一種塑料復(fù)合涂層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于塑料火焰噴涂技術(shù)，具體涉及一種塑料復(fù)合涂層的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料火焰噴涂技術(shù)始于二十世紀(jì)八十年代，我國是在二十世紀(jì)八十年代中后期開始此項(xiàng)技術(shù)研究的，目前己引進(jìn)、開發(fā)了不同類型的塑料火焰噴涂設(shè)備和多種用于火焰噴涂的塑料粉末。
[0003]塑料火焰噴涂技術(shù)原理是:在特殊設(shè)計(jì)的噴槍中利用燃?xì)?乙炔、煤氣等)與助燃?xì)?氧氣、空氣)燃燒產(chǎn)生的熱量，將塑料粉末加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，在運(yùn)載空氣(常為壓縮空氣)的作用下，噴向經(jīng)過預(yù)處理的工件表面，液滴經(jīng)流動(dòng)、流平形成連續(xù)均勻的涂層。利用火焰噴塑技術(shù)可以在金屬、陶瓷、水泥等基體上獲得高附著力，厚度均勻可控、加工方便的多種塑料涂層，充分改善物件表面性能，使高分子材料諸多的優(yōu)良性能(諸如耐磨、減摩、耐蝕、自潤(rùn)濕等)得到充分而合理的應(yīng)用。
[0004]目前，塑料粉末火焰噴涂技術(shù)存在以下方面的主要問題:
[0005](I)塑料熔點(diǎn)低，噴涂火焰溫度高，粉末容易氧化降解，失去固有的性能，噴涂后的涂層性能不能滿足使用要求。
[0006](2)塑料粉末在飛行過程中，加熱至熔融或半熔融的液滴飛向工件，液滴需要經(jīng)過流動(dòng)、流平才能形成連續(xù)均勻的涂層，因此，工件需要預(yù)熱達(dá)到塑料熔點(diǎn)的溫度。工件預(yù)熱到塑料熔點(diǎn)的溫度需要的時(shí)間很長(zhǎng)，消耗大量燃?xì)猓瑖娡抠M(fèi)用高。
[0007](3)工件預(yù)熱是采用火焰加熱的方法進(jìn)行，工作不同部位的預(yù)熱溫度難以達(dá)到均勻，導(dǎo)致涂層的性能差異很大，不能正常使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種塑料復(fù)合涂層的制備方法，其獲得涂層性能好。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0010]一種塑料復(fù)合涂層的制備方法，包括如下步驟:
[0011]a.對(duì)工件表面進(jìn)行噴砂粗化處理；
[0012]b.在工件表面采用氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層；
[0013]c.對(duì)工件表面的預(yù)熱涂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)點(diǎn)燃，預(yù)熱涂層產(chǎn)生自蔓燃化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱量，用以加熱工件表面；
[0014]d.在工件表面采用壓縮空氣噴涂塑料粉末，塑料粉末在工件表面熔化，經(jīng)過流動(dòng)、流平形成連續(xù)均勻的復(fù)合涂層。
[0015]在步驟a中，所述粗化處理所得的工件表面粗糙度為Rz25?100 μ m。
[0016]在步驟b中，所述氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層的原料成分為:A1粉、Ni粉、Fe2O3粉，其中，Al粉和Fe2O3粉的摩爾比為2:1，A1粉和Fe2O3粉之和的質(zhì)量百分比為95% ,Ni粉的質(zhì)量百分比為5%。
[0017]所述Al粉的粒度為30-50 μ m ；Ni粉的粒度為30-50 μ m ；Fe2O3粉的粒度為30-50 μ mD
[0018]在步驟b中，所述氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層的工藝參數(shù)為:氧氣壓力為0.5?0.7MPa,乙炔壓力為0.1?0.12MPa,噴涂距離為180?250mm。
[0019]在步驟b中，所述預(yù)熱涂層的厚度為0.01?0.1mm。
[0020]在步驟c中，所述預(yù)熱涂層化學(xué)反應(yīng)點(diǎn)燃方法是氧-乙炔火焰加熱，所述自蔓燃化學(xué)反應(yīng)化學(xué)式為:A1+Fe203 = Al203+Fe。
[0021]在步驟d中，所述壓縮空氣噴涂塑料粉末的工藝參數(shù)為:壓縮空氣壓力為0.3?0.4MPa，送粉量為30?40g/min，噴涂距離為80?120_。
[0022]在步驟d中，所述塑料粉末的粒度為80-100目。
[0023]在步驟d中，所述復(fù)合涂層的厚度為0.1-lmm。
[0024]采用上述技術(shù)方案，該塑料復(fù)合涂層的制備方法具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、采用壓縮空氣噴涂塑料粉末，不會(huì)使塑料粉末氧化降解；
[0026]2、通過預(yù)熱涂層的自蔓延放熱反應(yīng)，縮短工件的預(yù)熱時(shí)間，節(jié)約能源消耗；
[0027]3、通過預(yù)熱涂層的自蔓延放熱反應(yīng)預(yù)熱后的工件溫度均勻；
[0028]4、采用本發(fā)明方法制備的塑料復(fù)合涂層性能均勻，和基材之間的結(jié)合強(qiáng)度高。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明的塑料復(fù)合涂層的制備方法基于先采用氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層，通過預(yù)熱涂層產(chǎn)生自蔓燃化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱量，加熱工件表面后，通過壓縮空氣噴涂塑料粉末，塑料粉末在工件表面熔化，經(jīng)過流動(dòng)、流平形成連續(xù)均勻的涂層的原理，其具體步驟如下:
[0030]a.對(duì)工件表面進(jìn)行噴砂粗化處理，所述粗化處理所得的工件表面粗糙度為Rz25 ?100 μ mD
[0031]b.在工件表面采用氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層，所述預(yù)熱涂層的厚度為0.01?0.1mm0
[0032]c.對(duì)工件表面的預(yù)熱涂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)點(diǎn)燃，預(yù)熱涂層產(chǎn)生自蔓燃化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱量，用以加熱工件表面；
