硬毡涂料及其制备方法以及碳纤维硬毡及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硬毡涂料及其制备方法以及碳纤维硬毡及其制备方法，涉及涂料领域。硬毡涂料由20

【技术实现步骤摘要】
硬毡涂料及其制备方法以及碳纤维硬毡及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料领域，尤其是涉及一种硬毡涂料及其制备方法以及碳纤维硬毡及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳纤维硬毡常用于高温、含有腐蚀性杂质的环境中，容易产生老化变薄问题，缩短了碳纤维硬毡的使用寿命。然而，碳纤维硬毡价格昂贵，碳纤维硬毡的大量消耗将导致生产成本大大提高。
[0003]目前，相关技术中为了延缓碳纤维硬毡的老化，通常采用碳纤维硬毡的外表面上直接沉积碳化硅涂层的方法来降低碳纤维硬毡受高温或腐蚀性杂质的影响，以达到延长碳纤维硬毡的寿命的目的。
[0004]但是，碳化硅涂层在碳纤维硬毡表面上的附着力较弱，在高温、腐蚀性环境中，碳化硅涂层容易从碳纤维硬毡上脱落。同时，在实际应用过程中，碳纤维硬毡需要频繁进出高温炉中，在多次摩擦下，附着牢度不强的碳化硅涂层也容易从碳纤维硬毡上脱落。故提供一种与碳纤维硬毡附着牢度高且耐磨的涂料来提高对碳纤维硬毡进行保护，以延长碳纤维硬毡的使用寿命具有重要的研究意义。

