專利名稱：聚苯硫醚改性涂料及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及聚苯硫醚改性涂料及其應用，特別涉及抗磨損、耐腐蝕聚苯硫醚改性涂料及其應用。
背景技術：
エ業生產裝置中，設備的動摩擦機構、輸送含砂礫的原油管道、輸送含顆粒物料的化工管道、排放含粉塵的煙氣管道等在腐蝕環境中使用的受摩擦部件，特別是長期處于嚴寒和高溫環境下的輸送含砂礫的原油管道和排放含粉塵的煙氣管道，在使用過程中會受到磨蝕和腐蝕的雙重危害，致使所述部件使用壽命短，更換頻率高，增加了運行成本，也給エ 業化生產的連續性和安全性帶來較大的困難。為了減少上述部件受到磨損和腐蝕的危害，人們使用具有抗磨損、耐腐蝕性能的材料鋳造上述部件。所述具有抗磨損、耐腐蝕性能的材料包括金屬材料、無機材料、高分子材料，而現有的這三種材料分別存在著如下問題(I)、抗磨損、耐腐蝕的金屬材料，都為昂貴的合金材料，如鈦-鎳-鉻不銹鋼，其價格不僅是普通鋼材的幾倍甚至幾十倍，而且其使用壽命很有限，維修更換成本也很高；(2)、抗磨損、耐腐蝕的無機材料，如玻璃(鐵基搪玻璃)、鑄石、剛玉等，因具有脆性，難以加工，且原料成本也較高；(3)、抗磨損、耐腐蝕的高分子材料，因耐熱性差、強度低等缺點，其使用范圍受到了較大的限制。為了克服現有技術存在的上述問題，目前，也有將包含一種基礎樹脂的抗磨損、耐腐蝕涂料噴涂在金屬基體材料表面形成涂層，得到具有抗磨損、耐腐蝕性能的復合材料。該復合材料雖然在一定程度上克服了合金材料成本高、無機材料難加工、高分子材料強度低等缺點，但發明人在實際操作過程中發現該材料仍然存在這些問題(I)、金屬基體材料與其表面的涂層之間結合力差，使涂層易從基體材料上剝離，讓金屬-涂層復合材料失去耐腐蝕、抗磨損的性能；(2)、涂層摩擦系數高，抗磨損性能低；(3)、耐腐蝕性低，使用壽命短。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中金屬基體材料表面噴涂涂料形成的金屬-涂層復合材料，存在的涂層易從基本材料上剝離、抗磨損性能和耐腐蝕性低的缺點，提供與金屬基體材料結合力好、抗磨損和耐腐蝕性能好的聚苯硫醚改性涂料。本發明的第二個目的在于提供聚苯硫醚改性涂料的應用。本發明的第三個目的在于提供用聚苯硫醚改性涂料制備抗磨損、耐腐蝕性能復合材料的方法。為了實現本發明的第一個目的，本發明提供了以下技術方案聚苯硫醚改性涂料，按重量百分含量計，由以下組分組成聚苯硫醚樹脂60 90%，聚全氟こ丙烯樹脂3 25%，こ烯-四氟こ烯共聚樹脂 3 20 %，
ニ硫化鑰I 5%，石墨I 5%,填料余量，所述填料為氧化鋅、氧化鋁、碳化硅以及三氧化ニ鉻中的任意ー種或幾種的混合物。上述涂料中，所述聚苯硫醚樹脂可 以為線型聚苯硫醚，也可以為支鏈型聚苯硫醚。優選支鏈型聚苯硫醚樹脂，特別是當支鏈型聚苯硫醚樹脂的特性粘度為5 20mL/g(以α -氯萘為溶劑，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蝕、耐磨損、耐高溫、高絕緣和粘接性等優越的物理性能。上述聚苯硫醚樹脂的重量百分含量優選60 80%。上述聚全氟こ丙烯樹脂的重量百分含量優選5 20%。上述こ烯-四氟こ烯共聚樹脂的重量百分含量優選5 20%。上述涂料中，所述填料優選氧化鋅、氧化鋁、碳化硅以及三氧化ニ鉻中任意幾種混合物。所述填料中的氧化鋅可以為普通氧化鋅，也可以是氧化鋅晶須。由于氧化鋅晶須具有爪型的分子結構，不但能起填充作用，而且能夠嵌入基礎樹脂分子中，使分子間更易結合，使涂料各組分之間相容性更佳，從而使上述聚苯硫醚改性涂料具有更好的剛性和抗磨損性能，因此，上述氧化鋅優選氧化鋅晶須。