-2.2mm,将涂层置于21-23度、相对湿度为45-55%的条件下熟化7-8天,即得聚氨酯弹性体耐磨涂层。

第一步中二苯基甲烷二异氰酸酯与聚氧化丙烯醚二醇的摩尔比为2:1。

实施例三:

本发明聚氨酯弹性体耐磨涂层的实验室制备方法,包括以下步骤:

第一步,A组分制备:

将聚氧化丙烯醚二醇在100-110度高真空脱水3h后,降温至60度,加入二苯基甲烷二异氰酸酯,温度保持在50-60度,混合完毕后在氮气保护下升温至80-85度反应2-3h,测定体系的NCO质量分数分别达到10%、13%和15%时反应完成,真空脱气30min后出料,降至室温备用;

第二步,B组分的制备:

按异氰酸酯指数为1.1的量在搅拌釜中加入聚氧化丙烯醚二醇、二乙基甲苯二胺或者二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的混合物,并加入催化剂、耐磨助剂、除水剂、色浆;搅拌均匀后备用;

第三步,采用双组分高压混合喷涂设备,按A组分、B组分体积比1:1进行喷涂,喷涂涂层厚度为1.8-2.2mm,将涂层置于21-23度、相对湿度为45-55%的条件下熟化7-8天,即得聚氨酯弹性体耐磨涂层。

第一步中二苯基甲烷二异氰酸酯与聚氧化丙烯醚二醇的摩尔比为2:1。

二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的混合物中二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的摩尔比为4:1。

实施例四:

本发明聚氨酯弹性体耐磨涂层的实验室制备方法,包括以下步骤:

第一步,A组分制备:

将聚氧化丙烯醚二醇在100-110度高真空脱水3h后,降温至60度,加入二苯基甲烷二异氰酸酯,温度保持在50-60度,混合完毕后在氮气保护下升温至80-85度反应2-3h,测定体系的NCO质量分数分别达到10%、13%和15%时反应完成,真空脱气30min后出料,降至室温备用;

第二步,B组分的制备:

按异氰酸酯指数为1.1的量在搅拌釜中加入聚氧化丙烯醚二醇、二乙基甲苯二胺或者二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的混合物,并加入催化剂、耐磨助剂、除水剂、色浆;搅拌均匀后备用;

第三步,采用双组分高压混合喷涂设备,按A组分、B组分体积比1:1进行喷涂,喷涂涂层厚度为1.8-2.2mm,将涂层置于21-23度、相对湿度为45-55%的条件下熟化7-8天,即得聚氨酯弹性体耐磨涂层。

第一步中二苯基甲烷二异氰酸酯与聚氧化丙烯醚二醇的摩尔比为2:1。

二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的混合物中二乙基甲苯二胺和二甲硫基甲苯二胺的摩尔比为4:1。

催化剂、耐磨助剂、除水剂、色浆的质量分数为B组分的10%-15%。

本发明操作简单,方便加工,提高产品耐磨性能,保证产品质量,且安全可靠。

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