本發(fā)明屬于金屬制品領域,尤其涉及一種高耐磨金屬制品及其制備方法。
背景技術:
:當今社會,金屬制品越來越得到廣泛的應用,特別是在建材、冶金等行業(yè),更是必不可少的應用材料。但是目前,金屬制品的磨損情況越來越嚴重,尤其是在高溫情況下,磨損往往伴隨著氧化和腐蝕,使得材料更容易報廢或者失效。材料的浪費還將會給行業(yè)造成損失,嚴重影響著工作效率,加重了生產(chǎn)成本。技術實現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種高耐磨金屬制品及其制備方法,提高金屬制品的耐磨性。本發(fā)明提供了一種高耐磨金屬制品,所述高耐磨金屬制品表面涂覆有防護涂層;所述防護涂層包括以下重量份數(shù)的組份:優(yōu)選地,所述硫化劑為四硫化二嗎啉、對叔丁基苯酚甲醛樹脂或2,4-二氯過氧化苯甲酰。優(yōu)選地,所述防護涂層中還包括抗菌材料,所述抗菌材料的重量份數(shù)為0.3~0.8份。優(yōu)選地,所述抗菌材料為甲殼素、蓖麻油或山葵。優(yōu)選地,所述石蠟為聚乙烯蠟或蜂蠟。優(yōu)選地,所述sio2的粒徑為20~30nm;所述石墨的粒徑為30~50nm。本發(fā)明還提供了一種高耐磨金屬制品的制備方法,包括以下步驟:a)將三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨加入到混合機中,在40~50℃下,混合10~20min,得到第一混合物;b)將步驟a)得到的第一混合物中再加入硫化劑、異辛基三乙氧基硅烷,在50~70℃下反應3~5h,得到第二混合物;c)將步驟b)得到的第二混合物涂覆在金屬制品表面固化、冷卻,即得高耐磨金屬制品。優(yōu)選地,步驟b)中還向第一混合物中加入抗菌材料。本發(fā)明提供了一種高耐磨金屬制品及其制備方法,該高耐磨金屬制品表面的防護涂層包括6~10重量份數(shù)的三元乙丙橡膠、0.5~1.5重量份數(shù)的硫化劑、15~25重量份數(shù)的環(huán)氧樹脂、5~8重量份數(shù)的sio2、1~2重量份數(shù)的碳纖維、1~3重量份數(shù)的石蠟、2~4重量份數(shù)的石墨、0.8~2重量份數(shù)的異辛基三乙氧基硅烷。本發(fā)明中防護涂層與金屬制品之間的剝離強度高,且防護涂層的針孔率低,硬度高,耐磨性好,從而提高了高耐磨金屬制品耐磨性,延長高耐磨金屬制品的使用壽命。另外,本發(fā)明提供的高耐磨金屬制品的成本,經(jīng)濟效益高,產(chǎn)品品質(zhì)好。具體實施方式本發(fā)明提供了一種高耐磨金屬制品,所述高耐磨金屬制品表面涂覆有防護涂層;所述防護涂層包括以下重量份數(shù)的組份:上述技術方案中,防護涂層與金屬制品之間的剝離強度高,且防護涂層的針孔率低,硬度高,耐磨性好,從而提高了高耐磨金屬制品耐磨性,延長高耐磨金屬制品的使用壽命。另外,本發(fā)明提供的高耐磨金屬制品的成本,經(jīng)濟效益高,產(chǎn)品品質(zhì)好。在本發(fā)明中,通過在金屬制品表面涂覆防護涂層,從而提高金屬制品的耐磨性,延長金屬制品的使用壽命。三元乙丙橡膠能夠?qū)io2、碳纖維、石墨進行包裹,從而使得防護涂層在提高耐磨度。在本發(fā)明中,防護涂層中三元乙丙橡膠的重量份數(shù)為6~10份;在本發(fā)明的實施例中,三元乙丙橡膠的重量份數(shù)為7~9份;在其他實施例中,三元乙丙橡膠的重量份數(shù)為7.5~8.5份。在本發(fā)明的實施例中,硫化劑為四硫化二嗎啉、對叔丁基苯酚甲醛樹脂或2,4-二氯過氧化苯甲酰。在本發(fā)明中,硫化劑的重量份數(shù)為0.5~1.5份;在本發(fā)明的實施例中,硫化劑的重量份數(shù)為0.7~1.3份;在其他實施例中,硫化劑的重量份數(shù)為0.8~1.2份。環(huán)氧樹脂能夠提高防護涂層與金屬制品的剝離強度,進而使得金屬制品的在本發(fā)明中,環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為15~25份;在本發(fā)明的實施例中,環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為17~23份;在其他實施例中,環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為19~21份。sio2用以增加防護涂層的粗糙度,進而使得防護涂層的疏水性增加。