本发明涉及复合材料领域的一种涂料，尤其是一种耐磨涂料及其制备方法。
背景技术：
：聚醚砜是由英国帝国化学工业于1972年首先开发生产的一种综合性能突出的特种工程塑料，具有225℃的玻璃化转变温度和180℃长期使用温度、极佳的电性能、阻燃性、和耐化学腐蚀性，并且可以通过模压和挤出等方式加工。基于以上优点，聚醚砜在问世之后由于其优良的性能而迅速得到了德国、美国、日本等发达国家的重视，目前已具备了较成熟的生产合成方法，并广泛应用于航天、汽车、涂料和石化等领域。尤其值得一提的是聚醚砜与铁、铝等金属有较好的附着力，聚醚砜涂层表面硬度高，因此聚醚砜被广泛应用于涂料领域，聚醚砜与聚四氟乙烯可配制成具有耐腐蚀防辐射、绝缘性能好、阻燃、疏水等优良性质的涂料，此前已有应用聚醚砜树脂来制备不粘涂层的研究。目前聚醚砜树脂作为涂料已广泛应用于厨房用具、家用电器、轻工五金、工业模具、塑胶机械等行业。然而纯聚醚砜的耐摩擦性能比较差。纯聚醚砜树脂的摩擦系数是0.5，在4n/mm2的测试条件下，与热塑性树脂如聚甲醛树脂，摩擦系数是0.4、聚酰亚胺摩擦系数0.5相差无几，然而聚醚砜树脂的磨损是2083x10-6mm2/nm，这个值远高于聚甲醛树脂的磨损19x10-6mm2/nm和聚酰亚胺的磨损12x10-6mm2/nm。因此，为了扩大聚醚砜涂料的应用范围，改善聚醚砜树脂的耐摩擦性能，降低其磨损是亟待解决的问题。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐磨涂料。本发明采用这样的技术方案：一种耐磨涂料，其特征是：sic10份-20份聚醚砜5份-40份聚四氟乙烯树脂10份-30份甲苯5份-10份n-甲基吡咯烷酮1份-5份n,n-二甲基乙酰胺1份-3份丁酮1份-3份将上述的各种组分按其质量百分比由如下步骤制得耐磨材料：步骤一、甲苯、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺以及丁酮倒入装有锆珠的砂磨机不锈钢罐中，然后将称量好的聚醚砜粉末在1000r/min的转速下缓慢加入溶剂中溶解。步骤二、待聚醚砜溶解后，将称量好的sic和聚四氟乙烯树脂加入聚醚砜溶液中。将转速调到3000r/min，研磨3h。步骤三、用不锈钢滤网将锆珠从涂料中滤出，涂料备用，用溶剂清洗砂磨机及锆珠。其中，sic的粒径5μm。其中，聚醚砜含量为98%以上，细度≤5μm。其中，聚四氟乙烯树脂含量为98%以上，细度≤5μm。其中，甲基吡咯烷酮含量为98%以上，细度≤5μm。其中，n,n-二甲基乙酰胺含量为98%以上，细度≤5μm。与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）耐磨涂料的摩擦系数较低，摩擦曲线平稳，磨损较小。耐磨涂料的研究既扩大了聚醚砜涂料的应用范围，又提供了一种具有优异的耐腐蚀性和热稳定性的耐磨涂料。2）sic的添加，涂层的磨损会发生以下几个变化：首先涂层的硬度不断提高，摩擦副钢球表面的微凸体嵌入涂层的深度不断降低，减弱了微凸体的切削磨损；其次，刚性的sic填料可以做支撑点承担载荷，代替了部分基体直接承担载荷；第三，填料sic促进了摩擦表面转移膜更快的形成，转移膜的存在会减少钢球表面与聚醚砜基涂层的摩擦作用，使摩擦主要发生在涂层和转移膜之间这会大大降低摩擦系数和磨损。3）当涂层中sic的含量适中时，填料sic一方面会增加涂层的硬度，另一方面又使涂层形成比较稳定的转移膜，这样可以提高涂层的耐磨损性。具体实施方式下面参照实施例说明本发明的实施方案。一种耐磨涂料，它由如下成分的原料构成：sic10份-30份聚醚砜5份-30份聚四氟乙烯树脂10份-30份甲苯5份-10份n-甲基吡咯烷酮1份-5份n,n-二甲基乙酰胺1份-3份丁酮1份-3份实施例1一种耐磨涂料包括的原材料包括2份甲苯、1份n-甲基吡咯烷酮、3份n,n-二甲基乙酰胺、1份丁酮、30份聚醚砜、15份sic、20份聚四氟乙烯树脂。步骤一、甲苯、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺以及丁酮倒入装有锆珠的砂磨机不锈钢罐中，然后将称量好的聚醚砜粉末在1000r/min的转速下缓慢加入溶剂中溶解。