[發明專利]一種耐沖刷聚氨酯復合材料

有效

• 申請號: 201610672613.9
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN106280947B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 許霞
• 申請（專利權）人: 臺州市爾原聚氨酯有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D7/61;C09D7/62;C09D7/63;C09D5/08
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 劉艷玲

本發明公開了一種耐沖刷聚氨酯復合材料，所述聚氨酯復合材料由以下重量份的原料組成：聚氨酯預聚體90?100份、聚氨酯增韌劑2?6份、改性稀土氧化物粉末5?7份、超細釩氧化物粉末3?6份、碳纖維8?11份、硅烷偶聯劑1?5份、固化劑30?40份、消泡劑1?3份、二氧化硅顆粒150?180份、二硫代氨基甲酸稀土促進劑1?3份和防老劑1?5份。本發明的聚氨酯復合材料耐沖蝕磨損性能優秀，粘接強度較高，二氧化硅等填料不易發生脫落，優于現有使用的聚氨酯類耐磨涂料；同時，本發明的聚氨酯復合材料的力學性能優秀，適應性較強，散熱性好，使用周期較一般有機涂料要長，企業使用成本較低。

技術領域

本發明涉及耐磨涂料領域，特別涉及一種耐沖刷聚氨酯復合材料。

背景技術

在礦山機械領域中，耐磨材料所占比例較大，屬于消耗量比較大的耗材。在機制砂生產工藝中，洗砂機的淘洗耐磨襯板和砂漿耐磨輸送管道常因物料的沖擊和長時間作業而造成表面磨損嚴重，大幅縮短了耐磨材料的使用周期，增加了維護成本，又例如在建筑施工設備中，混凝土和瀝青攪拌機中的攪拌葉片、護板以及輸送礦漿的過流部件也常因混凝土的沖擊而過早失效。通過對失效部件的失效原因進行分析得出，這些部件主要是在受到沖擊、切削、腐蝕和長時間運作綜合作用下發生了過早失效，再通過對部件材料分析得出，金屬類部件主要是受到沖蝕磨損而失效，高分子材料類部件主要是長時間運作而失效，無機非金屬陶瓷類部件主要是受到局部沖擊產生應力裂紋而失效。如果單純提高這些材料本身的耐磨性能，其成本往往很高，收益比較低，因此，在考慮成本的情況下，技術人員考慮采用低成本的復合材料來提高耐磨性能，然而效果卻差強人意，復合材料本身由于強度不高而不能大范圍應用。因此，如何在低成本的條件下，有效提高耐磨部件的耐磨性能，對提高企業經濟效益具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種耐沖刷聚氨酯復合材料，在一定的成本控制下，提高耐磨金屬部件的耐沖刷性能。

本發明采用的技術方案如下：一種耐沖刷聚氨酯復合材料，所述聚氨酯復合材料由以下重量份的原料組成：聚氨酯預聚體90-100份、聚氨酯增韌劑2-6份、改性稀土氧化物粉末5-7份、超細釩氧化物粉末3-6份、碳纖維8-11份、硅烷偶聯劑1-5份、固化劑30-40份、消泡劑1-3份、二氧化硅顆粒150-180份、二硫代氨基甲酸稀土促進劑1-3份和防老劑1-5份。

進一步，二氧化硅顆粒由粒徑0.1-0.3mm和粒徑0.5-0.7mm兩種規格混合組成，0.1-0.3mm粒徑二氧化硅顆粒與0.5-0.7mm粒徑二氧化硅顆粒質量配比為1:2。采用上述的配置方式的緣由在于，較大粒徑的二氧化硅顆粒作為主要的耐沖蝕磨損料，較小粒徑的二氧化硅顆粒填充于較大粒徑的二氧化硅顆粒之間，以增加復合材料中的硬質點數量，使復合材料能更好地抵抗漿料的沖擊作用，同時，由于較小粒徑的二氧化硅顆粒的堆積作用，使復合材料中的二氧化硅顆粒排列更為緊密，在受到沖擊時，耐磨顆粒的位移空間較小，耐磨顆粒不易脫落。

進一步，改性稀土氧化物粉末的目數為50-100目，其制備方法為：用硅烷偶聯劑于70℃下，在去離子水中改性稀土氧化物粉末，反應7h即可。

進一步，防老劑為對氨基苯磺酸鑭防老劑，增韌劑為聚氨酯，超細釩氧化物粉末的粒徑為0.05-0.1mm。

進一步，本發明的聚氨酯復合材料的制備方法包括以下步驟：

步驟一、對反應容器進行徹底干燥處理，然后將低聚物多元醇在真空度為0.1MPa的條件下，于110℃脫水2h，控制水分在0.03%以下，然后在80℃時與已配量好的多異氰酸酯反應生成低分子量預聚物，反應時間為3h，得到聚氨酯預聚體A組分，遮光存儲待用；

步驟二、稱取設計量的二氧化硅顆粒放入容器中，倒入去離子水進行超聲波清洗3次，然后濾凈置于耐熱容器中；