本发明专利涉及金刚石树脂复合涂层领域，具体为光固化金刚石微粉增强树脂材料耐磨性复合涂层的制备方法，主要应用在水力设备中水下易腐蚀磨损部件，包括水轮机叶片，轮船螺旋桨叶片等领域。
背景技术：
近年来，随着我国“绿色工业”口号的提出，工业产品越来越重视产品的环保性能、经济效益和生产速度。uv固化技术由于自身快捷有效、适应性广、绿色环保等优点，近年来得到了迅速的发展。研究如何减小水下金属材料部件的腐蚀和磨损一直是一个重要且艰巨的课题，研制满足各种需求的耐磨涂层也就变得尤为重要。紫外光固化耐磨涂层，是一种绿色、环保的新兴涂层，其通过紫外光固化技术，使含光敏引发剂的有机涂层或者有机-无机复合涂层产生光固化反应，得到耐磨性涂层，可大幅度提高附着基体表面的耐磨性等性能。
耐磨涂层简而言之就是通过在设备表面涂上一层更加耐磨的材料，从而减少设备在复杂环境中的磨损腐蚀，具有耐磨性好、承受载荷大、寿命长、适用范围宽等优点。依照制备工艺的差异，目前耐磨涂层可主要分为热熔敷、热喷涂和化学粘结耐磨涂层。根据涂层中耐磨材料的不同，耐磨涂层可分为金属、无机、有机和有机-无机复合耐磨涂层。
用于制备金属涂层主要是热熔敷和热喷涂技术，材料包括金属单质或合金。无机涂层的材料主要有无机氧化物材料和非氧化物材料两大类。无机涂层主要是通过物理气相沉积（pvd）和化学气相沉积（cvd）两种技术沉积在基材表面，这类耐磨涂层具有极高的耐磨性，但成本过高，且基材与涂层热膨胀系数导致吸附力不够，易使涂层脱落。有机涂层与基材结合力良好，但存在不抗划伤，也不耐磨的问题。而对于有机-无机复合耐磨涂层，其中无机材料的尺寸大多是微米级别，如微米sio2、tio2、微米级的刚玉等。采用碳化硅微粉和金刚石微粉在涂层中混合均匀后制备涂层的表面更为光滑，在涂层被磨损时，粒子会在涂膜表面产生富集，从而降低涂膜的摩擦系数，减小基材受损的程度，此外无机纳米材料本身优良耐磨性又将大幅度提高涂层整体的耐磨性。环氧丙烯酸酯树脂是目前应用最广泛、用量最大的光固化低聚物，其光固化速度在各类低聚物中是最快的，而且其固化后的涂膜具有硬度高、光泽度好、耐腐蚀性能、耐热性及电化学性优异等特点，并且环氧丙烯酸酯原料来源广，价格低廉，合成工艺简单，因此是光固化涂层中用量最多的光感性树脂之一。含氟环氧树脂分子结构中含氟元素的特种环氧树脂、有2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚、八氟联苯二缩水甘油醚,1,3-(双六氟轻丙基)苯二缩水甘油醚等。其特点是折射率低，表面张力和摩擦系数小，耐水性和热稳定性好，对被粘物浸润性好。因此将有机材料与无机材料结合起来，可以研制出性能更加优异的耐磨涂层。
技术实现要素：
本发明的目的是：提供一种光固化金刚石树脂复合耐磨涂层的制备方法。
本发明为一种光固化金刚石树脂复合耐磨涂层的制备方法，通过金刚石微粉、碳化硅微粉增强树脂耐磨性能，进而制备金刚石树脂复合耐磨涂层。它由a、b两种组分构成，a组分由环氧丙烯酸酯树脂、含氟环氧树脂、金刚石微粉和碳化硅填料组成，b组分由活性稀释剂、光引发剂构成。利用金刚石高耐磨性特点增强树脂耐磨性能，具体通过以下技术方案来实现：
a组分：
环氧丙烯酸酯树脂为30%-50%；
含氟环氧树脂为10%-30%；
金刚石微粉为32%-35%；
碳化硅微粉为5%-8%；
b组分：
活性稀释剂为49%-69%；
光引发剂为31%-51%。
所述的金刚石微粉粒度为1μm-50μm，活性稀释剂为丙烯酸丁酯，光引发剂为安息香乙醚。
在一个优选的实验方案中，高耐磨涂层使用时a组分与b组分按质量比a：b=6.5：1-4.5：1。
光固化金刚石树脂复合耐磨涂层的制备步骤为：
步骤1：依次称取环氧丙烯酸酯、含氟环氧树脂、金刚石微粉、碳化硅微粉、活性稀释剂和光引发剂；金刚石微粉粒度为1μm-50μm，碳化硅微粉粒度为1μm-5μm。
步骤2：将a、b两种组分分别按照配比依次倒入不同搅拌机中（金刚石微粉、碳化硅微粉除外），全过程高速搅拌，转速为1200r/min，搅拌时间为20min。
步骤3：将碳化硅微粉、金刚石微粉依次缓慢加入a组分搅拌机中，加入过程中低速搅拌，转速为300r/min，加入完成之后高速搅拌，转速在1200r/min，搅拌时间为50min。
步骤4：将加工完成之后的a、b组分按比例依次加入搅拌机中，转速为300r/min，搅拌时间为30min。
步骤5：将搅拌完成之后的涂料取出，通过匀胶机均匀分散在基体叶片之上。