步骤二、待聚醚砜溶解后，将称量好的sic和聚四氟乙烯树脂加入聚醚砜溶液中。将转速调到3000r/min，研磨3h。步骤三、用不锈钢滤网将锆珠从涂料中滤出，涂料备用，用溶剂清洗砂磨机及锆珠。其中，sic的粒径5μm。其中，聚醚砜含量为98%以上，细度≤5μm。其中，聚四氟乙烯树脂含量为98%以上，细度≤5μm。其中，甲基吡咯烷酮含量为98%以上，细度≤5μm。其中，n,n-二甲基乙酰胺含量为98%以上，细度≤5μm。实施例2一种耐磨涂料包括的原材料包括3份甲苯、1份n-甲基吡咯烷酮、3份n,n-二甲基乙酰胺、1份丁酮、30份聚醚砜、20份sic、20份聚四氟乙烯树脂。步骤一、甲苯、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺以及丁酮倒入装有锆珠的砂磨机不锈钢罐中，然后将称量好的聚醚砜粉末在1000r/min的转速下缓慢加入溶剂中溶解。步骤二、待聚醚砜溶解后，将称量好的sic和聚四氟乙烯树脂加入聚醚砜溶液中。将转速调到3000r/min，研磨3h。步骤三、用不锈钢滤网将锆珠从涂料中滤出，涂料备用，用溶剂清洗砂磨机及锆珠。其中，sic的粒径5μm。其中，聚醚砜含量为98%以上，细度≤5μm。其中，聚四氟乙烯树脂含量为98%以上，细度≤5μm。其中，甲基吡咯烷酮含量为98%以上，细度≤5μm。其中，n,n-二甲基乙酰胺含量为98%以上，细度≤5μm。实施例3一种耐磨涂料包括的原材料包括2份甲苯、1份n-甲基吡咯烷酮、3份n,n-二甲基乙酰胺、1份丁酮、30份聚醚砜、30份sic、15份聚四氟乙烯树脂。步骤一、甲苯、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺以及丁酮倒入装有锆珠的砂磨机不锈钢罐中，然后将称量好的聚醚砜粉末在1000r/min的转速下缓慢加入溶剂中溶解。步骤二、待聚醚砜溶解后，将称量好的sic和聚四氟乙烯树脂加入聚醚砜溶液中。将转速调到3000r/min，研磨3h。步骤三、用不锈钢滤网将锆珠从涂料中滤出，涂料备用，用溶剂清洗砂磨机及锆珠。其中，sic的粒径5μm。其中，聚醚砜含量为98%以上，细度≤5μm。其中，聚四氟乙烯树脂含量为98%以上，细度≤5μm。其中，甲基吡咯烷酮含量为98%以上，细度≤5μm。其中，n,n-二甲基乙酰胺含量为98%以上，细度≤5μm。实施例4一种耐磨涂料包括的原材料包括4份甲苯、3份n-甲基吡咯烷酮、3份n,n-二甲基乙酰胺、1份丁酮30份聚醚砜、20份sic、25份聚四氟乙烯树脂。步骤一、甲苯、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺以及丁酮倒入装有锆珠的砂磨机不锈钢罐中，然后将称量好的聚醚砜粉末在1000r/min的转速下缓慢加入溶剂中溶解。步骤二、待聚醚砜溶解后，将称量好的sic和聚四氟乙烯树脂加入聚醚砜溶液中。将转速调到3000r/min，研磨3h。步骤三、用不锈钢滤网将锆珠从涂料中滤出，涂料备用，用溶剂清洗砂磨机及锆珠。其中，sic的粒径5μm。其中，聚醚砜含量为98%以上，细度≤5μm。其中，聚四氟乙烯树脂含量为98%以上，细度≤5μm。其中，甲基吡咯烷酮含量为98%以上，细度≤5μm。其中，n,n-二甲基乙酰胺含量为98%以上，细度≤5μm。实施例5一种耐磨涂料包括的原材料包括3份甲苯、5份n-甲基吡咯烷酮、3份n,n-二甲基乙酰胺以及1份丁酮、30份聚醚砜、20份sic、28份聚四氟乙烯树脂。一种耐磨涂料包括的原材料包括4份甲苯、3份n-甲基吡咯烷酮、3份n,n-二甲基乙酰胺、1份丁酮30份聚醚砜、20份sic、25份聚四氟乙烯树脂。步骤一、甲苯、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺以及丁酮倒入装有锆珠的砂磨机不锈钢罐中，然后将称量好的聚醚砜粉末在1000r/min的转速下缓慢加入溶剂中溶解。