一种抗腐蚀抗空泡涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种抗腐蚀抗空泡涂料，该涂料包括以下组分：5-30wt％的氮化硼和/或聚四氟乙烯微粉蜡润滑材料、5-30wt％的石英砂和/或片状氧化铝粉末硬质耐磨填料，40-90wt％的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料，以及适量溶剂，其中所述的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料包括多元醇和/或多元胺组分，和异氰酸酯组分。该涂料抗腐蚀能力强，可以用于船用螺旋桨、水轮机叶片等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗腐蚀抗空泡涂料，具体地涉及适用于登陆艇、气垫船等船用螺旋桨用抗腐蚀抗空泡涂料及其制备方法。
技术介绍
在流动的液体中，当局部区域的压力因某种原因而突然下降至与该区域液体温度相应的气化压力以下时，部分液体气化，溶于液体中的气体逸出，形成液流中的气泡(或称空泡)，这一过程称为空化。空泡随液流进入压力较高的区域时，失去存在的条件而突然溃灭，原空泡周围的液体运动使局部区域的压力骤增。如果液流中不断形成、长大的空泡在固体壁面附近频频溃灭，壁面就会遭受巨大压力的反复冲击，从而引起材料的疲劳破损甚至表面剥蚀，这就叫空化剥蚀，简称空蚀，又称气蚀。表面的空蚀现象经常发生于水泵、水轮机和船舶螺旋桨的叶片表面。登陆艇、气垫船等船用螺旋桨长年浸泡在水下，受到水流以及水下沙石的冲刷，其表面易被磨损，另外由于螺旋桨在水中高速旋转而引起的空泡腐蚀，也严重影响舰船的在航率；另外，船在登陆过程中，螺旋桨跟岸边砂子发生摩擦，螺旋桨表也面容易受到破坏。破坏力极强的力学作用和电化学作用是导致空泡腐蚀的两个主要因素，预防空泡腐蚀除了包括正确的选材、合理的结构设计和恰当的阴极保护外，有效的表面防护技术是最根本的防护措施之一。在EP294013号专利中披露一种防空泡腐蚀涂料，它主要由双酚A环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甘醇二(3-氨基丙基)醚、γ-胺丙基三乙氧基硅烷、硅酸镁和胶体SiO2等所组成。这种涂料成分复杂，造价高，并>且其防空泡腐蚀性能不佳，仅为碳钢的5倍。传统的表面防护材料有以下两类：金属和陶瓷等硬质材料和环氧金刚砂涂层、尼龙涂层、树脂涂层和橡胶涂层等软质涂层。陶瓷材料致密、低空隙率，其高机械强度可抵抗力学作用，但需要高温烧结或等离子喷涂等技术，脆而易碎，维护也不易；含多种离子的海水对材料的腐蚀作用很强，即使合金化的金属材料抗腐蚀能力也不足，容易形成原电池，使用寿命不长，且成本高。也有用石墨或者氟化石墨、二硫化钼等作为润滑材料的涂料，但含石墨物质极易引起金属材料的电化学腐蚀，常用的润滑材料氟化石墨、二硫化钼等均为近黑色物质，使得制备的涂料颜色只能是黑色或深灰色，使得制备的涂料也是单一的黑色和深灰色。
技术实现思路
本专利技术提供一种抗腐蚀抗空泡涂料，其中：该涂料包括以下组分：5-30wt％的氮化硼和/或聚四氟乙烯微粉蜡润滑材料、5-30wt％的石英砂和/或片状氧化铝粉末硬质耐磨填料，40-90wt％的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料，以及适量溶剂，其中所述的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料包括多元醇和/或多元胺组分，和异氰酸酯组分。如前所述的抗腐蚀抗空泡涂料，其特征在于：聚脲或聚氨酯添加量为50-80wt％，氮化硼和/或聚四氟乙烯微粉蜡添加量为10-30wt％，石英砂和/或片状氧化铝粉末添加量为10-30wt％。如前所述的抗腐蚀抗空泡涂料，其中：该涂料还可以加入橡胶。如前所述的抗腐蚀抗空泡涂料，其中：该涂料还可以加入颜料和/或其他填料。如前所述的抗腐蚀抗空泡涂料，其中：该涂料还可以加入扩链剂。如前所述的抗腐蚀抗空泡涂料的制备方法，其包括以下步骤：首先，将多元醇和/或多元胺组分和自润滑填料氮化硼、四氟乙烯微粉蜡中的一种或者二者混合物、耐磨填料石英砂、氧化铝中的一种或者二者混合物、任选地颜料、其他填料以及适量溶剂、橡胶和扩链剂混合在一起，进行研磨，达到一定的细度后作为组分一使用，以异氰酸酯为组份二，两者分别存储，使用时将两者混合均匀后，喷涂或者刷涂在经过表面处理过的螺旋桨叶片上，保证厚度在0.2-2mm，室温固化7天或者80℃烘烤3小时后可以使用。具体地，本专利技术提供了一种所述的抗腐蚀抗空泡涂料的制备方法，其步骤为：1)将硬质耐磨填料与多元醇和/或多元胺组分、润滑填料氮化硼和/或聚四氟乙烯微粉蜡、耐磨填料石英砂、氧化铝中的一种或者二者混合物、任选的颜料、其他填料以及适量溶剂和任选的橡胶、扩链剂按上述量混合或投入到分散机中初步分散成浆状；2)将混合后或初步分散的浆状液进行研磨，达到细度50μm以下；3)将研磨好的浆液调节粘度至涂－4杯80～120秒得到组分一；4)将异氰酸酯固化剂作为组分二。