步骤6：将涂覆好的基体片放入uv固化机中，通过紫外光照射，使涂料固化成膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明具有工艺参数易控制、质量稳定、可操作性强、可批量生产的特点。
2、本发明通过环氧丙烯酸酯和含氟环氧树脂混合进而改善树脂与金刚石、碳化硅的结合情况，同时改善与基体的浸润性，增强树脂与基体表面的结合力。
3、本发明采用金刚石微粉与碳化硅微粉复合填料，增强了涂层的硬度以及耐磨性能，提升了叶片的耐磨性能以及抗腐蚀性能。
具体实施方式
如下通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例1：
（一）原料配比（所有原料配比按质量百分比）：
a组分：
环氧丙烯酸酯树脂为30%；
含氟环氧树脂为30%；
金刚石微粉为35%；
碳化硅微粉为5%。
b组分：
活性稀释剂为49%；
光引发剂为51%。
金刚石树脂耐磨涂料a组分与b组分质量比为6.5：1。
（二）制备方法：
1、称取26g环氧丙烯酸酯树脂、26g含氟环氧树脂、30.3g金刚石微粉、4.4g碳化硅微粉、6.5g活性稀释剂、6.8g光引发剂；
2、将a、b两种组分分别依次倒入不同搅拌机中（金刚石微粉、碳化硅微粉除外），全过程高速搅拌，转速为1200r/min，搅拌时间为20min；
3、将碳化硅微粉、金刚石微粉依次缓慢加入a组分搅拌机中，加入过程中低速搅拌，转速为300r/min，加入完成之后高速搅拌，转速在1200r/min，搅拌时间为50min；
4、将加工完成之后的a、b组分按比例依次加入搅拌机中，转速为300r/min，搅拌时间为30min；
5、将搅拌完成之后的涂料取出，通过匀胶机均匀分散在基体叶片之上；
6、将涂覆好的基体片放入uv固化机中，通过紫外光照射，使涂料固化成膜。
通过测量，金刚石树脂固化成膜之后，肖氏硬度为95。
实施例2：
（一）原料配比（所有原料配比按质量百分比）：
a组分：
环氧丙烯酸酯树脂为50%；
含氟环氧树脂为10%；
金刚石微粉为34%；
碳化硅微粉为6%。
b组分：
活性稀释剂为69%；
光引发剂为31%。
金刚石树脂耐磨涂料a组分与b组分质量比为4.5：1。
（二）制备方法：
1、称取40.9g环氧丙烯酸酯树脂、8.2g含氟环氧树脂、27.84g金刚石微粉、4.9g碳化硅微粉、12.52g活性稀释剂、5.64g光引发剂；
2、将a、b两种组分分别依次倒入不同搅拌机中（金刚石微粉、碳化硅微粉除外），全过程高速搅拌，转速为1200r/min，搅拌时间为20min；
3、将碳化硅微粉、金刚石微粉依次缓慢加入a组分搅拌机中，加入过程中低速搅拌，转速为300r/min，加入完成之后高速搅拌，转速在1200r/min，搅拌时间为50min；
4、将加工完成之后的a、b组分按比例依次加入搅拌机中，转速为300r/min，搅拌时间为30min；
5、将搅拌完成之后的涂料取出，通过匀胶机均匀分散在基体叶片之上；
6、将涂覆好的基体片放入uv固化机中，通过紫外光照射，使涂料固化成膜。
通过测量，金刚石树脂固化成膜之后，肖氏硬度为93。
实施例3：
（一）原料配比（所有原料配比按质量百分比）：
a组分：
环氧丙烯酸酯树脂为40%；
含氟环氧树脂为20%；
金刚石微粉为32%；
碳化硅微粉为8%。
b组分：
活性稀释剂为59%；
光引发剂为41%。
金刚石树脂耐磨涂料a组分与b组分质量比为5.5：1。
（二）制备方法：
1、称取33.85g环氧丙烯酸酯树脂、16.92g含氟环氧树脂、27.08g金刚石微粉、6.77g碳化硅微粉、9.08g活性稀释剂、6.3g光引发剂；
2、将a、b两种组分分别依次倒入不同搅拌机中（金刚石微粉、碳化硅微粉除外），全过程高速搅拌，转速为1200r/min，搅拌时间为20min；
3、将碳化硅微粉、金刚石微粉依次缓慢加入a组分搅拌机中，加入过程中低速搅拌，转速为300r/min，加入完成之后高速搅拌，转速在1200r/min，搅拌时间为50min；
4、将加工完成之后的a、b组分按比例依次加入搅拌机中，转速为300r/min，搅拌时间为30min；
5、将搅拌完成之后的涂料取出，通过匀胶机均匀分散在基体叶片之上；
6、将涂覆好的基体片放入uv固化机中，通过紫外光照射，使涂料固化成膜。
通过测量，金刚石树脂固化成膜之后，肖氏硬度为90。
本发明能够以较高效率批量制备高耐磨性金刚石树脂涂层，通过环氧丙烯酸酯和含氟环氧树脂混合进而改善树脂与金刚石、碳化硅的结合情况，同时改善与基体的浸润性，增强树脂与基体表面的结合力，进而得到高耐磨的金刚石树脂涂层。