步骤二、待聚醚砜溶解后，将称量好的sic和聚四氟乙烯树脂加入聚醚砜溶液中。将转速调到3000r/min，研磨3h。步骤三、用不锈钢滤网将锆珠从涂料中滤出，涂料备用，用溶剂清洗砂磨机及锆珠。其中，sic的粒径5μm。其中，聚醚砜含量为98%以上，细度≤5μm。其中，聚四氟乙烯树脂含量为98%以上，细度≤5μm。其中，甲基吡咯烷酮含量为98%以上，细度≤5μm。其中，n,n-二甲基乙酰胺含量为98%以上，细度≤5μm。测试实施例以下对本发明实施例进行测试，以下步骤为性能测试前耐磨涂料的涂装工艺：（1）打砂：用100目的金刚砂在一定气压下冲击钢板表面，将光滑的表面打粗糙；（2）丙酮擦洗：用沾了丙酮的脱脂棉擦洗打砂后的钢板，清除表面的污物、碎屑；（3）磷化液处理：将钢板浸到磷化液中，浸泡5分钟，该步目的是在钢板表面形成一层致密的氧化膜，提高其耐腐蚀性；（4）烘干：将钢板置于80℃的烘箱中烘干，备用；（5）用100目的金刚砂在一定气压下冲击钢板表面，将光滑的表面打粗糙。用沾了丙酮的脱脂棉擦洗打砂后的钢板，清除表面的污物、碎屑。将钢板浸到磷化液中，浸泡5分钟，该步目的是在钢板表面形成一层致密的氧化膜，提高其耐腐蚀性。将钢板置于80℃的烘箱中烘干。（6）将涂装好的样板放入100℃烤箱中悬挂20分钟至涂层表干，手触轻压无指纹，然后以2℃/分钟程序升温，在150℃、200℃，各维持10分钟，最后升温至380℃，高温固化10分钟，制得样板。这种升温方式，主要目的是让溶剂在较低温度下缓慢挥发完全，防止升温过快，溶剂大量挥发导致起泡。其中步骤（6）参考gb1729-92《漆膜一般制备法》，聚醚砜涂料的涂装首选适合喷涂薄涂层的空气辅助喷涂法。按照空气辅助喷涂法操作，黏度适宜的聚醚砜涂料加入喷枪中，然后调节出油量为1.5-2.5圈，雾化调节为1-2圈，空气压力调节为0.3-0.5mpa，喷涂。分别对以上实施例制备的涂料硬度，附着力，耐冲击性，热稳定性，以及摩擦学性能进行了测试。硬度：参考国家标准gb/t6739《漆膜铅笔硬度测定法》，使用广州标格达公司的硬度测试铅笔测试涂层硬度。耐冲击：参考国家标准gb/t20624.1《漆膜耐冲击测定法》，测试涂层耐冲击性。附着力：参考国家标准gb9286《漆膜附着力测定法》，使用百格法测试涂层附着力。热稳定性：pes/ptfe/sic涂层的热稳定性通过测定其5份热失重温度来表征，所用仪器为梅特勒公司的同步热分析仪tga/dsc1进行测试表征。样品测试条件为：在空气气氛下，以20℃/min的升温速率，在100℃～800℃范围内测试。摩擦系数：使用布鲁克公司的umt-2nano+microtribometer摩擦实验机对涂层的摩擦系数进行测试。性能比较：实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5硬度3h2h5h3h2h耐冲击涂层无裂纹、剥离和起皱涂层无裂纹、剥离和起皱涂层无裂纹、剥离和起皱涂层无裂纹、剥离和起皱涂层无裂纹、剥离和起皱附着力00000热稳定性一般一般好一般一般摩擦系数0.250.260.230.350.24表1由以上结果可知实施例3中的综合性能较佳，硬度值最大，摩擦系数最小，当硬质金属与软质涂层发生对磨时，往往是硬质金属突入软质涂层内部，对其造成磨损。可见涂层的硬度与其摩擦学性能有密切的关系。本实验中使用的高硬度sic粒子，可以提高聚醚砜涂层的硬度，降低金属摩擦副嵌入涂层的深度。并且在摩擦过程中，sic作为支撑点具有承载作用，代替了部分基体直接承担载荷。因此添加了sic粒子的聚醚砜涂层其磨损获得了显著地降低。另一方面，当填料sic含量适量时，在摩擦过程中，含sic的聚醚砜涂层会在涂层与金属摩擦副之间形成一层转移膜，转移膜的存在会减少摩擦副对涂层的直接磨损；并且由于转移膜与涂层是同质材料，因此摩擦系数也会降低；此外，由于摩擦系数的降低，摩擦产生的热量也会减少，从而减少摩擦过程中涂层的变形，减少磨损。这几个方面的作用都会减少磨损提高涂层的摩擦学性能。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12