纳米填料协同填充环氧树脂复合涂层及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种纳米填料协同填充环氧树脂复合涂层，按照质量百分比由以下组份制成：环氧树脂60～70％、聚酰胺树脂26～34％、改性纳米Al₂O₃1～3％、改性纳米SiO₂1～3％，上述各组份质量百分比之和为100％；制备方法为：分别制备改性纳米SiO₂和改性纳米Al₂O₃，将环氧树脂和聚酰胺树脂分别配成溶液，向环氧树脂溶液中加入改性纳米Al₂O₃和改性纳米SiO₂搅拌后再加入聚酰胺树脂溶液，将处理后的碳纤维织物浸渍后固化即得；将制备的纳米填料协同填充环氧树脂复合涂层在钢块表面应用。本发明解决了单一纳米粒子填充环氧树脂复合涂层耐磨性差的问题，制备的复合涂层具有良好的抗冲击、耐磨损性能。

主权项

纳米填料协同填充环氧树脂复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将纳米SiO₂与偶联剂KH550、丙酮按照一定比例混合，超声处理20～30min，烘干后得到改性纳米SiO₂，备用；步骤2：将纳米Al₂O₃与偶联剂KH550、丙酮按照一定比例混合，超声处理20～30min，烘干后得到改性纳米Al₂O₃，备用；步骤3：将环氧树脂与丁酮配成环氧/丁酮溶液，得到溶液A；将聚酰胺树脂与甲苯配成聚酰胺/甲苯溶液，得到溶液B，备用；步骤4：按照一定比例向所述步骤3得到的溶液A中加入所述步骤2得到的改性纳米Al₂O₃及所述步骤1得到的改性纳米SiO₂，在85～90℃的温度下搅拌20～30min，再加入步骤3得到的溶液B搅拌10～20min，得到溶液C，备用；步骤5：将处理后的碳纤维织物放入所述步骤4得到的溶液C中，浸泡10～15min后取出在80～85℃的温度下固化3～5min；然后，将一次固化后的碳纤维织物在溶液C中再次浸泡10～15min，再在80～85℃的温度下固化2～3min后取出，得到纳米填料协同填充环氧树脂复合涂层；所述步骤1中纳米SiO₂、偶联剂KH550与丙酮的质量比为1:1:8～10；所述烘干的温度为75℃～85℃；所述步骤2中纳米Al₂O₃、偶联剂KH550和丙酮的质量比为1:1:8～10；所述烘干的温度为75℃～85℃；所述步骤5中碳纤维织物的处理方法为：根据需要剪成块状放入无水乙醇中浸泡12～15h，取出在80℃～85℃烘干5～10min；所述碳纤维织物为平纹织物。