一種氣動式投飼機拋料盤用防腐耐磨涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種氣動式投飼機拋料盤用防腐耐磨涂料及其制備方法，屬農業機械 領域。
【背景技術】
[0002] 磨損是日常生活和生產過程中必然存在的現象，磨損與斷裂、腐蝕被稱為材料失 效的三大主要形式。據不完全統計，每年都有將近50%的能源消耗和70%的設備損壞歸因 于各種形式的磨損和腐蝕，可見提高材料的耐腐蝕和耐磨性能對延長設備及零部件材料的 使用壽命，避免因為腐蝕和磨損而造成的不必要能源損耗具有非常重要的意義。
[0003] 因此，研制一種具有良好的防腐蝕和耐磨性能的防護涂層，用于氣動式投飼機拋 料盤等漁業設備的防護涂層，對提高其防腐耐磨性，延長設備的免修期、節約作業費用及設 備投入費用具有非常重要的意義。
[0004] 近年來，國內涂料研究工作者們也逐漸開始開展防腐耐磨涂料的研究工作，中國 專利CN 103073972A公開了一種耐溫防腐耐磨粉末涂料及其制備方法，該涂料利用環氧樹 脂為基體材料，加入碳納米管和其他的功能輔助材料制備而成。但是其所使用的碳納米管 并沒有經過特殊處理，碳納米管高的長徑比以及較大的比表面積使其非常容易團聚，用作 填料時在樹脂體系中不易分散，會對涂料的性能產生較大的影響。中國專利CN 1869136A 公開了一種防腐蝕耐磨涂料，其組成含量為環氧樹脂20~40%，氟烯烴樹脂10~15%，陶 瓷微粉30~50%，環氧樹脂固化劑15~20%，但是該材料的耐候性仍有待于提高，在石油 開采這種惡劣的環境下使用時使用壽命較短。
[0005] 倍半硅氧烷（POSS)是近年來發展起來的一種有機-無機雜化新型材料，它具有 有機材料的可加工性、韌性，并保留了無機材料高的熱穩定性、氧化穩定性和優異的力學性 能。目前，POSS化合物的合成方法已經較為完善，一般被用于改性環氧樹脂和聚氨酯等高 分子化合物，并主要針對改性材料熱性能的進行研究，而對于POSS化合物包覆碳納米管以 及POSS作為固化劑改性樹脂材料的研究報道還比較少見。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的之一在于提供一種氣動式投飼機拋料盤用防腐耐磨涂料，提高設備 的使用壽命。
[0007] 本發明的目的之二是提供上述涂料的制備方法。
[0008] 為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：
[0009] -種氣動式投飼機拋料盤用防腐耐磨涂料及其制備方法，其特征在于：所述的涂 料具體的原料和組成如下：
[0010] 雙酉分A環氧樹脂 20-3O份 酚醛樹脂 10-20份 籠型倍半硅氧烷POSS包覆的多壁碳納米管 5-10份 耐磨填料 10-20份 自潤滑材料 5-10份 消泡劑 0.1-0.5份 流平劑 0.2-0.6份 固化劑 3-5份 溶劑 20-30份
[0011] 所述的防腐耐磨涂料的制備方法包括如下步驟：
[0012] 1)籠型倍半硅氧烷（POSS)包覆多壁碳納米管的制備
[0013] 將多壁碳納米管、籠型倍半硅氧烷（POSS)按質量比1:3~1:5超聲分散于N，N-二 甲基甲酰胺中配成碳納米管濃度為2-5mg/mL的溶液，然后加入單體質量5-10%過氧化苯 甲酰，在氮氣保護下攪拌升溫至90-1KTC，反應5-6h，反應完畢后加水洗滌3次，抽濾獲得 POSS包覆的多壁碳納米管。
[0014] 2)涂料漿液的制備
[0015] 在高速分散攪拌下將步驟1)制備的POSS包覆多壁碳納米管與雙酚A環氧樹脂、 酚醛樹脂、耐磨填料、自潤滑材料、消泡劑、流平劑及溶劑按比例混合制備成涂料漿液，其中 攪拌速度為1500_3000r/min，攪拌時間為30-60min。
