[發明專利]一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿及其制備方法

在審

• 申請號: 202011127840.6
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112322096A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 丁治宏;張小偉;王洪濤
• 申請（專利權）人: 常州市靈冉精密五金有限公司
• 主分類號: C09D5/08
• 分類號: C09D5/08;C09D1/00;C09D7/65;C09D183/06;C09D7/61;C09D7/63;F16F9/32;F16J7/00;B05D7/14;B05D7/00;B05D1/38
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 黎芳芳

1.一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿，其特征在于：所述活塞桿包括活塞桿本體和涂層；所述涂層包括碳化硅涂層和聚硅氧烷涂層，且沿活塞桿表面向外依次涂覆。

2.根據權利要求1所述的一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿，其特征在于：所述聚硅氧烷涂層，以重量計，包括有機硅氧烷20-40份、水20-25份、水解催化劑2-4份、固化劑A8-12份、二氧化硅溶膠5-15份、硅烷偶聯劑5-10份、助劑2-4份和有機溶劑12-20份。

3.根據權利要求2所述的一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿，其特征在于：所述有機硅氧烷為側鏈含環氧基有機硅氧烷；所述水解催化劑為鹽酸、乙酸、甲酸中的一種或多種混合；所述固化劑A為二甲基胺乙酸鹽、乙醇胺乙酸鹽、苯四酸四乙基胺中的一種或多種混合；所述硅烷偶聯劑為三甲基羥基硅烷、3-[雙(2-羥乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷中的一種或多種混合。

4.根據權利要求3所述的一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿，其特征在于：以重量計，所述側鏈含環氧基有機硅氧烷包括30-40份有機硅氧烷、4-9份酸催化劑、20-28份甘油醚、5-8份加成催化劑和25-35份環氧基烯類單體。

5.根據權利要求4所述的一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿，其特征在于：所述有機硅氧烷為甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、八甲基環四硅氧烷、四甲基環四硅氧烷中的一種或多種混合；所述酸催化劑為濃硫酸；所述甘油醚為烯丙基縮水甘油醚、正丁基縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、雙二甲乙基醚中的一種或多種混合；所述加成催化劑為二乙烯基四甲基二硅氧烷鉑；所述環氧基烯類單體為苯乙烯、對甲基苯乙烯中的一種或兩種混合。

6.根據權利要求1所述的一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿，其特征在于：所述碳化硅涂層，以重量計，包括碳化硅100-140份、環氧樹脂20-40份、聚芳酰胺16-26份、增韌劑10-28份、固化劑B40-60份，纖維3-6份。

7.根據權利要求6所述的一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿，其特征在于：所述環氧樹脂為雙酚A環氧樹脂，環氧值為0.50-0.53；所述增韌劑為羧基液體丁腈橡膠、端羧基液體丁腈橡膠、聚醚、聚砜、聚酰亞胺中的一種或多種混合；所述固化劑為間苯二胺、間苯二甲胺、偏苯三酸酐和甲基四氫苯酐中的一種或多種混合；纖維為碳纖維。

8.一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿的制備方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

1)制備碳化硅涂層：將環氧樹脂和增韌劑在65-70℃的環境下預熱3.5-4h,得到溶液A；然后在常溫常壓下，將溶液A、纖維、聚芳酰胺放入攪拌釜中，攪拌20-30min后，加入碳化硅和固化劑，攪拌15-20min，得到碳化硅涂料；

2)制備側鏈含環氧基有機硅氧烷：在25-35℃的環境下，以98％的濃硫酸作為酸催化劑，將有機硅氧烷進行開環共聚得到側鏈含氫的長鏈硅油；將長鏈硅油、甘油醚放入反應釜，攪拌40-50min后，引入含環氧基烯類單體和加成催化劑，在氮氣保護下反應4-6h，得到側鏈含環氧基有機硅氧烷；

3)制備聚硅氧烷涂層：將側鏈含環氧基有機硅氧烷、水、水解催化劑放入反應釜，靜置4-5h后，加入二氧化硅溶膠、硅烷偶聯劑、有機溶劑和助劑，攪拌20-30min后，在80-100℃的環境下加入固化劑，攪拌20-30min，得到聚硅氧烷涂料；

4)將碳化硅涂料加入到靜電噴涂裝置中，對活塞桿外表面進行噴涂，噴涂結束后，于45-55℃環境下進行干燥，得到碳化硅涂層；將聚硅氧烷涂料涂覆于碳化硅涂層表面，并于50-60℃環境下進行干燥，得到聚硅氧烷涂層；最終得到耐蝕抗磨活塞桿。

9.根據權利要求8所述的一種基于碳化硅涂層的耐蝕抗磨活塞桿的制備方法，其特征在于：步驟3)中，所述碳化硅涂層厚度為0.1mm；聚硅氧烷涂層厚度為0.2mm。