本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐侵蚀性及空化抑制用涂料。
背景技术：
通过水力机械流道中的液流，如果某个地方流速增高，必然会引起此处局部压力下降，当压力降低到当时液流下的临界压力时，这个低压区的液流就会开始汽化——出现空泡，这种现象称为空化。空泡随液流运动到较高压力区，由于压力增大，汽泡中的蒸汽重新凝结为水，汽泡溃灭。当汽泡的溃灭过程发生于固壁表面时，而使材料破坏，即由空化引起的材料侵蚀。侵蚀现象随着空化现象的发生于消灭而出现，在极短的时间以巨大压力对表面产生冲击力，且这种现象很难进行准确预测。随着集装箱船、液化天然气搬运船等工业设备超大型化的发展，螺旋桨和附体(舵和构架)上的空蚀现象也越来越频繁，造成材料达不到预期的使用寿命，严重威胁到设备的运行安全。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提出了一种耐侵蚀性及空化抑制用涂料，具有优秀的机械物性、耐磨耗性、耐冲击性、耐刮性、抗污性，可抑制空化现象来减轻侵蚀现象，从而延长侵蚀损伤的部位的寿命。
为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：一种耐侵蚀性及空化抑制用涂料，包括超快固化剂溶液和改性硅纳米粉末溶液，所述超快固化剂溶液和改性硅纳米粉末溶液按体积比为1:1～2混合；其中，所述超快固化剂溶液为聚异氰酸酯；所述改性硅纳米粉末溶液包括以下重量百分比组分：聚氧丙烯二胺30～33％、分子量5000的聚醚三胺8～10％、聚苯三胺10～15％、改性氨基硅树脂8～17％、改性氟树脂2～11％、粘合增进剂1～2％、颜料1～2％及纳米粉末10～35％。
其中，所述聚氧丙烯二胺为影响本发明所述涂料收缩率、拉伸强度的关键原料；所述聚氧丙烯二胺在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比小于30％时，涂膜收缩率降低，所述聚氧丙烯二胺在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比大于30％时，虽然拉伸强度增加，但耐磨耗性和耐久性降低；优选的，所述聚氧丙烯二胺在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比为30～33％；
其中，所述聚醚三胺为影响本发明所述涂料固化时间的关键原料；所述聚醚三胺在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比大于10％时，会出现因固化时间过快而导致附着力降低的现象；优选的，所述聚醚三胺在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比为8～10％；
其中，所述聚苯三胺用于调节本发明所述涂料固化时间并增加收缩率；所述聚苯三胺在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比小于10％时，固化后表面有残留，表面易污染，耐磨耗性降低；所述聚苯三胺改性硅纳米粉末溶液中重量百分比大于15％时，虽然固化时间加快，但固化后耐久性降低，从而易发生断开或破碎现象；优选的，所述聚苯三胺在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比为10～15％；
其中，所述改性氨基硅树脂用于增加滑动性、防污性；所述改性氨基硅树脂在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比小于8％时，滑动性及防污性降低，所述改性氨基硅树脂在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比大于17％时，层间粘结力降低、伸长率降低；优选的，所述改性氨基硅树脂在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比为8～17％；
其中，所述改性氟树脂用于增加滑动性、防污性；所述改性氟树脂在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比小于2％时，滑动性及防污性降低，所述改性氟树脂在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比大于11％时，层间粘结力降低、伸长率降低；优选的，所述改性氟树脂在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比为2～11％；
其中，所述粘合增进剂用于使原料之间的混合更为顺畅，且增加涂料与底物之间的粘结力；所述粘合增进剂在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比小于1％时，粘结力降低，所述粘合增进剂在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比大于2％时，粘结力增加，但耐磨耗性降低；优选的，所述粘合增进剂在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比为1～2％；