在本發(fā)明中,sio2的重量份數(shù)為5~8份;在本發(fā)明的實施例中,sio2的重量份數(shù)為5.5~7.5份;在其他實施例中,sio2的重量份數(shù)為6~7份。碳纖維能夠減少防護涂層的針孔率,增加防護涂層強度。在本發(fā)明中,碳纖維的重量份數(shù)為1~2份;在本發(fā)明的實施例中,碳纖維的重量份數(shù)為1.2~1.8份;在其他實施例中,碳纖維的重量份數(shù)為1.4~1.6份。石蠟用以提高各個物質(zhì)之間的相容性。在本發(fā)明的實施例中,石蠟為聚乙烯蠟或蜂蠟。在本發(fā)明中,石蠟的重量份數(shù)為1~3份;在本發(fā)明的實施例中,石蠟的重量份數(shù)為1.5~2.5份;在其他實施例中,石蠟的重量份數(shù)為1.8~2.2份。石墨與sio2相互配伍,能夠提高金屬制品的硬度和耐磨性。在本發(fā)明中,石墨的重量份數(shù)為2~4份;在本發(fā)明的實施例中,石墨的重量份數(shù)為2.5~3.5份;在其他實施例中,石墨的重量份數(shù)為2.8~3.2份。在本發(fā)明的實施例中,sio2的粒徑為20~30nm;石墨的粒徑為30~50nm。sio2與異辛基三乙氧基硅烷相互配合能夠增加防護涂層的疏水性,使得金屬制品的耐腐性增強。在本發(fā)明中,異辛基三乙氧基硅烷的重量份數(shù)為0.8~2份;在本發(fā)明的實施例中,異辛基三乙氧基硅烷的重量份數(shù)為1.0~1.8份;在其他實施例中,異辛基三乙氧基硅烷的重量份數(shù)為1.3~1.5份。在本發(fā)明的實施例中,為了提高金屬制品的抗菌性能,防護涂層中還包括抗菌材料,抗菌材料的重量份數(shù)為0.3~0.8份;在其他實施例中,抗菌材料的重量份數(shù)為0.4~0.7份;在另外的實施例中,抗菌材料的重量份數(shù)為0.5~0.6份。在本發(fā)明的實施例中,抗菌材料為甲殼素、蓖麻油或山葵。本發(fā)明還提供了一種高耐磨金屬制品的制備方法,包括以下步驟:a)將三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨加入到混合機中,在40~50℃下,混合10~20min,得到第一混合物;b)將步驟a)得到的第一混合物中再加入硫化劑、異辛基三乙氧基硅烷,在50~70℃下反應3~5h,得到第二混合物;c)將步驟b)得到的第二混合物涂覆在金屬制品表面固化、冷卻,即得高耐磨金屬制品。本發(fā)明對所有原料的來源并沒有特殊的限制,為市售即可。其中,三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨、硫化劑、異辛基三乙氧基硅烷均同上所述,在此不再贅述。在本實施方式中,還向第一混合物中加入抗菌材料。上述技術方案,制備方法簡單、生產(chǎn)周期短,生產(chǎn)效率高,制備得到的高耐磨金屬制品具有優(yōu)異的耐磨性能。為了進一步說明本發(fā)明,以下結合實施例對本發(fā)明提供的一種高耐磨金屬制品及其制備方法進行詳細描述。以下實施例中所用的試劑均為市售。實施例1高耐磨金屬制品表面涂覆有防護涂層,防護涂層的配方按重量份數(shù)計:9份三元乙丙橡膠、23份環(huán)氧樹脂、7.5份sio2、1.8份碳纖維、1.8份石蠟、0.7份四硫化二嗎啉、1.4份異辛基三乙氧基硅烷、3.2份石墨、0.5份甲殼素。高耐磨金屬制品的制備方法,包括以下步驟:將三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨加入到混合機中,在40~50℃下,混合10~20min,得到第一混合物;將得到的第一混合物中再加入四硫化二嗎啉、異辛基三乙氧基硅烷、甲殼素,在50~70℃下反應3~5h,得到第二混合物;將第二混合物涂覆在金屬制品表面固化、冷卻,即得高耐磨金屬制品。實施例2高耐磨金屬制品表面涂覆有防護涂層,防護涂層的配方按重量份數(shù)計:7份三元乙丙橡膠、21份環(huán)氧樹脂、5.5份sio2、2份碳纖維、1份石蠟、1.3份2,4-二氯過氧化苯甲酰、1.2份異辛基三乙氧基硅烷、3.5份石墨、0.4份山葵。高耐磨金屬制品的制備方法,包括以下步驟:將三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨加入到混合機中,在40~50℃下,混合10~20min,得到第一混合物;將得到的第一混合物中再加入2,4-二氯過氧化苯甲酰、異辛基三乙氧基硅烷、山葵,在50~70℃下反應3~5h,得到第二混合物;將第二混合物涂覆在金屬制品表面固化、冷卻,即得高耐磨金屬制品。