一种磁辊耐磨涂层及其喷涂工艺的制作方法

本发明涉及涂料，尤其涉及一种磁辊耐磨涂层及其喷涂工艺。

背景技术：

1、在矿藏开采过程中，新采的矿砂往往成分复杂，包含多种不同性质的杂质，尤其是开采金属矿时，往往会根据需要将混合矿砂中的部分矿砂筛选出来；其中最为常见的筛选方式就是根据不同矿砂的磁性强弱筛选出带磁矿砂或非磁性矿砂；现有技术中，对于磁性矿砂的筛选工作通常还是通过磁选机来实现。磁辊是磁选机的重要部件之一，它不仅影响着磁选机的工作效率，还决定着矿物的分选指标。开发综合性能和使用寿命常的磁辊显得尤为重要。

2、摩擦磨损是磁辊损坏的最重要原因之一。为了降低摩擦磨损的破坏，摩擦磨损研究及工作人员研究出了各种各样的减摩耐磨方法。其中较为常用的方法之一是在磁辊表面设置涂层，其是对磁选机磁辊最为直接的保护方式。然而，现有的磁辊表面涂层耐磨性能还有待进一步提高，其与磁辊的粘着力有限，耐湿热老化性能和耐腐蚀性有待进一步提高。

3、为了解决上述问题，申请公告号为cn111286265a的中国发明专利公开了一种耐磨紫外固化磁辊涂料及其制备方法。该涂料按重量份计，由以下原料组成：石墨烯8-18份、甲基硅油0.2-1.2份、有机硅树脂2-12份、有机改性聚硅氧烷丙烯酸型流平剂0.2-1份、气相二氧化硅0.2-2.5份、聚氨酯丙烯酸酯10-32份、己二醇二丙烯酸酯0.01-15份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1-8份、肌醇六磷酸酯2-16份、钛酸酯偶联剂0.25-2.5份、脂环族环氧树脂5-15份和锌粉10-18份，该涂料经多步混合和分散制备而成。该涂料经紫外固化后可导电，具有足够的硬度、优异的耐磨性和抗拉伸强度。然而，其耐湿热老化性能、耐洗刷性能和耐冲击性能仍然有待进一步提高。

4、可见，开发一种耐腐蚀性和耐湿热老化性能佳，耐洗刷性能和耐冲击性能好，附着力强，耐磨性优异的磁辊耐磨涂层及其喷涂工艺符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进磁辊涂层领域的发展具有非常重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种耐腐蚀性和耐湿热老化性能佳，耐洗刷性能和耐冲击性能好，附着力强，耐磨性优异的磁辊耐磨涂层及其喷涂工艺。

2、为达到以上目的，本发明提供一种磁辊耐磨涂层，由如下按重量份计的原料制成：超支化全氟聚醚聚氨酯丙烯酸酯齐聚物40-50份、丙烯酸改性聚醚醚酮20-25份、光引发剂1-2份、填料10-20份、偶联剂1-3份、流平剂 0.5-1份、消泡剂0.3-0.7份、2,6-吡啶二甲酰氯4-6份、催化剂0.8-1.5份、10-(4-乙烯基苯基)-10h-吩恶嗪1-3份、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮2-4份、异丙烯基硼酸频哪醇酯1-3份、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯2-4份、纤维素纳米晶5-8份。

3、优选的，所述超支化全氟聚醚聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述超支化全氟聚醚聚氨酯丙烯酸酯齐聚物是按授权公告号为cn105482680b的中国发明专利实施例1的方法制成。

4、优选的，所述丙烯酸改性聚醚醚酮的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述丙烯酸改性聚醚醚酮是按授权公告号为cn109337019b的中国发明专利实施例1的方法。

5、优选的，所述光引发剂为安息香乙醚、安息香异丙醚、二苯基乙酮、2,4-二羟基二苯甲酮中的至少一种。

6、优选的，所述填料为硼纤维、二硫化钼按质量比(1-3):2混合形成的混合物；所述硼纤维的平均直径为3-9μm，长度为3-5mm；所述二硫化钼的粒径为1200-1600目。

7、优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中至少一种。

8、优选的，所述流平剂为德国毕克byk流平剂byk-333、有机硅流平剂hy-5030中的至少一种。

9、优选的，所述消泡剂为消泡剂at-99、消泡剂d6800中的至少一种。

10、优选的，所述催化剂为无水氯化铁、无水氯化锌按质量比(2-4):3混合形成的混合物。

11、优选的，所述纤维素纳米晶的长度为100-500nm，直径为20-100nm，由北京纳迅科技股份有限公司提供。

12、本发明的另一个目的，在于提供一种所述磁辊耐磨涂层的喷涂工艺，包括如下步骤：

13、步骤s1、先将超支化全氟聚醚聚氨酯丙烯酸酯齐聚物和丙烯酸改性聚醚醚酮进行粗破碎，接着按重量份和其它原料混合均匀，得到混合物料；

14、步骤s2、通过粉末涂料专用双螺杆挤出机挤出，再经过冷却、破碎、微粉碎、筛分得到紫外光固化粉末涂料；

15、步骤s3、将紫外光固化粉末涂料使用高压静电喷涂在磁辊表面，平均涂膜厚度60～80 微米，再在180-190℃下处理20-30min，接着置于1kw的高压汞灯下， 距灯源30cm照射4-6秒。

16、优选的，所述高压静电喷涂的电压为60～90kv。

17、由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：

18、（1）本发明公开的磁辊耐磨涂层的喷涂工艺，简单且操作控制方便，对设备依赖性低，劳动强度和对环境影响小，涂层固化速度快，适于连续规模化使用，具有较高的推广应用价值。

19、（2）本发明公开的磁辊耐磨涂层，由如下按重量份计的原料制成：超支化全氟聚醚聚氨酯丙烯酸酯齐聚物40-50份、丙烯酸改性聚醚醚酮20-25份、光引发剂1-2份、填料10-20份、偶联剂1-3份、流平剂 0.5-1份、消泡剂0.3-0.7份、2,6-吡啶二甲酰氯4-6份、催化剂0.8-1.5份、10-(4-乙烯基苯基)-10h-吩恶嗪1-3份、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮2-4份、异丙烯基硼酸频哪醇酯1-3份、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯2-4份、纤维素纳米晶5-8份。通过各原料之间的相互配合共同作用，使得制成的涂层耐腐蚀性和耐湿热老化性能佳，耐洗刷性能和耐冲击性能好，附着力强，耐磨性优异。以超支化全氟聚醚聚氨酯丙烯酸酯齐聚物和丙烯酸改性聚醚醚酮作为主要成膜物质，结合了二者的性能优势。通过原料组分配方的合理设计，在涂层分子结构中同时引入超支化全氟聚醚聚氨酯、聚醚醚酮、吡啶、吩恶嗪、三嗪酮、硼酸频哪醇酯和苯并三唑结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应等多重作用下，使得制成的产品耐腐蚀性和耐湿热老化性能更佳，耐洗刷性能和耐冲击性能更好，附着力更强，耐磨性更优异。

20、（3）本发明公开的磁辊耐磨涂层，通过紫外光固化的方式，固化速度更快，不使用挥发性有机溶剂，对环境影响更小；添加纤维素纳米晶，与其它原料组分配合作用，能有效改善涂层综合性能，使得其使用寿命更长。所述填料为硼纤维、二硫化钼按质量比(1-3):2混合形成的混合物，通过填料组成配方的合理选取，能有效改善涂层机械力学性能和耐磨性。