優選的，上述氧化鋅晶須的長徑比優選為5 I 30 1，最好為10 I 30 : I。為了更進ー步使上述涂料具有較高的剛性和抗磨損性能，上述氧化鋁優選α -氧化鋁；所述α-氧化鋁因其具有較好的硬度，填充于涂料中，提高了涂料的剛性和抗磨損性倉^:。為了再進ー步使上述聚苯硫醚改性涂料具有更好的剛性和抗磨損性能，上述碳化硅和三氧化ニ鉻的粒徑優選為小于或等于O. 01mm。為了實現本發明的第二個目的，本發明提供了以下技術方案聚苯硫醚改性涂料的應用，將上述聚苯硫醚改性涂料用在金屬基體材料上制作抗磨損、耐腐蝕性能復合材料。為了實現本發明的第三個目的，本發明提供了以下技術方案用上述聚苯硫醚改性涂料制備抗磨損、耐腐蝕性能復合材料的方法，包括將上述聚苯硫醚改性涂料噴涂在金屬基體材料上，加熱、熔融固化成膜。本發明采用聚苯硫醚樹脂、聚全氟こ丙烯樹脂與こ烯-四氟こ烯共聚樹脂復配使用，共同作為本發明涂料的基礎樹脂，其中，聚苯硫醚樹脂，又稱聚亞苯基硫醚樹脂，是分子鏈含亞苯基硫醚重復結構單元的聚合物，分為線型聚苯硫醚和支鏈型聚苯硫醚，具有較好的抗磨損、耐腐蝕性、耐熱性、耐候性、高絕緣性等優點；こ烯-四氟こ烯共聚樹脂，又稱氟樹脂40，是由こ烯和四氟こ烯以I : l(mo I)組成的，由こ烯和四氟こ烯交替鏈節的共聚物，具有優良的耐沖擊、抗蠕變、高壓縮強度等綜合性能，長期使用溫度-60 +180°C ;聚全氟こ丙烯樹脂，是四氟こ烯和全氟丙烯的共聚物，具有與號稱“塑料之王”的聚四氟こ烯相仿的機械強度、化學穩定性、電絕緣性、耐老化性和不黏性，可在-85 205°C長期使用。本發明涂料組分之間具有極好的相容性，使得用本發明涂料制備的涂層兼備了所述三種基礎樹脂優異的物理化學、機械力學特性；在本發明所述三種基礎樹脂的比例范圍內，本發明涂料噴涂在金屬基體材料上形成涂層，熔融狀態下，分子鏈相互纏繞，部分高聚物斷鏈，再接枝或嵌段，從而形成分子界面接觸相均勻的聚苯硫醚·聚全氟こ丙烯·こ烯-四氟こ烯共聚物高分子合金，使得用本發明涂料制備的涂層較所述三種基礎樹脂性能更優異，特別是抗磨損和耐腐蝕性能更佳，涂層與金屬基體材料的結合力更好，涂層不易從基體材料上剝離；采用ニ硫化鑰和石墨作輔助潤滑劑，填補了所述三種基礎樹脂的結構缺陷，增強了本發明涂料的自潤滑性，使耐磨損能力強；采用上述填料作支撐劑，增強了本發明涂料的剛性和抗磨損性能。與現有技術相比，本發明的有益效果本發明聚苯硫醚改性涂料，組分之間相容性好，制備的涂層具有如下耐腐蝕和抗磨損等物化性能優點(I)、有較高的耐腐蝕性，制備的涂層耐鹽酸(36% W，本發明所述w”表示質量百分含量，下同)、硝酸(40% w)、硫酸(70% w)、磷酸(60% w),燒堿(40% w)、氨水,氯化鈣，こ酸、丙酮、氯仿、こ醇汽油(體積比20 80)等酸、堿、鹽、有機溶劑的腐蝕； (2)、具有自潤滑性，摩擦系數低，抗磨損能力強；(3)、韌性好，可承受金屬表面可以承受的沖擊カ；(4)、與鋼鐵、鋁、不銹鋼等金屬基體材料具有優良的粘結力，附著力高，特別適用于搪玻璃設備不能承受的冷熱驟變的使用エ況；(5)、表面的光潔度高，阻垢性好，使用過程中，特別是在硬水環境下使用不易結垢；出)、高絕緣、耐高溫，具有較高的熱穩定性和較好的耐候性，可在液體(-20 1600C )和空氣(-40 260°C )中長期使用。因本發明涂料具有如上優點，通過將本發明涂料噴涂在金屬基體材料表面，制造出的エ件物化性能優異，使用壽命長、應用范圍廣。
具體實施例方式下面結合試驗例及具體實施方式