實施例3高耐磨金屬制品表面涂覆有防護涂層,防護涂層的配方按重量份數(shù)計:7.5份三元乙丙橡膠、17份環(huán)氧樹脂、7份sio2、1.2份碳纖維、3份石蠟、0.8份四硫化二嗎啉、0.8份異辛基三乙氧基硅烷、2份石墨、0.7份蓖麻油。高耐磨金屬制品的制備方法,包括以下步驟:將三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨加入到混合機中,在40~50℃下,混合10~20min,得到第一混合物;將得到的第一混合物中再加入四硫化二嗎啉、異辛基三乙氧基硅烷、蓖麻油,在50~70℃下反應3~5h,得到第二混合物;將第二混合物涂覆在金屬制品表面固化、冷卻,即得高耐磨金屬制品。實施例4高耐磨金屬制品表面涂覆有防護涂層,防護涂層的配方按重量份數(shù)計:6份三元乙丙橡膠、19份環(huán)氧樹脂、6份sio2、1.4份碳纖維、2.2份石蠟、0.5份對叔丁基苯酚甲醛樹脂、2份異辛基三乙氧基硅烷、4份石墨、0.6份甲殼素。高耐磨金屬制品的制備方法,包括以下步驟:將三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨加入到混合機中,在40~50℃下,混合10~20min,得到第一混合物;將得到的第一混合物中再加入對叔丁基苯酚甲醛樹脂、異辛基三乙氧基硅烷、甲殼素,在50~70℃下反應3~5h,得到第二混合物;將第二混合物涂覆在金屬制品表面固化、冷卻,即得高耐磨金屬制品。實施例5高耐磨金屬制品表面涂覆有防護涂層,防護涂層的配方按重量份數(shù)計:10份三元乙丙橡膠、15份環(huán)氧樹脂、8份sio2、1.6份碳纖維、2.5份石蠟、1.5份四硫化二嗎啉、1.8份異辛基三乙氧基硅烷、2.5份石墨、0.8份山葵。高耐磨金屬制品的制備方法,包括以下步驟:將三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨加入到混合機中,在40~50℃下,混合10~20min,得到第一混合物;將得到的第一混合物中再加入四硫化二嗎啉、異辛基三乙氧基硅烷、山葵,在50~70℃下反應3~5h,得到第二混合物;將第二混合物涂覆在金屬制品表面固化、冷卻,即得高耐磨金屬制品。實施例6高耐磨金屬制品表面涂覆有防護涂層,防護涂層的配方按重量份數(shù)計:8.5份三元乙丙橡膠、25份環(huán)氧樹脂、5份sio2、1份碳纖維、1.5份石蠟、1.2份對叔丁基苯酚甲醛樹脂、1.6份異辛基三乙氧基硅烷、2.8份石墨、0.3份甲殼素。高耐磨金屬制品的制備方法,包括以下步驟:將三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨加入到混合機中,在40~50℃下,混合10~20min,得到第一混合物;將得到的第一混合物中再加入對叔丁基苯酚甲醛樹脂、異辛基三乙氧基硅烷、甲殼素,在50~70℃下反應3~5h,得到第二混合物;將第二混合物涂覆在金屬制品表面固化、冷卻,即得高耐磨金屬制品。實施例7高耐磨金屬制品表面涂覆有防護涂層,防護涂層的配方按重量份數(shù)計:8份三元乙丙橡膠、20份環(huán)氧樹脂、6.5份sio2、1.5份碳纖維、2份石蠟、1份2,4-二氯過氧化苯甲酰、1.5份異辛基三乙氧基硅烷、3份石墨、0.55份蓖麻油。高耐磨金屬制品的制備方法,包括以下步驟:將三元乙丙橡膠、環(huán)氧樹脂、sio2、碳纖維、石蠟、石墨加入到混合機中,在40~50℃下,混合10~20min,得到第一混合物;將得到的第一混合物中再加入2,4-二氯過氧化苯甲酰、異辛基三乙氧基硅烷、蓖麻油,在50~70℃下反應3~5h,得到第二混合物;將第二混合物涂覆在金屬制品表面固化、冷卻,即得高耐磨金屬制品。對實施例1~7制得的高耐磨金屬制品的結合力,耐高溫、針孔進行測試,結果見表1。表1實施例1~7實驗結果對實施例1~7制得的高耐磨金屬制品進行硬度測試結果見表2。表2實施例1~7的測試結果磨耗量(g)莫氏硬度實施例10.0229.82實施例20.0209.86實施例30.0199.91實施例40.0219.88實施例50.0239.79實施例60.0199.92實施例70.0209.89以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本
技術領域:
的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁12