專利名稱：金屬表面多層次組合的抗磨蝕保護涂層的涂覆工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)涂料涂復(fù)工藝。
現(xiàn)有以防腐抗磨為目的保護涂層，以單一涂料薄層為主，而多層次保護涂層則采用粘合劑把上下層粘結(jié)一起，以解決涂層之間的粘接問題，提高粘合強度，UK.N1123541，USP4443519就是采用此法粘接涂層層次的，其不足之處是，粘合劑本身不具備保護層的條件，不起保護作用，不同涂層之間結(jié)合不牢靠，在強氣蝕(腐蝕)工況下，容易分層脫落;1979年我國國家科委公布的“水力機械用復(fù)合尼龍抗泥沙磨損涂層配方與施工工藝”、“水力機械抗泥沙磨損的環(huán)氧金剛砂涂層配方與施工工藝”發(fā)明項目，其抗磨性能應(yīng)用良好，而抗氣蝕性能難以滿足中強氣蝕工況下的保護。
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬表面涂復(fù)多層次組合的具有優(yōu)良粘接性和抗磨抗氣蝕性能的保護涂層的涂復(fù)工藝方法，使多層熔為一體，抵御較強氣蝕工況的破壞。
本發(fā)明是根據(jù)所優(yōu)選的不同涂層材料對溫度的不同要求，利用其表面熔融狀態(tài)下產(chǎn)生界面交聯(lián)，融為一體，產(chǎn)生足夠的結(jié)合力，以抗御外部條件(氣蝕與磨蝕)的破壞。
本發(fā)明的特點是在金屬表面涂復(fù)復(fù)合尼龍，共聚尼龍(T-130)，聚醚型聚氨酯，涂復(fù)復(fù)合尼龍工件的予熱溫度為250°～210℃，涂復(fù)共聚尼龍工件的予熱溫度為200°～150℃，涂復(fù)聚醚型聚氨酯工件的予熱溫度為140°～120℃。
通過下列措施實現(xiàn)涂復(fù)工藝涂復(fù)復(fù)合尼龍時，工件的最佳溫度為220℃;
涂復(fù)共聚尼龍時，工件的最佳溫度為170℃;
涂復(fù)聚醚型聚氨酯時，工件的最佳溫度為130℃。
并且金屬表面(工件)需經(jīng)去油除銹噴砂，用偶聯(lián)劑處理，聚氨酯需經(jīng)脫氣處理后，再使用。
下面結(jié)合實施例詳細介紹涂復(fù)工藝凡被保護的工件(金屬表面)先去油除銹噴砂，用偶聯(lián)劑表面處理后放進烘箱，加熱到250℃，出箱(用噴槍，以下同)噴涂復(fù)合尼龍，之后重新進烘箱再加熱到200℃，出箱噴涂共聚尼龍(T-130)，爾后重進烘箱加熱到130℃，聚氨酯予聚體在涂復(fù)前，經(jīng)80℃脫氣后加MoCa(3·3-二氯4·4-二氨基二基甲烷)即
從烘箱取出工件再澆注聚醚型聚氨酯面層，最后放在120℃溫箱中保留4小時，取出即完成涂復(fù)工藝。
按工件對多層次組合涂層要求，涂層之間不使用粘合劑粘連，在工件予熱過程中，要防止涂層老化，因此，涂復(fù)的最佳溫度分別為220℃、170℃、130℃，當(dāng)達到以上相應(yīng)溫度時，涂層表面出現(xiàn)熔融，上下涂層產(chǎn)生界面交聯(lián)，緊密結(jié)合，融為一體，形成一個整體保護層。
復(fù)合尼龍具有優(yōu)良的粘接性和抗磨性，因此，保留它作為基層(底層)部分，工件某部位要加強耐氣蝕性能，可在復(fù)合尼龍表面再噴涂耐氣蝕性能更好的共聚尼龍(T-130)(耐氣蝕性能是復(fù)合尼龍的1.6倍以上)，以上措施尚不能滿足要求，可在共聚尼龍的基礎(chǔ)上涂復(fù)聚醚型聚氨酯(耐氣蝕性能是復(fù)合尼龍的15倍)，共聚尼龍作為復(fù)合尼龍表面強化中間層，也起到粘合劑作用。這樣，涂復(fù)層次可按工件對耐氣蝕性能的要求，有目標(biāo)地選擇層次材料，組合成一個整體的保護層。涂層耐氣蝕性能比較見表