本专利技术还提供了一种所述的抗腐蚀抗空泡涂料在螺旋桨或水轮机叶片方面的应用。如前所述的应用，其特征在于：将组分一和组分二两者混匀后进行涂装或者直接进行双组份喷涂，然后室温固化7天或者80℃烘烤3小时即可。具体实施方式：本专利技术涉及一种抗腐蚀抗空泡涂料，其质量百分比组成为：5～30wt％的氮化硼和/或聚四氟乙烯微粉蜡、5～30wt％的石英砂和/或片状氧化铝粉末，40～90wt％的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料，适量溶剂以及任选地橡胶、颜料、填料、扩链剂，其中所述的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料包括多元醇和/或多元胺组分，和异氰酸酯组分。其中，聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料最佳的添加量为50～8wt0％，氮化硼和/或聚四氟乙烯微粉蜡最佳的添加量为10-30wt，石英砂和/或片状氧化铝粉末最佳的添加量为10-30wt％。聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂本身弹性好、耐磨性好、抗腐蚀性好。由于聚氨酯或聚脲树脂的使用，砂子和螺旋桨摩擦产生的能量被弹性体吸收，从而使螺旋桨的弹性耐磨性能增强，同时提高螺旋桨的抗空泡性能。而且聚脲和聚氨酯化学性质稳定，特别适合于作为抗腐蚀、抗空蚀涂料的有机粘结剂和弹性能量缓冲介质。可以根据具体使用的要求在组分中添加或不添加各种填料、颜料、助剂、溶剂作为辅助部分。本专利技术中氮化硼提供自润滑减摩性能，氮化硼摩擦系数小，一般用于轴承中作润滑剂使用，降低涂层表面摩擦系数，使冲击力发生转向，减小摩擦阻力。因此，本专利技术中氮化硼的使用能降低螺旋桨的磨损，并且船在靠岸过程中，使砂子对螺旋桨的冲击力发生转向，减少了砂子对螺旋桨的砂蚀磨损。聚四氟乙烯微粉蜡，也具有良好的自润滑性，是一种颜色较浅的减摩材料。传统的润滑剂采用石墨，但石墨的缺点在于：在高盐性海水中，石墨能与金属形成原电池，加速了螺旋桨的电化学腐蚀。也有使用二硫化钼作为减摩剂使用的，但石墨和二硫化钼的颜色都是深灰或黑色，使得涂层的颜色受到限制。对涂料的颜色限制严重，所以本专利采用氮化硼为润滑材料，可以制备各色的涂料。并且本人经过大量实验证明，氮化硼或聚四氟乙烯与石英砂或片状氧化铝粉末按照上述比例制备的涂料既有足够的硬度，又能减小摩擦阻力，通过以上配比，不仅提高了涂料的耐磨、抗腐蚀性能，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗腐蚀抗空泡涂料，其特征在于：该涂料包括以下组分：5‑30wt％的氮化硼和/或聚四氟乙烯微粉蜡润滑材料、5‑30wt％的石英砂和/或片状氧化铝粉末硬质耐磨填料，40‑90wt％的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料，以及适量溶剂，其中所述的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料包括多元醇和/或多元胺组分，和异氰酸酯组分。

【技术特征摘要】
1.一种抗腐蚀抗空泡涂料，其特征在于：该涂料包括以下组分：5-30wt％
的氮化硼和/或聚四氟乙烯微粉蜡润滑材料、5-30wt％的石英砂和/或片状氧化铝
粉末硬质耐磨填料，40-90wt％的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料，以及适
量溶剂，其中所述的聚脲或聚氨酯或聚氨酯脲树脂的原料包括多元醇和/或多元
胺组分，和异氰酸酯组分。
2.根据权利要求1所述的抗腐蚀抗空泡涂料，其特征在于：聚脲或聚氨酯
添加量为50-80wt％，氮化硼和/或聚四氟乙烯微粉蜡添加量为10-30wt％，石英
砂和/或片状氧化铝粉末添加量为10-30wt％。
3.根据权利要求1所述的抗腐蚀抗空泡涂料，其特征在于：该涂料还可以
加入橡胶。
4.根据权利要求1所述的抗腐蚀抗空泡涂料，其特征在于：该涂料还可以
加入颜料和/或其他填料。
5.根据权利要求1所述的抗腐蚀抗空泡涂料，其特征在于：该涂料还可以
加入扩链剂。
6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的抗腐蚀抗空泡涂料的制备方法，
其特征在于：包括以下步骤：
首先，将多元醇和/或多元胺组分和自润滑填料氮化硼、四氟乙烯微粉蜡中
的一种或者二者混合物、耐磨填料石英砂、氧化铝中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁璐，郑秀敏，熊瑜，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11