[0033]d.在工件表面采用壓縮空氣噴涂塑料粉末，塑料粉末在工件表面熔化，經(jīng)過流動(dòng)、流平形成連續(xù)均勻的復(fù)合涂層，復(fù)合涂層的厚度為0.1-lmm。
[0034]在步驟b中，所述氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層的原料成分為:A1粉(粒度為30-50 μ m)、Ni 粉(粒度為 30-50 μ m)、Fe2O3 粉(粒度為 30-50 μ m)，其中，Al 粉和 Fe2O3 粉的摩爾比為2:1，Al粉和Fe2O3粉之和的質(zhì)量百分比為95%,Ni粉的質(zhì)量百分比為5%。而所述氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層的工藝參數(shù)為:氧氣壓力為0.5?0.7MPa，乙炔壓力為0.1?0.12MPa，噴涂距離為180?250mm。
[0035]在步驟c中，所述預(yù)熱涂層化學(xué)反應(yīng)點(diǎn)燃方法是氧-乙炔火焰加熱，所述自蔓燃化學(xué)反應(yīng)化學(xué)式為:A1+Fe203 = Al203+Fe，而原料中的Ni粉是催化劑，促使上述化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。
[0036]在步驟d中，所述壓縮空氣噴涂塑料粉末的工藝參數(shù)為:壓縮空氣壓力為0.3?0.4MPa，送粉量為30?40g/min，噴涂距離為80?120mm，并且所述塑料粉末的粒度為80-100 目。
[0037]本發(fā)明方法通過噴涂預(yù)熱涂層發(fā)生的自蔓延化學(xué)反應(yīng):A1+Fe203 = Al203+Fe，產(chǎn)生大量的熱量，使工件表面預(yù)熱涂層達(dá)到較高的溫度，可以縮短預(yù)熱時(shí)間，節(jié)約能源。同時(shí)，通過預(yù)熱涂層發(fā)生的自蔓延化學(xué)反應(yīng)預(yù)熱的表面層溫度均勻。另外，本發(fā)明方法在預(yù)熱涂層表面直接噴涂塑料粉末，可以克服火焰噴涂帶來的塑料粉末氧化降解問題，保證涂層具有較好的性能。
[0038]但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，上述的【具體實(shí)施方式】只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對(duì)本專利保護(hù)范圍的限制，只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: a.對(duì)工件表面進(jìn)行噴砂粗化處理； b.在工件表面采用氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層； c.對(duì)工件表面的預(yù)熱涂層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)點(diǎn)燃，預(yù)熱涂層產(chǎn)生自蔓燃化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱量，用以加熱工件表面； d.在工件表面采用壓縮空氣噴涂塑料粉末，塑料粉末在工件表面熔化，經(jīng)過流動(dòng)、流平形成連續(xù)均勻的復(fù)合涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于: 在步驟a中，所述粗化處理所得的工件表面粗糙度為Rz25?100 μ m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于: 在步驟b中，所述氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層的原料成分為:A1粉、Ni粉、Fe203粉，其中，A1粉和Fe203粉的摩爾比為2:1，A1粉和Fe203粉之和的質(zhì)量百分比為95%，Ni粉的質(zhì)量百分比為5%。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于: 所述A1粉的粒度為30-50 μ m ；Ni粉的粒度為30-50 μ m ；Fe203粉的粒度為30-50 μ m。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于: 在步驟b中，所述氧-乙炔火焰噴涂預(yù)熱涂層的工藝參數(shù)為:氧氣壓力為0.5?0.7MPa,乙炔壓力為0.1?0.12MPa,噴涂距離為180?250mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于: 在步驟b中,所述預(yù)熱涂層的厚度為0.01?0.1mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于: 在步驟c中，所述預(yù)熱涂層化學(xué)反應(yīng)點(diǎn)燃方法是氧-乙炔火焰加熱，所述自蔓燃化學(xué)反應(yīng)化學(xué)式為:A1+Fe203 = Al203+Fe。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于: 在步驟d中，所述壓縮空氣噴涂塑料粉末的工藝參數(shù)為:壓縮空氣壓力為0.3?0.4MPa，送粉量為30?40g/min，噴涂距離為80?120_。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于: 在步驟d中，所述塑料粉末的粒度為80-100目。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于: 在步驟d中，所述復(fù)合涂層的厚度為0.1-lmm。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種塑料復(fù)合涂層的制備方法，通過噴涂預(yù)熱涂層發(fā)生的自蔓延化學(xué)反應(yīng)：Al+Fe2O3＝Al2O3+Fe，產(chǎn)生大量的熱量，使工件表面預(yù)熱涂層達(dá)到較高的溫度，可以縮短預(yù)熱時(shí)間，節(jié)約能源。同時(shí)，通過預(yù)熱涂層發(fā)生的自蔓延化學(xué)反應(yīng)預(yù)熱的表面層溫度均勻。另外，本發(fā)明方法在預(yù)熱涂層表面直接噴涂塑料粉末，可以克服火焰噴涂帶來的塑料粉末氧化降解問題，保證涂層具有較好的性能。
【IPC分類】C23C26/02, C23C28/00, C23C4/06, C23C4/12
【公開號(hào)】CN105274518
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410292450
【發(fā)明人】嚴(yán)寰列, 黃飛
【申請(qǐng)人】興橋高分子材料科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年6月25日