技术实现思路

[0005]为了有效延长碳纤维硬毡的使用寿命，本申请提供一种硬毡涂料及其制备方法以及碳纤维硬毡及其制备方法。
[0006]本申请提供的一种硬毡涂料采用如下的技术方案：一种硬毡涂料，由以下重量百分比的原料制成：呋喃树脂：20
‑
25％改性酚醛树脂：5
‑
8％无机硅增硬树脂：5
‑
8％乳化增稠剂：1
‑
2％填充物：18
‑/>26％成膜助剂：2
‑
3％第一溶剂：30
‑
49％；所述填充物选用碳粉或者以碳粉为主要成分的填料。
[0007]通过采用上述技术方案，呋喃树脂、改性酚醛树脂以及无机硅增硬树脂三者协同配合，有效提高了硬毡涂料与碳纤维硬毡的附着稳定性以及耐热稳定性，使得硬毡涂料所成型的涂层能够稳定对碳纤维硬毡进行保护，有效延长了碳纤维硬毡的使用寿命。另外，乳化增稠剂能够使呋喃树脂、改性酚醛树脂以及无机硅增硬树脂均匀分散至溶剂中，填充物选用碳粉或者以碳粉为主要成分的填料，主要目的是增加涂层厚度，同时还可以为后续在涂层上沉积丙烷分解物提供吸附点，有利于提高丙烷分解物与涂层的附着稳定性，从而进
一步提高涂层的耐热性能。
[0008]可选的，所述改性酚醛树脂选用有机硅改性酚醛树脂，按原料计，所述有机硅改性酚醛树脂包括以下重量份的组分：酚醛树脂：20
‑
30份异氰酸酯基硅烷：4
‑
9份端环氧基聚硅氧烷：5
‑
10份聚酯多元醇：2
‑
4份催化剂：1
‑
3份第二溶剂：100份。
[0009]通过采用上述技术方案，采用异氰酸酯基硅烷、端环氧基聚硅氧烷以及聚酯多元醇共同对酚醛树脂进行改性，不仅能够进一步提高涂层的耐磨强度，还能够提高涂层的耐碱性能与耐溶剂性能。
[0010]可选的，所述有机硅改性酚醛树脂的制备方法包括以下步骤：将酚醛树脂、聚酯多元醇以及催化剂加入第二溶剂中，边搅拌边升温至100
‑
120℃，然后恒温加热回流1
‑
2h，得到中间产物；将异氰酸酯基硅烷、端环氧基聚硅氧烷加入中间产物中，继续在100
‑
120℃加热回流2
‑
3h，得到有机硅改性酚醛树脂。
[0011]采用上述方法进行制备得到的有机硅改性酚醛树脂不仅能够进一步提高涂层的耐磨强度，还能够提高涂层的耐碱性能与耐溶剂性能。
[0012]可选的，所述填充物包括碳粉、碳化硅、空心玻璃微珠以及三氧化二铝，按所述硬毡涂料的含量计，所述碳粉的占比为15
‑
20wt％，所述碳化硅的占比为1
‑
2wt％，所述空心微珠的占比为1
‑
2wt％,所述三氧化二铝的占比为1
‑
2wt％。
[0013]通过采用上述技术方案，该组成的填充物不仅能够起到提高丙烷分解物与涂层的附着稳定性，还有可以改善涂料的流动性和耐热性，有利于获得耐热且表面平整光滑的涂层。
[0014]可选的，所述乳化增稠剂选用羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素中的至少一种，所述第一溶剂为水。
[0015]通过采用上述技术方案，水为无毒环保的溶剂，有利于降低环境污染。呋喃树脂、改性酚醛树脂、无机硅增硬树脂不溶于水，加入羟乙基纤维素或甲基羟乙基纤维素能够使不溶于水的呋喃树脂、改性酚醛树脂、无机硅增硬树脂与水形成乳化体系，从而形成均一的涂料体系，对提高硬毡涂料的稳定性起关键性作用。
[0016]可选的，所述成膜助剂选用二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇正丁醚中的至少一种。
[0017]第二方面，本申请提供的一种硬毡涂料的制备方法采用如下的技术方案：一种硬毡涂料的制备方法，包括以下步骤：边搅拌边往第一溶剂中加入填充物，搅拌均匀后得到预混物A；边搅拌边往预混物A中加入呋喃树脂、改性酚醛树脂和无机硅增硬树脂，搅拌均匀后得到预混物B；边搅拌边往混合物B中加入成膜助剂，搅拌均匀后，得到硬毡涂料。
[0018]通过采用上述技术方案，有利于提高各原料的均匀分散性，从而获得均匀的硬毡涂料。
[0019]第三方面，本申请提供的一种碳纤维硬毡采用如下的技术方案：一种碳纤维硬毡，包括由内到外依次设置的硬毡本体、第一涂层、第一碳保护层、第二涂层以及第二碳保护层；其中，所述第一涂层与所述第二涂层采用上述任意一项所述的一种硬毡涂料制得。
[0020]第四方面，本申请提供的一种碳纤维硬毡的制备方法采用如下的技术方案：一种碳纤维硬毡的制备方法，包括以下步骤：一次刷涂：将上述任意一项所述的硬毡涂料均匀涂刷在所述硬毡本体表面，烘烤干燥后打磨，在所述硬毡本体表面成型第一涂层；一次沉积：往所述第一涂层背离所述硬毡本体的一侧沉积第一碳保护层；二次刷涂：往所述第一碳保护层背离所述第一涂层的一侧涂刷上述任意一项所述的硬毡涂料，烘烤干燥后，成型第二涂层；二次沉积：往所述第二涂层背离所述第一碳保护层的一侧沉积第二碳保护层，得到碳纤维硬毡。
[0021]通过采用上述技术方案，第一次涂刷硬毡涂料能够不仅能够增硬碳纤维硬毡表面，而且通过对第一涂层进行打磨使表面平整后再进行第二次涂刷和沉积，能够让最终的碳纤维硬毡表面更加平整光滑。
[0022]可选的，所述第一涂层与所述第二涂层的涂布量控制在700
‑
900g/平方米，所述第一涂层与所述第二涂层的烘干温度控制在140
‑
160℃。
[0023]通过采用上述技术方案，第一涂层与第二涂层的厚度控制在上述范围有利于提高碳纤维硬毡的整体稳定性。
[0024]综上所述，本申请的技术方案至少包括以下有益效果：(1)呋喃树脂、改性酚醛树脂以及无机硅增硬树脂三者协同配合，有效提高了硬毡涂料与碳纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬毡涂料，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：呋喃树脂：20
‑
25%改性酚醛树脂：5
‑
8%无机硅增硬树脂：5
‑
8%乳化增稠剂：1
‑
2%填充物：18
‑
26%成膜助剂：2
‑
3%第一溶剂：30
‑
49%；所述填充物选用碳粉或者以碳粉为主要成分的填料。2.根据权利要求1所述的一种硬毡涂料，其特征在于：所述改性酚醛树脂选用有机硅改性酚醛树脂，按原料计，所述有机硅改性酚醛树脂包括以下重量份的组分：酚醛树脂：20
‑
30份异氰酸酯基硅烷：4
‑
9份端环氧基聚硅氧烷：5
‑
10份聚酯多元醇：2
‑
4份催化剂：1
‑
3份第二溶剂：100份。3.根据权利要求2所述的一种硬毡涂料，其特征在于：所述有机硅改性酚醛树脂的制备方法包括以下步骤：将酚醛树脂、聚酯多元醇以及催化剂加入第二溶剂中，边搅拌边升温至100
‑
120℃，然后恒温加热回流1
‑
2h，得到中间产物；将异氰酸酯基硅烷、端环氧基聚硅氧烷加入中间产物中，继续在100
‑
120℃加热回流2
‑
3h，得到有机硅改性酚醛树脂。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的一种硬毡涂料，其特征在于：所述填充物包括碳粉、碳化硅、空心玻璃微珠以及三氧化二铝，按所述硬毡涂料的含量计，所述碳粉的占比为15
‑
20wt%，所述碳化硅的占比为1
‑
2wt%，所述空心微珠的占比为1
‑
2wt%,所述三氧化二铝的占比为1
‑
2wt%。5.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家明，黎俊秀，龙晟，侯振华，王志宏，
申请(专利权)人：佛山市石金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：