[發明專利]一種基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑及其制備

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• 申請號: 201911311139.7
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111117740A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 戴王兵
• 申請（專利權）人: 安徽捷推通訊科技有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N30/06;C10N40/20
• 代理公司: 北京和鼎泰知識產權代理有限公司 11695
• 代理人: 李涵

1.一種基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑，其特征在于，包括以下質量百分含量組份：含鈦碳纖維5-10％、復合礦石粉3.5-5％、海綿鐵4-6％、衣康酸3-4％、聚醋酸乙烯酯5-12％、添加劑2-4％、納米硅溶膠10-20％、羥基丙烯酸樹脂-乙酸乙酯余量。

2.根據權利要求1所述的基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑，其特征在于：還包括復合粉料0-3％，所述復合粉料為質量比4:1：1的復合納米粒子、稀土金屬鹽、鉬酸鹽。

3.根據權利要求2所述的基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑，其特征在于：所述含鈦碳纖維中二氧化鈦負載量為5.8-6.7wt％；所述含鈦碳纖維制備方法為先將碳纖維置于35℃乙醇溶液中浸漬20-30min，取出后蒸餾水清洗，然后轉入預制活化液中70-85℃超聲3-5min，取出后蒸餾水沖洗3-5次，先60-80℃熱風干燥，再在氮氣氛圍下90-105℃熱處理1-3h，備用；以鈦酸四丁酯為鈦源、無水乙醇為溶劑配制摩爾溶度為0.75±0.01mol/L的二氧化鈦溶膠，備用；將熱處理后的碳纖維浸漬于二氧化鈦溶膠中，60-65℃恒溫震蕩10-20min，取出后先60-80℃熱風干燥，粉碎研磨至粒徑小于2mm，再在過熱蒸汽中梯度升溫煅燒處理。

4.根據權利要求3所述的基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑，其特征在于：所述預制活化液為體積比1：3硬脂酸鋅、醋酸混合液；梯度升溫煅燒具體為依次在350℃、400℃、450℃、500℃、550℃過熱蒸汽中梯度升溫煅燒，每個梯度溫度處理時間為30-60min。

5.根據權利要求2所述的基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑，其特征在于：所述復合礦石粉為質量比2:0.5：0.2-0.4的蛇紋石、海泡石、白云母。

6.根據權利要求2所述的基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑，其特征在于：所述添加劑包括偶聯劑、分散劑，其中，偶聯劑采用聚三甲基硅氧烷、氫化聚二甲基硅氧烷組合物，兩者摩爾比為1:0.3-0.5，分散劑采用質量比1:0.2的木質素磺酸鈉、陶瓷微粉。

7.根據權利要求2所述的基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑，其特征在于：所述羥基丙烯酸樹脂-乙酸乙酯中羥基丙烯酸樹脂、乙酸乙酯兩者質量比為1:3.2-3.6。

8.根據權利要求2所述的基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑，其特征在于：所述復合納米粒子為質量1:0.5的納米氧化鋅、納米銅粉；所述稀土金屬鹽為質量比1:1的醋酸鑭、硼酸瀾或質量比1:1的醋酸鈰、硼酸鈰；所述鉬酸鹽為摩爾比0.5:1的鉬酸鈉、鉬酸鋅。

9.根據權利要求2-8任一項所述的基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑，其特征在于，制備方法如下：

1)按質量百分比稱取原料，將復合礦石粉、海綿鐵70℃預熱處理30min，然后在氮氣氛圍下研磨處理1-3h，再加入納米硅溶膠內，30rpm慢攪20-60min，得混料一備用；

2)將含鈦碳纖維與復合粉料加入聚乙二醇200溶液中，50℃攪拌1-2h，取出用蒸餾水清洗，隨后加入羥基丙烯酸樹脂-乙酸乙酯中，混勻得混料二備用；

3)將衣康酸、聚醋酸乙烯酯共混，40-50℃保溫攪拌15-20min，然后同添加劑一起加入混料二中，升溫至80-90℃繼續攪拌20-60min，得混料三備用；

4)將混料一在攪拌條件下加入混料三中，600rpm高速攪拌10-15min后30rpm慢攪20-60min，超臨界干燥破碎得基于含鈦碳纖維的金屬修復劑。

10.根據權利要求9所述制備方法制得的基于含鈦碳纖維的抗磨金屬修復劑的應用：采用靜電噴涂或電泳工藝涂覆，覆層厚度為5-15μm。