本发明属于金属表面涂层制备技术领域，具体涉及一种耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层及其制备方法。
背景技术：
在水利工程中，水流往往较大，某些地区冬季水温很低，水利机械表面金属材料随着温度的下降其脆性逐渐增加。水流中沙石较多，水流速度较大，砂石等对水利工程机械表面产生巨大的冲击，在反复的载荷冲击之下，水利工程机械表面产生蜂窝状的孔洞和连片的微小凹坑，这些微小的表面缺陷在连续的冲击之下不断的扩大，进而形成磨蚀，致使水利工程机械寿命缩短，甚至无法运行，现有技术通过在水利工程机械表面使用表面防护涂层来提高其表面的耐磨防腐性能，经过不断的发展，已经成为提高工程构件耐磨抗蚀性的有效手段，但现有的表面防护涂层在低温的时候性能下降明显，涂层材料表面光洁度较低，易产生孔洞等表面缺陷，耐磨性，抗腐蚀性降低，水利工程机械使用寿命降低。
技术实现要素：
本发明针对传统水利工程机械在低温恶劣条件下性能、寿命下降的问题，提供了一种耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层及其制备方法，大大提高了水利工程机械的耐低温性，耐磨性和防腐蚀性，延长了使用寿命。
本发明的目的是以下述方式实现的：
一种耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备方法，具体步骤如下：
（1）材料表面预处理；
（2）在预处理过的材料表面刷涂粘接剂，停留7-8小时，使涂层与基材粘结的更牢固；
（3）在粘接剂表面喷涂氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层并固化。
步骤（1）具体为：去除锈蚀，打磨并喷砂处理。
步骤（2）中的粘接剂为NR-9600。
步骤（3）中氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的厚度为0.5-4mm。
步骤（3）中氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层由氟化聚氨酯、聚四氟乙烯、聚酰胺固化剂组成，聚四氟乙烯体积分数为氟化聚氨酯体积的10%-45%，聚酰胺固化剂的体积分数为氟化聚氨酯体积的2-8%。
所述聚酰胺固化剂为聚酰胺固化剂650。
所述氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的喷涂条件为：喷涂压力0.65MPa-0.75Mpa，走枪速度35cm/s-65cm/s，喷涂距离12cm-20cm，喷涂温度30℃-70℃。
如上述的耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备方法制备的氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1.采用氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层喷涂于水利工程机械表面，使得水利工程机械的抗低温性和耐腐蚀性，耐磨性有了很大的提高，延长了材料的使用寿命。
2.材料的韧性较好，抗风浪冲刷能力强，在低温下仍然具有较好的弹性和韧性，抗低温能力强。本发明所采用的工艺方法不需要复杂、特殊的处理装置和设施，较其他镀层方法具有费用低，表面涂层制备参数易于控制和达到的优势。
3.可以通过对喷涂参数的适当调节，选择最佳工艺参数提高涂层的性能。该涂层具有较高的耐磨性，且涂层表面光洁度高。
4. 氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层材料由氟化聚氨酯，聚四氟乙烯和聚酰胺固化剂制备成，聚酰胺固化剂的加入可缩短氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层材料的凝固时间，凝固速度提高1.4-2.5倍。
具体实施方式
本发明中所使用的聚酰胺固化剂为市售，购自徐州中研科技工业有限公司。
实施例1：
一种耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备方法，具体步骤如下：
（1）材料表面预处理；
（2）在预处理过的材料表面刷涂粘接剂，停留7-8小时，使涂层与基材粘结的更牢固；
（3）在粘接剂表面喷涂氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层并固化。
步骤（1）具体为：去除锈蚀，打磨并喷砂处理。
步骤（2）中的粘接剂为NR-9600。
步骤（3）中氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的厚度为0.5-4mm。
步骤（3）中氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层由氟化聚氨酯、聚四氟乙烯、聚酰胺固化剂组成，聚四氟乙烯体积分数为氟化聚氨酯体积的10%-45%，聚酰胺固化剂的体积分数为氟化聚氨酯体积的2-8%。
聚酰胺固化剂为聚酰胺固化剂650。
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的喷涂条件为：喷涂压力0.65MPa-0.75Mpa，走枪速度35cm/s-65cm/s，喷涂距离12cm-20cm，喷涂温度30℃-70℃。
如上述的耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备方法制备的氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层。
实施例2：
一种耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备方法，具体步骤如下：
（1）材料表面去除锈蚀，打磨并喷砂处理；
（2）在预处理过的材料表面刷涂NR-9600，停留7小时，使涂层与基材粘结的更牢固；
（3）在粘接剂表面喷涂氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层，固化3h；
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的厚度为0.5mm；氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的喷涂条件为：喷涂压力0.65Mpa，走枪速度35m/s，喷涂距离12cm，喷涂温度30℃。