對本發明作進ー步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。實施例I 7實施例I 7的聚苯硫醚改性涂料，按重量百分含量計，分別由如表I中實施例I 7所示組分混合而成。比較例I 3比較例I 3的聚苯硫醚改性涂料，按重量百分含量計，分別由如表I中比較例I 3所示組分混合組成。表I
權利要求
1.聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，按重量百分含量計，由以下組分組成 聚苯硫醚樹脂60 90%， 聚全氟乙丙烯樹脂3 25%， 乙烯-四氟乙烯共聚樹脂 3 20%， 二硫化鑰I 5%， 石墨I 5% ,填料余量， 所述填料為氧化鋅、氧化鋁、碳化硅以及三氧化二鉻中的任意一種或幾種的混合物。
2.根據權利要求I所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述聚苯硫醚樹脂為支鏈型聚苯硫醚樹脂。
3.根據權利要求2所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述聚苯硫醚樹脂以的特性粘度為5 20mL/g。
4.根據權利要求I 3任一所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述聚苯硫醚樹脂的重量百分含量為60 80%,所述聚全氟乙丙烯樹脂的重量百分含量為5 20%,所述乙烯-四氟乙烯共聚樹脂的重量百分含量為5 20%。
5.根據權利要求I 3任一所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述氧化鋅為氧化鋅晶須。
6.根據權利要求5所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述氧化鋅晶須的長徑比為 5 :1 30 lo
7.根據權利要求I 3任一所述的聚苯硫醚改性涂料，其特征在于，所述氧化鋁為α -氧化招。
8.根據權利要求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鉻的粒徑小于或等于O. 01mm。
9.權利要求I 8任一所述的聚苯硫醚改性涂料的應用，其特征在于，將聚苯硫醚改性涂料用在金屬基體材料上制作抗磨損、耐腐蝕性能復合材料。
10.權利要求9中所述的抗磨損、耐腐蝕性能復合材料的制備方法，其特征在于，包括將所述聚苯硫醚改性涂料噴涂在金屬基體材料上，加熱、熔融固化成膜。
全文摘要
本發明公開了聚苯硫醚改性涂料及其應用。聚苯硫醚改性涂料，按重量百分含量計，由以下組分組成聚苯硫醚樹脂60～90%，聚全氟乙丙烯樹脂3～25%，乙烯-四氟乙烯共聚樹脂3～20%，二硫化鉬1～5%，石墨1～5%，填料余量，所述填料為氧化鋅、氧化鋁、碳化硅以及三氧化二鉻中的任意一種或幾種的混合物。本發明聚苯硫醚改性涂料，組分之間相容性好，制備的涂層具有較高的耐腐蝕性和自潤滑性，耐磨損能力強，耐高溫、高絕緣，韌性好，可承受金屬表面可以承受的沖擊力；與金屬材料有極優良的粘結性能，特別適用于搪玻璃設備不能承受的冷熱驟變的使用工況；通過將本發明涂料噴涂在金屬基體材料表面，制造出的工件物化性能優異，使用壽命長、應用范圍廣。
文檔編號C09D127/18GK102676048SQ20121018627
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者古旗高 申請人:成都樂天塑料有限公司