专利名称：叶轮用有机复合涂层的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种叶轮用有机复合涂层，具体是一种流体机械叶轮用抗磨蚀有机复
合涂层.
背景技术：
流体机械叶轮的严重磨蚀，主要是受含砂水流的冲蚀和气蚀的联合作用，使得流 体机械效率降低，机组事故率上升，检修设备费用增加，成为当前生产厂家和使用单位亟待 解决的重大问题之一。通常情况下，企业采用更新设备、带压堵漏等方法来维持生产。这些 方法虽然可以暂时解决一些问题，但是，设备的频繁更换增加了成本，带压堵漏也有一定的 局限性。鉴于上述现有技术的缺陷，必须对设备表面进行强化，增强其抗磨性和抗冲击性及 磨蚀性，才是治本之道。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提高流体机械叶轮的抗磨蚀性能，提供一种对产品 保护效果好、使用时间长的抗磨蚀的叶轮用有机复合涂层。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案该叶轮用有机复合涂层从内向外依次由环氧树脂底层、橡胶中间层、聚氨酯抗磨 蚀层和辅助表面层构成，环氧树脂底层涂敷于叶轮金属基体母材之上，其中环氧树脂底层 由45% 55%的环氧树脂胶料、20% 30%的低分子聚酰胺固化剂、10% 12%的纳米氧 化物颗粒填料和13% 15%的增韧剂组成；橡胶中间层由聚氨酯合成橡胶、固化剂和矿石 粉组成，厚度为0.2 0.4mm;聚氨酯抗磨蚀层由质量比为100 13. 6的聚氨酯预聚体和 固化剂组成；辅助表面层由环氧树脂或聚氨酯胶液、半导粉、导电粉和阻燃粉组成。本发明的有益技术效果在于该叶轮用有机复合涂层采用上述多层复合结构，实 现了涂层与金属母体的高强度结合，橡胶中间层使环氧树脂底层与聚氨酯抗磨蚀层能很好 地融为一体，聚氨酯抗磨蚀层有效地减缓了沙粒和射流对水轮机的冲击作用，并且在涂层 涂敷过程中通过辅助表面层通电自发热升温而使涂层中的其余层固化，使涂层施工成本降 低，施工方便。
图1为本发明叶轮用有机复合涂层的剖视结构示意图。图中1-辅助表面层 2-聚氨酯抗磨蚀层 3-橡胶中间层4-环氧树脂底层 5-金属基体母材
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的描述。如图1所示，本发明的叶轮用有机复合涂层从内向外依次由环氧树脂底层4、橡胶中间层3、聚氨酯抗磨蚀层2和辅助表面层1构成，环氧树脂底层4涂敷于叶轮金属基体母 材5之上。其中环氧树脂底层4由45% 55%的环氧树脂胶料、20% 30%的低分子聚 酰胺固化剂、10% 12%的纳米氧化物颗粒填料和13% 15%的增韧剂组成；橡胶中间层 3由聚氨酯合成橡胶、固化剂和矿石粉组成，厚度为0. 2 0. 4mm ；聚氨酯抗磨蚀层2由质量 比为100 13. 6的聚氨酯预聚体和固化剂组成；辅助表面层1由环氧树脂或聚氨酯胶液、 半导粉、导电粉和阻燃粉组成。优选地，所述橡胶中间层3由70% 80%的聚氨酯合成橡胶、10% 20%的固化剂和5% 10%的矿石粉组成。优选地，所述辅助表面层1由10% 30%的环氧树脂或聚氨酯胶液、20% 30% 的半导粉、30 % 40 %的导电粉和10 % 20 %的阻燃粉组成。