一种高摩擦系数粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及一种高摩擦系数粉末涂料及其制备方法。

背景技术

粉末涂料除了对被涂装材料表面起到保护装饰作用外，还需要一些特殊的功能，例如高摩擦系数粉末涂料。在一些场合需要增大工件表面与接触物的摩擦力，减少物体的滑动，使其保持一个相对稳定的状态。这时的高摩擦系数粉末涂料就会起到很好的防滑作用。一般粉末涂料的摩擦系数都在1-2，当需要加大摩擦力的工件重量较轻、与摩擦面接触面积较大时，很难得到理想的摩擦力，因此需要一种摩擦系数更大的粉末涂料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，解决或至少减轻现有粉末涂料的摩擦系数较低的问题，提供一种高摩擦系数粉末涂料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高摩擦系数粉末涂料，所述粉末涂料由以下物质按照质量份数组成：

聚酯树脂粉末450-550份；

固化剂28-32份；

填料375-425份；

丁腈橡胶粉末50-200份；

砂纹剂3-8份；

蜡粉1-5份。

为了进一步实现本发明，可优先选用以下技术方案：

优选的，所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯；并且/或者，所述砂纹剂为聚四氟高分子物。

优选的，所述填料由硫酸钡和硅微粉组成，所述硫酸钡和硅微粉的质量比为1:3-3:1。

优选的，所述粉末涂料还包括炭黑，所述炭黑的质量份数为1份。

一种高摩擦系数粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

a、按照配比称取各组分并倒入翻转混料机的混料罐内，翻转混料机将混料罐内的各组分进行翻转混合，得到各组分均匀分布的混合物；

b、将步骤a中得到的混合物通过双螺杆挤出机挤出压成薄片状并粉碎，得到粉碎物；

c、将步骤b中得到的粉碎物通过ACM磨粉机进行研磨，得到成品。

优选的，所述步骤b中双螺杆挤出机的螺杆中部的温度为95-105℃、螺杆靠近双螺杆挤出机出料口的一端的温度为110-120℃，螺杆的转速为300-400转每分钟。

优选的，所述步骤c中成品的D50粒径为38-45um。

聚酯树脂固化交联密度大，并具有较好的摩擦性能，并且具有各种改性，适用于不同要求的摩擦材料。当有聚酯树脂与填料非常均匀时，几乎不存在任何较厚的树脂层，大量存在的是包附于其他组分上的薄薄的树脂膜，树脂大分子的化学键能和分子间的范德华力和氢键决定着树脂基体的强度。对于摩擦材料而言，树脂本体强度并不重要，重要是它们与填料的界面粘接强度；但是聚酯树脂冲击强度低，韧性较差，做成粉末涂料时，对成品的摩擦系数造成不利影响。

因此，目前的大摩擦系数粉末涂料大多包括聚酯树脂粉末、固化剂、硫酸钡和砂纹剂，其中主料为聚酯树脂粉末，硫酸钡作为填料来提高聚酯树脂粉末的强度，砂纹剂使粉末涂料表面起砂，形成微观的凹凸面，进而提高摩擦系数。

但是喷涂涂料后的工件与摩擦面接触时，工件的重力和外界的压力会使喷涂后的涂料微观形变，涂料表面的起砂减少，从而加大了工件与摩擦面的接触面积，在受到同等压力的情况下，降低了摩擦系数。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的大摩擦系数粉末还包括丁腈橡胶粉末和硅微粉。其中，丁腈橡胶粉末与聚酯树脂粉末共混改性，适量的丁腈橡胶对聚酯树脂共混体系进行化学交联，明显改善共混物的冲击强度，同时增加了共混物的韧性，从而提高共混物的摩擦系数；同时，丁腈橡胶还与砂纹剂起作用，提高起砂效果。硅微粉指代二氧化硅，其作为填料增加了成品的强度，减小涂料受力时的微观形变，与起砂剂配合，减小喷涂后的工件与摩擦面的有效接触面积，在受到同等压力的情况下，摩擦力更大，从而提高了摩擦系数。