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层由氟化聚氨酯、聚四氟乙烯、聚酰胺固化剂组成，聚四氟乙烯体积分数为氟化聚氨酯体积的10%，聚酰胺固化剂的体积分数为氟化聚氨酯体积的2%。
实施例3：
一种耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备方法，具体步骤如下：
（1）材料表面去除锈蚀，打磨并喷砂处理；
（2）在预处理过的材料表面刷涂NR-9600，停留7.2小时，使涂层与基材粘结的更牢固；
（3）在粘接剂表面喷涂氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层，固化3.5h；
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的涂层厚度为1.0mm；氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的喷涂条件为：喷涂压力0.68Mpa，走枪速度45cm/s，喷涂距离14cm，喷涂温度40℃。
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层由氟化聚氨酯、聚四氟乙烯、聚酰胺固化剂组成，聚四氟乙烯体积分数为氟化聚氨酯体积的20%，聚酰胺固化剂的体积分数为氟化聚氨酯体积的3%。
实施例4：
一种耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备方法，具体步骤如下：
（1）材料表面去除锈蚀，打磨并喷砂处理；
（2）在预处理过的材料表面刷涂NR-9600，停留7.5小时，使涂层与基材粘结的更牢固；
（3）在粘接剂表面喷涂氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层，固化4h；
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的涂层厚度为2.0mm；氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的喷涂条件为：喷涂压力0.70Mpa，走枪速度50cm/s，喷涂距离16cm，喷涂温度50℃。
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层由氟化聚氨酯、聚四氟乙烯、聚酰胺固化剂组成，聚四氟乙烯体积分数为氟化聚氨酯体积的30%，聚酰胺固化剂的体积分数为氟化聚氨酯体积的5%。
实施例5：
一种耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备方法，具体步骤如下：
（1）材料表面去除锈蚀，打磨并喷砂处理；
（2）在预处理过的材料表面刷涂NR-9600，停留7.8小时，使涂层与基材粘结的更牢固；
（3）在粘接剂表面喷涂氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层，固化4.5h；
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的涂层厚度为3.0mm；氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的喷涂条件为：喷涂压力0.72Mpa，走枪速度55cm/s，喷涂距离18cm，喷涂温度60℃。
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层由氟化聚氨酯、聚四氟乙烯、聚酰胺固化剂组成，聚四氟乙烯体积分数为氟化聚氨酯体积的40%，聚酰胺固化剂的体积分数为氟化聚氨酯体积的6%。
实施例6：
一种耐低温水利工程耐磨防腐氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的制备方法，具体步骤如下：
（1）材料表面去除锈蚀，打磨并喷砂处理；
（2）在预处理过的材料表面刷涂NR-9600，停留8小时，使涂层与基材粘结的更牢固；
（3）在粘接剂表面喷涂氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层，固化5h；
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的涂层厚度为4.0mm；氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层的喷涂条件为：喷涂压力0.75Mpa，走枪速度65cm/s，喷涂距离20cm，喷涂温度70℃。
氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层由氟化聚氨酯、聚四氟乙烯、聚酰胺固化剂组成，聚四氟乙烯体积分数为氟化聚氨酯体积的45%，聚酰胺固化剂的体积分数为氟化聚氨酯体积的8%。
在室温下，经过耐冲蚀磨损实验，合金钢磨蚀量为1.6836×10-3kg，使用一般防护涂层磨蚀量为1.2334×10-3kg，氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层磨蚀量为0.7534×10-3kg。在0℃以下的低温情况下，合金钢磨蚀量为2.3586×10-3kg，使用普通防护涂层磨蚀量为1.9436×10-3kg，氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层磨蚀量为1.1641×10-3kg。低温环境下，普通防护涂层的摩擦系数在循环50次内摩擦系数为0.71左右，当达到80次循环后升至0.79左右，氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层在循环50次内摩擦系数为0.40左右，当达到80次循环后升至0.51左右。在耐人工老化实验中，普通防护涂层试样经过23个周期后：试样的光泽度由的原始试样的19.2Gs降到 8.9Gs，氟化聚氨酯/聚四氟乙烯复合涂层试样的光泽度由的原始试样的16.0Gs降到 10.9Gs。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。