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有机硅改性聚酯树脂的耐磨涂料研制

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有机硅改性聚酯树脂的耐磨涂料研制
发布时间:2019-03-15    点击次数:次   
有机硅改性聚酯树脂的耐磨涂料研制


有机硅改性聚酯树脂的耐磨涂料研制


以有机硅改性聚酯树脂作为耐磨树脂,该树脂的羟值、有机硅的含量、分子结构对涂膜的性能及涂料的贮存稳定性等有重大影响。以耐磨树脂为基料,选用碳化硅等作为耐磨填料,选用二硫化钼等作为润滑填料,从而制备了一种具有优异机械性能和良好防腐蚀性能的耐磨涂料。

随着科技进步,各种机械设施及其零部件的工作环境变得日益严厉,它们不仅工作在各种复杂的环境中,同时像人造卫星、高速列车、宇宙飞船、发动机和汽轮机的叶轮、舰船的螺旋桨、船舶的甲板以及水轮发电机的叶片、路标漆、建筑物的地板等,都经常受到气流、砂石和水流的冲蚀、撞击、摩擦等力的作用。在该环境下使用一段时间后,基材表面会出现一定程度的破坏或磨损,从而影响设备的使用安全和使用寿命。通过在机械设备表面涂装耐磨涂料,是一种具有很大应用前景和发展前途的表面强化技术。材料表面在经过耐磨涂料涂装后,不仅可以防止零部件等的磨损、延长设备的使用寿命,同时还可以对基体材料起到防腐蚀保护作用。由于该技术具有简易、快速、费用低、适合现场作业等特点,从而成为提高机械设备耐磨性能的主要手段之一。

我们根据市场需求,自主设计并研发了新一代耐磨涂料。本文研制的耐磨涂料具有优异的耐磨性能和良好的防腐蚀性能。工业设备在经过该涂料的涂装后,可以在很大程度上提高金属接触面的耐磨性能,对机械设备的关键部位进行保护的同时提升了设备的防腐蚀性能,提升了机械设备的安全性,延长了机械设备的实际使用寿命。

我们首先用自主合成的高羟值聚酯树脂作为主体树脂,它与异氰酸酯树脂反应生成聚氨酯,副产物较少,因此体积收缩率小,固化后产生的内应力也较少,并且在涂膜中提供耐磨以及韧性的作用。为了涂膜具有更好的硬度和耐磨性,我们选用高交联的有机硅树脂来共聚改性聚酯树脂。由于聚酯树脂耐热温度是155 ℃,而有机硅树脂耐热温度为300 ℃,有机硅树脂共聚改性聚酯树脂的耐热温度为200 ~ 250 ℃,因此加入有机硅树脂,还可以提高涂膜的耐热性能,同时还可以提高涂膜耐水性能,耐候性能以及与基材的附着力。该树脂体系在耐磨涂料中提供了极好的耐磨性能以及其他综合性能。

合成聚酯树脂时采用了脂肪族和环酯族的酸和醇,可以使涂膜获得较好的耐候性。树脂中引入了三羟乙基异氰脲酸酯,提高了涂膜的耐磨性和硬度。采用的这些耐水解稳定性良好的单体制备的聚酯树脂固体树脂羟值为(250±10) mgKOH/g,该树脂与HDI三聚体固化后能够获得耐水性良好的涂膜,为使这种高交联密度的涂膜具有很好的抗冲击性能和柔韧性,在合成树脂时采用了线型结构1,6-己二醇,并且通过分步合成工艺,使每个聚酯树脂分子中都含有1,6-己二醇单元结构,涂料固化后保证了涂膜的韧性。

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