一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域。本发明专利技术先利用4

【技术实现步骤摘要】
一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体为一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属基材如铝合金以其独特的机械性能、轻便、美观等特点广泛应用于航天设备、机场、地铁以及建筑装饰等领域。通常为了提高材料的硬度、耐磨等性能，在金属基材使用前，必要对其进行涂层保护处理，常采用树脂、钛瓷与其他填料混合，提高涂层硬度，并且因为长期使用，使涂料漆膜容易受到磨损和脱漆，而钛瓷与其他填料因分散不均易出现堆叠现象，导致涂层表面凹凸不平，且与树脂基体嵌合程度不高，反而加剧涂层磨损情况。
[0003]有机硅树脂由于其硅氧键含有较高的键能，因此具有较高的热氧化稳定性和耐热性，且优于一般有机树脂，但对基材的粘结力较差，使用一年甚至半年后，会发生较大的漆膜脱落情况，在一定程度上限制了它的应用，而环氧树脂含有许多羟基和醚键，可以大大提高涂料的附着力，但与有机硅树脂的相容性不好，难以发挥其提升涂料的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料，包括自制有机硅树脂、自制填料、稀释剂660A、三乙烯四胺、DMP
‑
30，所述超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料由以下方法制得，将自制有机硅树脂、自制填料搅拌混合后，加入稀释剂660A，水浴加热至预定温度，通入氢气和氮气，继续升温，真空保温一段时间，再加入三乙烯四胺和DMP
‑
30。
[0006]进一步的，所述自制有机硅树脂由改性环氧树脂、3
‑
氯丙基三乙氧基硅烷、二乙氧基二氯硅烷、十甲基环五硅氧烷、2,4,6,8,10
‑
环五硅氧烷、四甲基二氢基二硅氧烷、1,1,1
‑
三乙基
‑
3,3
‑
二甲基二硅氧烷、正丙醇制得。
[0007]进一步的，所述改性环氧树脂由4
‑
羟基巴豆酸、环氧树脂E
‑
51、五氧化二磷制得。
[0008]进一步的，所述自制填料由以下方法制得，将碳纳米管经硝酸处理，得预处理碳纳米管；将预处理碳纳米管置于去离子水中，超声分散后，加入六水合硝酸铈、硫酸钠、六次甲基四胺，氮气保护下，油浴加热至预定温度，搅拌反应后，抽滤、冲洗、干燥得复合碳纳米管；再置于钛酸丁酯，超声处理后，高温下反应一段时间后，加热升温，保温一段时间，再降温、保温。
[0009]进一步的，一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
[0010](1)将树脂基体升温至89～95℃，按质量比1:0.0007:7～1:0.001:16加入改性环氧树脂、KP220、乙酸乙酯，改性环氧树脂和树脂基体的质量比为0.4:1～0.8:1，150～200rpm搅拌1～3h后，氮气氛围下，反应9～18h后，降温至20～30℃，加入树脂基体质量0.9
～2.0倍的正丙醇，反应5～10h后，用去离子水洗涤至溶液pH为6～7，300～400rpm、77～85℃蒸馏3～6h，得自制有机硅树脂；
[0011](2)将自制有机硅树脂、自制填料按质量比l:1.0～1:1.5混合，200～300rpm搅拌3～7h后，加入自制有机硅树质量0.006～0.01倍的稀释剂660A，水浴加热至46～59℃，通入氢气和氮气，升温至220～242℃，真空度30～70Pa下保温7～12h，加入自制有机硅树脂质量0.01～0.03倍的三乙烯四胺、自制有机硅树脂质量0.002～0.005倍的DMP
‑
30，搅拌均匀，得超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料。
[0012]进一步的，步骤(1)所述改性环氧树脂的制备方法为：于86～96℃，将环氧树脂E
‑
51、4
‑
羟基巴豆酸、N,N
‑
二乙基苄胺、对羟基苯甲醚、无水乙醇按质量比1:0.9:0.006:0.0005:0.06～1:1.4:0.01:0.001:0.3，150～250rpm反应40～66min后，降温至30～40℃，加入环氧树脂E
‑
51质量0.6～1.0倍的五氧化二磷，72～89℃、200～300rpm蒸馏2～5h，得改性环氧树脂。
[0013]进一步的，步骤(1)所述树脂基体的制备方法为：将3
‑
氯丙基三乙氧基硅烷、二乙氧基二氯硅烷、十甲基环五硅氧烷、2,4,6,8,10
‑
环五硅氧烷、甲苯、沸石分子筛按质量比1:0.3:0.4:0.5:13:0.001～1:0.8:0.7:1:22:0.003混合，搅拌均匀后，置于67～75℃油浴锅中，加入3
‑
氯丙基三乙氧基硅烷质量4～11倍的乙醇水溶液，乙醇水溶液中无水乙醇和去离子水的质量比为1:1，反应2～5h后，按质量比1:0.6～1:1.4加入四甲基二氢基二硅氧烷、1,1,1
‑
三乙基
‑
3,3
‑
二甲基二硅氧烷，四甲基二氢基二硅氧烷和3
‑
氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为0.2:1～0.6:1，反应1.5～3h后，过滤，分层，于143～153℃、400～500mmHg蒸馏4～9h，再于190～220℃烘烤20～36min。
