一種氣動(dòng)式投飼機(jī)拋料盤(pán)用防腐耐磨涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)式投飼機(jī)拋料盤(pán)用防腐耐磨涂料及其制備方法，屬農(nóng)業(yè)機(jī)械 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 磨損是日常生活和生產(chǎn)過(guò)程中必然存在的現(xiàn)象，磨損與斷裂、腐蝕被稱(chēng)為材料失 效的三大主要形式。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年都有將近50%的能源消耗和70%的設(shè)備損壞歸因 于各種形式的磨損和腐蝕，可見(jiàn)提高材料的耐腐蝕和耐磨性能對(duì)延長(zhǎng)設(shè)備及零部件材料的 使用壽命，避免因?yàn)楦g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(hù)涂層，用于氣動(dòng)式投飼機(jī)拋 料盤(pán)等漁業(yè)設(shè)備的防護(hù)涂層，對(duì)提高其防腐耐磨性，延長(zhǎng)設(shè)備的免修期、節(jié)約作業(yè)費(fèi)用及設(shè) 備投入費(fèi)用具有非常重要的意義。
[0004] 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)涂料研究工作者們也逐漸開(kāi)始開(kāi)展防腐耐磨涂料的研究工作，中國(guó) 專(zhuān)利CN 103073972A公開(kāi)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(huán)氧樹(shù) 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(méi)有經(jīng)過(guò)特殊處理，碳納米管高的長(zhǎng)徑比以及較大的比表面積使其非常容易團(tuán)聚，用作 填料時(shí)在樹(shù)脂體系中不易分散，會(huì)對(duì)涂料的性能產(chǎn)生較大的影響。中國(guó)專(zhuān)利CN 1869136A 公開(kāi)了一種防腐蝕耐磨涂料，其組成含量為環(huán)氧樹(shù)脂20~40%，氟烯烴樹(shù)脂10~15%，陶 瓷微粉30~50%，環(huán)氧樹(shù)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(kāi)采這種惡劣的環(huán)境下使用時(shí)使用壽命較短。
[0005] 倍半硅氧烷（POSS)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化新型材料，它具有 有機(jī)材料的可加工性、韌性，并保留了無(wú)機(jī)材料高的熱穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性和優(yōu)異的力學(xué)性 能。目前，POSS化合物的合成方法已經(jīng)較為完善，一般被用于改性環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯等高 分子化合物，并主要針對(duì)改性材料熱性能的進(jìn)行研究，而對(duì)于POSS化合物包覆碳納米管以 及POSS作為固化劑改性樹(shù)脂材料的研究報(bào)道還比較少見(jiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的之一在于提供一種氣動(dòng)式投飼機(jī)拋料盤(pán)用防腐耐磨涂料，提高設(shè)備 的使用壽命。
[0007] 本發(fā)明的目的之二是提供上述涂料的制備方法。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0009] -種氣動(dòng)式投飼機(jī)拋料盤(pán)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(huán)氧樹(shù)脂 20-3O份 酚醛樹(shù)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(rùn)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(zhì)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(zhì)量5-10%過(guò)氧化苯 甲酰，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌升溫至90-1KTC，反應(yīng)5-6h，反應(yīng)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(huán)氧樹(shù)脂、 酚醛樹(shù)脂、耐磨填料、自潤(rùn)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(shí)間為30-60min。
[0016] 3)施工固化
[0017] 施工時(shí)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(shí) 間 12-24h。
[0018] 所述的籠型倍半硅氧烷POSS結(jié)構(gòu)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(zhǎng)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(rùn)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(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有的有益效果有：
[0029] 1)利用POSS對(duì)多壁碳納米管進(jìn)行包覆，能夠避免酸化處理對(duì)碳納米管結(jié)構(gòu)的破 壞所導(dǎo)致性能下降的問(wèn)題，還能有效的避免碳納米管的團(tuán)聚現(xiàn)象。
[0030] 2) POSS是一種典型的有機(jī)-無(wú)機(jī)分子納米雜化材料，兼具有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物的性 質(zhì)，能與樹(shù)脂體系形成穩(wěn)定相，有利于碳納米管在樹(shù)脂體系中分散，提高復(fù)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(wǎng)絡(luò)交聯(lián)形成更為復(fù)雜的體型結(jié)構(gòu)，提高了涂料的防腐蝕和耐高溫性能。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明采用的試劑、設(shè)備和方法為 本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)市購(gòu)的試劑、設(shè)備和常規(guī)使用的方法。
[0033] 實(shí)施實(shí)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(guò)氧化苯甲酰（0. 6g)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌升溫至 ll〇°C，反應(yīng)5h，反應(yīng)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(huán) 氧樹(shù)脂（30份）、酚醛樹(shù)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(shí)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(shí)間12h。
[0040] 實(shí)施實(shí)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(guò)氧化苯甲酰（I. 2g)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌升溫至 90°C，反應(yīng)6h，反應(yīng)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(huán)氧樹(shù)脂（20份）、酚醛樹(shù)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(shí)間 為 30min。
[0045] 3)施工固化
[0046] 將固