本發(fā)明在實際應(yīng)用中，收到了意外效果經(jīng)多層次涂復(fù)保護，對磨損較劇的泵輪(如陜西關(guān)中東部抽黃灌溉黃河四號泵輪Q＝4M3/S，H＝110M)，在強破壞區(qū)的保護效果達1000小時，并且涂層磨掉后，可以重新涂復(fù)，而一個1Cr13不銹鋼泵輪造價為10萬元，壽命僅為1800小時，面層用聚氨酯的口環(huán)涂層壽命可延長3倍(從500小時延長到1500小時)。
本發(fā)明與多泥沙(或含固體顆粒的有腐蝕液介質(zhì))中水力機械所要求的防腐蝕保護涂層要求相符合，可按不同保護層(即按工件磨損嚴(yán)重情況而定)選擇不同組合，關(guān)鍵部位則可以強化，按全組合涂層其抗氣蝕性能可成倍提高。
本發(fā)明優(yōu)點是1、不使用粘合劑即可有效把不同涂層粘接起來，并融為一體，成為一個完整的保護層;
2、涂層的組合層次是經(jīng)過優(yōu)化選材符合涂復(fù)溫度逐漸降低的自然規(guī)律，同時，次一層涂復(fù)所要求的溫度，也是上一涂層熱熔融溫度，使上下兩層接觸面在熔融狀態(tài)下發(fā)生界面交聯(lián)，成為不同于上下保護層的過渡保護層;
3、可根據(jù)工況的不同要求和不同部位的需要，能更經(jīng)濟的選擇組合材料和厚度，起到更加有效的保護作用;
4、減少工序，整個涂層過程可在一次施工中完成。
本發(fā)明可用于多沙河流上電站水輪機，水泵保護;對含有腐蝕介質(zhì)的機械、管道、閥門的保護;也可用于船舶、海洋工程、選煤機械的保護。
權(quán)利要求
1.一種多層次保護涂層的涂復(fù)工藝，其特征在于金屬表面涂復(fù)復(fù)合尼龍(底層)、共聚尼龍(第二層)、聚醚型聚氨酯(第三層)，涂復(fù)復(fù)合尼龍工件的予熱溫度為250°～210℃，涂復(fù)共聚尼龍工件的予熟溫度為200°～150℃，涂復(fù)聚醚型聚氨酯工件的予熱溫度為140°～120℃。
2.按照權(quán)利要求1所述的涂復(fù)工藝，其特征在于涂復(fù)復(fù)合尼龍工件的控制溫度為220℃。
3.按照權(quán)利要求1所述的涂復(fù)工藝，其特征在于涂復(fù)共聚尼龍工件的控制溫度為170℃。
4.按照權(quán)利要求1所述的涂復(fù)工藝，其特征在于涂復(fù)聚醚型聚氨酯工件的控制溫度為130℃。
5.按照權(quán)利要求1或3或4所述的涂復(fù)工藝，其特征在于各層次可根據(jù)實際需要選擇組合材料，層次和涂復(fù)厚度。
6.按照權(quán)利要求1或4所述的涂復(fù)工藝，其特征在于聚氨酯需經(jīng)脫氣處理。
7.按照權(quán)利要求1所述的涂復(fù)工藝，其特征在于金屬表面需經(jīng)去油除銹，用偶聯(lián)劑處理。
全文摘要
一種多層次保護涂層的涂覆工藝，是在金屬表面涂覆經(jīng)過優(yōu)選的具有優(yōu)良粘結(jié)性和抗磨抗氣蝕性能的復(fù)合尼龍、共聚尼龍、聚醚型聚氨酯，涂覆時，工件的預(yù)熱溫度為250°～210℃，200°～150℃，140°～120℃，并可根據(jù)實際需要選擇組合材料、層次。它具有不使用粘合劑而形成一個多層次的整體保護層，且減少了工序，能在一次施工工藝中完成?？捎糜谒啓C、水泵、機械、管道、閥門和海洋船舶工程、選煤機械的磨蝕保護。
文檔編號B32B27/08GK1032910SQ881070
公開日1989年5月17日 申請日期1988年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月24日
發(fā)明者王志高, 楊惠芳 申請人:水電部天津勘測設(shè)計院科研所