[0014]进一步的，步骤(2)所述自制填料的制备方法为：
[0015]A、将预处理碳纳米管置于预处理碳纳米管质量180～250倍的去离子水，25～35kHz超声10～26min后，按质量比1:0.08:0.1～1:0.2:0.2加入六水合硝酸铈、硫酸钠、六次甲基四胺，六水合硝酸铈与预处理碳纳米管的质量比为0.7:1～0.9:1，氮气保护下，油浴加热至95～108℃，100～130rpm搅拌16～22h后，抽滤，依次用去离子水和无水乙醇冲洗3～7min，60～70℃干燥8～12h，得复合碳纳米管；
[0016]B、将复合碳纳米管置于复合碳纳米管质量5～8倍的钛酸丁酯，25～35kHz超声4～7h后，200～220℃下反应18～22h后，升温至600～630℃，保温5～8h，降温至322～367℃，保温6～9h后，抽滤，用去离子水洗涤6～8次，60～70℃干燥3～5h，得自制填料。
[0017]进一步的，步骤A所述预处理碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管置于碳纳米管质量25～36倍的质量分数为68％的硝酸，25～35kHz超声24～36min后，60～80rpm搅拌3～7h，再加入去离子水至溶液pH为6～7，抽滤，68～80℃干燥6～11h。
[0018]进一步的，步骤(2)所述氢气和氮气的流量比为3:1，氢气和氮气总流量为150mm3/s。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0020]本专利技术利用自制有机硅树脂和自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料，包括自制有机硅树脂、自制填料、稀释剂660A、三乙烯四胺、DMP
‑
30，其特征在于，所述超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料由以下方法制得，将自制有机硅树脂、自制填料搅拌混合后，加入稀释剂660A，水浴加热至预定温度，通入氢气和氮气，继续升温，真空保温一段时间，再加入三乙烯四胺和DMP
‑
30。2.根据权利要求1所述的一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料，其特征在于，所述自制有机硅树脂由改性环氧树脂、3
‑
氯丙基三乙氧基硅烷、二乙氧基二氯硅烷、十甲基环五硅氧烷、2,4,6,8,10
‑
环五硅氧烷、四甲基二氢基二硅氧烷、1,1,1
‑
三乙基
‑
3,3
‑
二甲基二硅氧烷、正丙醇制得。3.根据权利要求2所述的一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料，其特征在于，所述改性环氧树脂由4
‑
羟基巴豆酸、环氧树脂E
‑
51、五氧化二磷制得。4.根据权利要求1所述的一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料，其特征在于，所述自制填料由以下方法制得，将碳纳米管经硝酸处理，得预处理碳纳米管；将预处理碳纳米管置于去离子水中，超声分散后，加入六水合硝酸铈、硫酸钠、六次甲基四胺，氮气保护下，油浴加热至预定温度，搅拌反应后，抽滤、冲洗、干燥得复合碳纳米管；再置于钛酸丁酯，超声处理后，高温下反应一段时间后，加热升温，保温一段时间，再降温、保温。5.一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)将树脂基体升温至89～95℃，按质量比1:0.0007:7～1:0.001:16加入改性环氧树脂、KP220、乙酸乙酯，改性环氧树脂和树脂基体的质量比为0.4:1～0.8:1，150～200rpm搅拌1～3h后，氮气氛围下，反应9～18h后，降温至20～30℃，加入树脂基体质量0.9～2.0倍的正丙醇，反应5～10h后，用去离子水洗涤至溶液pH为6～7，300～400rpm、77～85℃蒸馏3～6h，得自制有机硅树脂；(2)将自制有机硅树脂、自制填料按质量比l:1.0～1:1.5混合，200～300rpm搅拌3～7h后，加入自制有机硅树质量0.006～0.01倍的稀释剂660A，水浴加热至46～59℃，通入氢气和氮气，升温至220～242℃，真空度30～70Pa下保温7～12h，加入自制有机硅树脂质量0.01～0.03倍的三乙烯四胺、自制有机硅树脂质量0.002～0.005倍的DMP
‑
30，搅拌均匀，得超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料。6.根据权利要求5所述的一种超耐磨高硬度纳米钛瓷涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述改性环氧树脂的制备方法为：于86～96℃，将环氧树脂E
‑
51、4
‑
羟基巴豆酸、N,N
‑
二乙基苄胺、对羟基苯甲醚、无水乙醇按质...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪晓明，
申请(专利权)人：纪晓明，
类型：发明
国别省市：