[發(fā)明專利]一種雙組份鋁質(zhì)金屬耐腐蝕修補(bǔ)劑及其制備方法

在審

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• 申請日: 2015-05-05
• 公開（公告）號: CN104804692A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚義俊;萬韜隃;劉斌;王濤;張樂彬;溫曉霞;張雯雯
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/04;C09J11/06;C09J11/08
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;裴詠萍

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種鋁質(zhì)金屬修補(bǔ)劑。

背景技術(shù)

一些需要在高溫工況下工作的鋁合金設(shè)備，如鋁合金風(fēng)葉、鋁合金淬火爐等設(shè)備，出現(xiàn)破損或斷裂時一般需要修補(bǔ)劑來進(jìn)行修補(bǔ)，金屬修補(bǔ)劑是設(shè)備維修中表面粘涂與膠接的關(guān)鍵技術(shù)，它是由高分子聚合物及金屬粉末、陶瓷粉末和纖維組成的雙組份(?或多組份)?膠泥狀復(fù)合材料，廣泛用于零件耐磨損、耐腐蝕修復(fù)和預(yù)保護(hù)涂層及用來修補(bǔ)零件各種缺陷(?如裂紋、劃傷、尺寸超差、鑄造氣孔、砂眼)?以及密封堵漏等，其工藝簡便易行，只需將雙組份按比例混合均勻，涂敷于經(jīng)除銹、除油的表面，固化后修整即可，是一種省工、省時、經(jīng)濟(jì)、耐用、靈活、方便、理想的新型修補(bǔ)材料，是目前發(fā)展最快的復(fù)合材料之一。

傳統(tǒng)的用于高溫粘接的無機(jī)膠盡管耐高溫性較好，但存在內(nèi)聚強(qiáng)度低，脆性大，耐水性，耐酸堿性差等缺陷，如，專利申請CN1253156A?公布的陶瓷膠黏劑盡管耐溫性較好，但高溫下材料易發(fā)生膨脹，粘接線膨脹系數(shù)相差較大的材料時，膠層與粘接界面上將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，進(jìn)而損壞粘接效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種耐高溫、耐酸堿、且具有強(qiáng)粘度的修補(bǔ)劑。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種雙組份鋁質(zhì)金屬耐腐蝕修補(bǔ)劑，包括以下重量百分比的組分：環(huán)氧樹脂20-25份，固化劑10-15份，補(bǔ)強(qiáng)填料18-23份，偶聯(lián)劑10-15份，微粉5-8份，活性劑3-6份，增粘劑1-3份，消泡劑0.1～0.5份，稀釋劑30-35份。

環(huán)氧樹脂采用雙酚A環(huán)氧樹脂，為E14、E44、E40中的一種或者幾種的混合物。優(yōu)選E14型雙酚A環(huán)氧樹脂。

固化劑為線型酚醛樹脂或線型多氨類聚酰胺樹脂，優(yōu)選線型多氨類聚酰胺樹脂。本改進(jìn)通過采用線型多官能度（官能度大于等于3）樹脂為固化劑，有效地提高了修補(bǔ)劑的固化效果，有效地提高了產(chǎn)品的性能，同時還實(shí)現(xiàn)了對修補(bǔ)劑的強(qiáng)度、抗老化性能、耐腐蝕性能等進(jìn)行了改性。

補(bǔ)強(qiáng)填料選用改性凹凸棒石粘土粉末，通過以下步驟制備：（1）稱量100g細(xì)度為200～400目的凹凸棒石粘土放入800～1000ml蒸餾水中，用50～100ml濃度為lmol/L的鹽酸在80～100℃中處理1～3小時，然后攪拌2～4小時制備懸浮液；（2）將懸浮液加入5～10mL的復(fù)合活性劑，加入15-20g納米氧化硅，滴加NaOH溶液調(diào)整懸浮液的pH值至6～8，再攪拌2～4小時制備懸浮液；所述復(fù)合活性劑由有機(jī)化合物和非離子型表面活性劑以體積比1:1-1:2組成；有機(jī)化合物為有機(jī)聚硅氧烷或有機(jī)羧酸（如硬脂酸，已二酸等），優(yōu)選環(huán)氧基聚硅氧烷或硬脂酸。非離子型表面活性劑選用烷基酚聚氧乙烯醚型活性劑（OP-10）、失水山梨醇脂肪酸酯型活性劑（S80）或吐溫-20型活性劑，優(yōu)選烷基酚聚氧乙烯醚型活性劑；（3）將懸浮液進(jìn)行3500r/min?轉(zhuǎn)速離心處理5～10min，回收的固體物烘干，研細(xì)，即得所述改性凹凸棒石粘土粉末。利用凹凸棒石粘土特殊纖維狀晶體形態(tài)的層鏈狀結(jié)構(gòu)，在粘結(jié)劑形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過凹土表面吸附納米氧化硅粉末的羥基與粘結(jié)劑通過氫鍵結(jié)合，提高粘結(jié)劑聚合的交聯(lián)度，提高修補(bǔ)劑固化的強(qiáng)度。

偶聯(lián)劑選用選用甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷，優(yōu)選十二烷基三甲氧基硅烷。偶聯(lián)劑表面的官能團(tuán)與修補(bǔ)劑發(fā)生縮合反應(yīng)，提高修補(bǔ)劑的固化速度，提高修補(bǔ)劑在鋁合金表面的粘結(jié)強(qiáng)度。

微粉選用納米氧化鋯，提高修補(bǔ)劑的熱穩(wěn)定性，提高修補(bǔ)劑的耐溫性，并能夠提高修補(bǔ)劑在鋁合金表面的剪切強(qiáng)度。

活性劑選擇非離子型活性劑，選擇聚氧乙烯油醇醚型、乙氧基化甲基葡萄糖苷硬脂酸脂型、吐溫20型（聚氧乙烯失水山梨醇酐單月桂酸脂）活性劑，優(yōu)選聚氧乙烯油醇醚型活性劑。

增粘劑選用三烷氧硅烴基三聚異氰酸酯、烷亞乙基二胺、環(huán)狀氨烴基硅烷，優(yōu)選三烷氧硅烴基三聚異氰酸酯，提高修補(bǔ)劑與鋁合金表面的粘結(jié)強(qiáng)度。

消泡劑為上海梓意化工有限公司生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂用消泡劑，由聚醚類和脂類經(jīng)過特定的配方配制而成，外觀微黃，在環(huán)氧樹脂中完全透明，不會使環(huán)氧樹脂變白，變混，不影響透明度，用來消除環(huán)氧樹脂在生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的泡沫。

稀釋劑選用四氫呋喃，具有較強(qiáng)的溶解性。

本發(fā)明修補(bǔ)劑組分的最佳配比為：環(huán)氧樹脂20份，固化劑10份，補(bǔ)強(qiáng)填料20份，偶聯(lián)劑10份，微粉5份，活性劑3份，增粘劑1.7份，消泡劑0.3份，稀釋劑30份。