使用过程中，先对金属基体母材5进行表面处理，再将环氧树脂底层4涂敷于金属 基体母材5之上，然后将橡胶中间层3分次涂刷于环氧树脂底层4之上，橡胶中间层3的总 厚度为0. 2 0. 4mm。接着将聚氨酯抗磨蚀层2刷涂在橡胶中间层3之上，最后将辅助表面 层1采用人工刷涂的方式涂刷于聚氨酯抗磨蚀层2之上，待辅助表面层1凝胶后在辅助表 面层两端接通电源使其发热，产生的热量使得环氧树脂底层4、橡胶中间层3以及聚氨酯抗 磨蚀层2固化。对于橡胶中间层3，以聚氨酯合成橡胶不同的重量比例，配制成三种过渡层，分次 涂刷于环氧树脂底层4之上，其总厚度为0. 2 0. 4mm,三层涂敷时间间隔以前层粘手、但不 带起胶液为依据。对于聚氨酯抗磨蚀层2，尽量使该层厚一些，在不影响过流要求时，厚度达 1. 5-2mm 艮阿。
权利要求
一种叶轮用有机复合涂层，该复合涂层从内向外依次由环氧树脂底层(4)、橡胶中间层(3)、聚氨酯抗磨蚀层(2)和辅助表面层(1)构成，环氧树脂底层(4)涂敷于叶轮金属基体母材(5)之上，其特征在于所述环氧树脂底层(4)由45％～55％的环氧树脂胶料、20％～30％的低分子聚酰胺固化剂、10％～12％的纳米氧化物颗粒填料和13％～15％的增韧剂组成；所述橡胶中间层(3)由聚氨酯合成橡胶、固化剂和矿石粉组成；所述聚氨酯抗磨蚀层(2)由质量比为100∶13.6的聚氨酯预聚体和固化剂组成；所述辅助表面层(1)由环氧树脂或聚氨酯胶液、半导粉、导电粉和阻燃粉组成。
2.根据权利要求1所述的叶轮用有机复合涂层，其特征在于所述橡胶中间层(3)由 70% 80%的聚氨酯合成橡胶、10% 20%的固化剂和5% 10%的矿石粉组成。
3.根据权利要求1或2所述的叶轮用有机复合涂层，其特征在于所述辅助表面层(1) 由10 % 30 %的环氧树脂或聚氨酯胶液、20 % 30 %的半导粉、30 % 40 %的导电粉和 10% 20%的阻燃粉组成。
4.根据权利要求3所述的叶轮用有机复合涂层，其特征在于所述橡胶中间层(3)以 聚氨酯合成橡胶采用不同重量比例配制成三种过渡层分次涂刷于环氧树脂底层(4)之上， 该橡胶中间层(3)的总厚度为0. 2 0. 4mm。
5.根据权利要求1或2所述的叶轮用有机复合涂层，其特征在于所述橡胶中间层(3) 以聚氨酯合成橡胶采用不同重量比例配制成三种过渡层分次涂刷于环氧树脂底层(4)之 上，该橡胶中间层(3)的总厚度为0. 2 0. 4mm。
全文摘要
一种叶轮用有机复合涂层由环氧树脂底层(4)、橡胶中间层(3)、聚氨酯抗磨蚀层(2)和辅助表面层(1)构成。环氧树脂底层由45～55％环氧树脂胶料、20～30％低分子聚酰胺固化剂、10～12％氧化物颗粒填料和13～15％增韧剂组成；橡胶中间层由聚氨酯合成橡胶、固化剂和矿石粉组成；聚氨酯抗磨蚀层由质量比为100∶13.6的聚氨酯预聚体和固化剂组成；辅助表面层由环氧树脂或聚氨酯胶液、半导粉、导电粉和阻燃粉组成。本有机复合涂层采用多层复合结构，实现涂层与金属母体高强度结合，橡胶中间层使环氧树脂底层与聚氨酯抗磨蚀层很好融为一体，聚氨酯抗磨蚀层有效减缓沙粒和射流对水轮机的冲击作用，极大提高叶轮抗磨蚀性能。
文档编号C09D7/12GK101804716SQ20101013326
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者刘辉, 唐勇, 庞佑霞, 张昊, 朱宗铭, 梁亮, 许焰, 黄东胜 申请人:长沙学院