[0016] 3)施工固化
[0017] 施工時將所述的涂料漿液與固化劑混合常溫固化成膜得到防腐耐磨涂層，固化時 間 12-24h。
[0018] 所述的籠型倍半硅氧烷POSS結構為：
[0019]
[0020] 其中R為：丁烯基、甲基丙烯酸酯基、乙基丙烯酸酯基等
[0021] 所述的多壁碳納米管直接為10_30nm，長度為5-15 μπι;
[0022] 所述的耐磨填料為三氧化鋁、碳化硅、陶瓷微粉中的一種或兩種；
[0023] 所述的自潤滑材料為二硫化鉬、氟化石墨中的一種或兩種；
[0024] 所述的消泡劑為甘油聚氧乙烯聚氧丙烯醚硬脂酸酯；
[0025] 所述的流平劑為ΒΥΚ-354 ;
[0026] 所述的固化劑為8-氨基POSS或者8-氨基苯基POSS ;
[0027] 所述的溶劑為丙酮、乙醇、四氫呋喃中的一種或兩種。
[0028] 本發明與現有的技術相比，具有的有益效果有：
[0029] 1)利用POSS對多壁碳納米管進行包覆，能夠避免酸化處理對碳納米管結構的破 壞所導致性能下降的問題，還能有效的避免碳納米管的團聚現象。
[0030] 2) POSS是一種典型的有機-無機分子納米雜化材料，兼具有機和無機化合物的性 質，能與樹脂體系形成穩定相，有利于碳納米管在樹脂體系中分散，提高復合材料的耐磨和 耐腐蝕性能。
[0031] 3)使用帶氨基的POSS材料作為固化劑，由于引入了鍵能較高的Si-O-Si鍵，使高 分子網絡交聯形成更為復雜的體型結構，提高了涂料的防腐蝕和耐高溫性能。
【具體實施方式】
[0032] 下面結合具體實施例進一步詳細說明本發明。本發明采用的試劑、設備和方法為 本技術領域常規市購的試劑、設備和常規使用的方法。
[0033] 實施實例1 :
[0034] 1)籠型倍半硅氧烷（POSS)包覆多壁碳納米管的制備
[0035] 將多壁碳納米管（2g)、八丁烯基P0SS(6g)超聲分散于N，N-二甲基甲酰胺中配成 碳納米管濃度為5mg/mL的溶液，然后加入過氧化苯甲酰（0. 6g)，在氮氣保護下攪拌升溫至 ll〇°C，反應5h，反應完畢后加水洗滌3次，抽濾獲得POSS包覆的多壁碳納米管。
[0036] 2)涂料漿液的制備
[0037] 在高速分散攪拌下將步驟1)制備的POSS包覆多壁碳納米管（10份）與雙酚A環 氧樹脂（30份）、酚醛樹脂（20份）、陶瓷微粉（10份）、二硫化鉬（5份）、甘油聚氧乙烯聚 氧丙烯醚硬脂酸酯（0. 1份）、BYK-354 (0. 2份）及丙酮（20份）混合制備成涂料漿液，其中 攪拌速度為1500r/min，攪拌時間為60min。
[0038] 3)施工固化
[0039] 將固化劑八氨基POSS (5份）與步驟2)制得的涂料漿液混合常溫固化成膜得到防 腐耐磨涂層，固化時間12h。
[0040] 實施實例2 :
[0041] 1)籠型倍半硅氧烷（POSS)包覆多壁碳納米管的制備
[0042] 將多壁碳納米管（2g)、八丁烯基POSS(IOg)超聲分散于N，N-二甲基甲酰胺中配成 碳納米管濃度為2mg/mL的溶液，然后加入過氧化苯甲酰（I. 2g)，在氮氣保護下攪拌升溫至 90°C，反應6h，反應完畢后加水洗滌3次，抽濾獲得POSS包覆的多壁碳納米管。
[0043] 2)涂料漿液的制備
[0044] 在高速分散攪拌下將步驟1)制備的POSS包覆多壁碳納米管（10份）與雙酚A 環氧樹脂（20份）、酚醛樹脂（20份）、陶瓷微粉（10份）、三氧化鋁（10份）、二硫化鉬（5 份）、氟化石墨（5份）、甘油聚氧乙烯聚氧丙烯醚硬脂酸酯（0. 5份）、BYK-354(0. 6份）及 丙酮和乙醇的混合液（30份）混合制備成涂料漿液，其中攪拌速度為3000r/min，攪拌時間 為 30min。
[0045] 3)施工固化
[0046] 將固