所述纳米粉末具有准球形形态、优异的附着力、硬度、密度，用于用于降低磨损、抑制侵蚀及空化现象；所述纳米粉末在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比小于10％时，耐侵蚀性降低，所述纳米粉末在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比大于35％时，虽然耐侵蚀性增强，但粘结力降低；优选的，所述纳米粉末在改性硅纳米粉末溶液中重量百分比为10～35％；
进一步的，所述聚异氰酸酯中nco％含量为10～25％。
其中，所述聚异氰酸酯为影响本发明所述涂料硬度、耐候性及伸长率的关键原料；所述聚异氰酸酯中nco重量百分比越高，固化后的涂膜硬度越高，所述异氰酸酯中nco重量百分比越低，固化后的涂膜硬度越低。
进一步的，其特征在于，所述粘合增进剂为β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。
进一步的，所述纳米粉末为钛、锆、铪、钽、铌、钨、钼、硼、硅氮化物、碳氮化物中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明实现的有益效果：
1、本发明具有优秀的机械物性(拉伸强度、附着强度、伸长率、超快固化、高弹性率等)，可抑制空化现象来减轻侵蚀现象，从而有助于延长侵蚀损伤部位的寿命。
2、本发明通过附着力、伸长率、高弹性率来发挥优异的磨耗性、耐冲击性、耐刮性，涂膜表面能低，从而使本发明具有优异的抗污性能。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。
实施例1
耐侵蚀性及空化抑制用涂料，包括超快固化剂溶液和改性硅纳米粉末溶液，所述超快固化剂溶液和改性硅纳米粉末溶液按体积比为1:1混合；
其中，所述超快固化剂溶液为nco％含量为12％的聚异氰酸酯；所述改性硅纳米粉末溶液包括以下重量百分比组分：聚氧丙烯二胺33％、分子量5000的聚醚三胺9％、聚苯三胺12％、改性氨基硅树脂15％、改性氟树脂5％、粘合增进剂1％、颜料2％及纳米粉末23％。
进一步的，所述粘合增进剂为β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷。
进一步的，所述纳米粉末为钛。
实施例2
耐侵蚀性及空化抑制用涂料，包括超快固化剂溶液和改性硅纳米粉末溶液，所述超快固化剂溶液和改性硅纳米粉末溶液按体积比为1:1混合；
其中，所述超快固化剂溶液为nco％含量为15％的聚异氰酸酯；所述改性硅纳米粉末溶液包括以下重量百分比组分：聚氧丙烯二胺33％、分子量5000的聚醚三胺9％、聚苯三胺12％、改性氨基硅树脂15％、改性氟树脂5％、粘合增进剂1％、颜料2％及纳米粉末23％。
进一步的，所述粘合增进剂为β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷。
进一步的，所述纳米粉末为钛。
实施例3
耐侵蚀性及空化抑制用涂料，包括超快固化剂溶液和改性硅纳米粉末溶液，所述超快固化剂溶液和改性硅纳米粉末溶液按体积比为1:1混合；
其中，所述超快固化剂溶液为nco％含量为13.5％的聚异氰酸酯；所述改性硅纳米粉末溶液包括以下重量百分比组分：聚氧丙烯二胺30％、分子量5000的聚醚三胺8％、聚苯三胺10％、改性氨基硅树脂9％、改性氟树脂3％、粘合增进剂1％、颜料2％及纳米粉末35％。
进一步的，所述粘合增进剂为β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷。
进一步的，所述纳米粉末为钛。
比较例1
比较例1采用spc涂料
比较例2
比较例2采用进口方向舵涂料
实施例1至实施例3中，所述超快固化剂溶液的nco基重量百分比分别为12％、15％、13.5％，所述改性硅纳米粉末溶液的组成成分的聚氧丙烯二胺重量百分比分别为33％、33％、30％，所述分子量5000的聚醚三胺重量百分比分别为9％、9％、8％，所述改性氨基硅树脂重量百分比分别为15％、15％、9％，所述改性氟树脂重量百分比分别为5％、5％、3％，所述聚苯三胺重量百分比分别为12％、12％、10％，所述颜料和粘合增进剂分别固定为2％、1％。
将如上所述实施例1、实施例2、实施例3、比较例1、比较例2只作为本发明耐侵蚀性及空化抑制用涂料试片，通过该试片测定耐腐蚀性、空化抑制率、耐磨耗型、耐冲击性及附着力。上述试片是在直径为16mm、厚度为10±0.5mm的不锈钢上涂覆，所述涂覆厚度为2±0.1mm。
实验设备采用20khz的常用超声波设备，实验溶液使用蒸馏水，实验溶液深度为100±10mm，试片附着在设备末端，试片被浸泡深度为12±4mm，超声波装置设置在测试容器中心的±5％以内，实验溶液温度为25±2℃。空化实验根据astmg32-06规定制作实验装置。实施例1至实施例3的涂料和比较例1、比较例2测试结果如表1所示。
表1：实施例1至实施例3的涂料和比较例1、比较例2测试结果表
如表1所述，实施例1至实施例3与比较例1、比较例2相比，在耐侵蚀性、空洞化抑制率、耐磨耗性、耐冲击性、附着力上均呈现出优秀的结果，且纳米粉末含量越高，耐侵蚀性及空洞化抑制的效果越好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。