本发明的大摩擦系数粉末还包括蜡粉，蜡粉通常起润滑作用，对提高摩擦系数起反作用，但是少量的蜡粉能有效防止喷涂后的粉末涂料过于干燥，进而避免工件表面的涂料出现干裂现象，提升了使用寿命和可靠性。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种高摩擦系数粉末涂料，所述粉末涂料由以下物质按照质量份数组成：

聚酯树脂粉末500份；

固化剂30份，所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯；

填料400份，所述填料由硫酸钡和硅微粉组成，所述硫酸钡和硅微粉的质量比为1:3；

丁腈橡胶粉末55份；

砂纹剂5份，砂纹剂为聚四氟乙烯粉末；

蜡粉2份；

炭黑1份。

一种高摩擦系数粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

a、按照配比称取各组分并倒入翻转混料机的混料罐内，翻转混料机将混料罐内的各组分进行翻转混合，得到各组分均匀分布的混合物；

b、将步骤a中得到的混合物通过双螺杆挤出机挤出压成薄片状并粉碎，得到粉碎物；双螺杆挤出机的螺杆中部的温度为100℃、螺杆靠近双螺杆挤出机出料口的一端的温度为115℃，螺杆的转速为300转每分钟；

c、将步骤b中得到的粉碎物通过ACM磨粉机进行研磨，得到成品，成品的D50粒径为38-45um。

施工时，通过静电喷涂将本发明的高摩擦系数粉末涂料喷涂在工件表面，喷涂电压控制在70KV，涂膜厚度60-80μm。喷涂后在烤房内进行烘烤固化，烘烤温度为200℃，烘烤时长为10分钟。

实施例2：

实施例2与实施例1的相同之处不再累述，其不同之处在于：填料400份，硫酸钡和硅微粉的质量比为1:1。

实施例3：

实施例3与实施例1的相同之处不再累述，其不同之处在于：填料400份，硫酸钡和硅微粉的质量比为3:1。

实施例4：

实施例4与实施例1的相同之处不再累述，其不同之处在于：丁腈橡胶粉末130份。

实施例5：

实施例5与实施例4的相同之处不再累述，其不同之处在于：填料400份，硫酸钡和硅微粉的质量比为1:1。

实施例6：

实施例6与实施例4的相同之处不再累述，其不同之处在于：填料400份，硫酸钡和硅微粉的质量比为3:1。

实施例7：

实施例7与实施例1的相同之处不再累述，其不同之处在于：丁腈橡胶粉末200份。

实施例8：

实施例8与实施例7的相同之处不再累述，其不同之处在于：填料400份，硫酸钡和硅微粉的质量比为1:1。

实施例9

实施例9实施例7相同之处不再累述，其不同之处在于：

填料400份，硫酸钡和硅微粉的质量比为3:1。

实施例10检测试验

制作150mm*400mm的20mm厚的钢板为标准工件，将实施例1-9的高摩擦系数粉末涂料和现有的高摩擦系数粉末涂料分别喷涂在不同的标准工件上。测试时，将标准工件放置在将水平放置的标准摩擦板上，标准工件上表面中部放置1公斤的负载物，标准工件的一段固定连接水平状态的牵引绳，牵引绳另一端通过滑轮向下且设置有重物。逐步增加重物的重量，当标准工件开始滑动时，重物的重量与标准工件和负载物的总重之比即为摩擦系数。

各个涂料组的标准工件的重量基本相当，其重量值约为0.95公斤，标准工件和负载物的总重为1.95公斤。

按此方法测得的摩擦系数如下表所示：

从表中可以看出，实施例1的涂料摩擦系数最高，实施例1为最优的实施例。其他组分配比一定时，聚酯树脂粉末与丁晴橡胶粉末的质量比为9:1时，成品涂料的摩擦系数最高。其他组分配比一定时，硫酸钡与硅微粉的质量比为1:3时，成品涂料的摩擦系数最高。同时可以看出，当丁晴橡胶粉末的质量比加大时，硫酸钡与硅微粉的质量比对成品涂料的摩擦系数的影响降低。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。