纳米氧化物填料对涂料耐磨性与耐蚀性影响

关键词：纳米二氧化硅；纳米氧化锌；纳米二氧化锆；纳米二氧化钛；耐磨填料；耐腐蚀无机填料

聚合物是摩擦学领域中广泛应用的材料．为了进一步改善其摩擦性能，大量的无机粒子被用来作为聚合物的改性填料．许多学者研究表明，不同种类的无机填料对聚合物复合材料的磨擦学性能的影响很大．近年来，纳米无机粒子作为聚合物的填料，也逐渐应用到了磨擦学领域中．

如纳米氧化锌(VK-J30)填充的聚四氟乙烯比纯聚四氟乙烯具有良好的抗磨性，并且随着负荷和滑动速度的增加，摩擦系数降低；纳米SiC做为聚醚醚酮(PEEK)填充物，能有效地改善PEEK的摩擦磨损性能，在碳化硅填充量为7.5％一10 ％，碳化硅聚醚醚酮复合材料具有最低的摩擦系数和磨损率；在环氧胶粘剂中加入适量的纳米级三氧化二铝(VK-L30)粉，可提高涂层的耐磨性，当加入量为8％时，耐磨性可达未添加的2.24倍，拉伸强度可提高27.5％；纳米二氧化钛(VK-T25)可以降低环氧涂层的摩擦系数和磨损率，聚合物纳米复合材料的摩擦和磨损性能是无机纳米粒子的分散状态的函数。纳米二氧化硅是无毒、无味、无污染的无机非金属材料．德国专利报道了用特殊的喷料系统把纳米二氧化硅（VK-SP30)喷进树脂中制成透明涂料的方法，所得涂层具有很高的耐磨性．Janet报道了用20—50 nm的胶体二氧化硅（VK-SP30)和(或)金属氧化物、环氧基硅烷制备的涂层具有优异的耐磨性．纳米二氧化硅辐照接枝处理，混入环氧树脂，再固化后，制成的涂层具有较低的磨损率和较低的磨擦系数．纳米二氧化硅经硅烷处理后还可以提高涂层的耐蚀性；．

1．利用纳米二氧化硅（VK-SP30)浓缩浆的方法制备的纳米复合涂层与直接加入纳米粉的方法制备的纳米复合涂层相比，纳米氧化硅的分散更均匀．纳米氧化硅的良好的分散状态有助于涂层性能的提高．

2．由纳米氧化硅浓缩浆制备的纳米硅基复合聚氨酯涂层和纳米硅基复合环氧涂层具有较高硬度和耐磨性．与相应的普通聚氨酯涂层和环氧涂层相比，维氏显微硬度分别提高7％、6．2％；失重比分别为0．66、0．76；其铅笔硬度分别提高一级．纳米硅（VK-SP30)基复合聚氨酯涂层和纳米硅基复合环氧涂层的磨损时间曲线与相应的普通聚氨酯涂层和环氧涂层的不同，其磨损率随着磨损时间呈下降趋势．

3．纳米硅基复合聚氨酯涂层和纳米硅基复合环氧涂层在提高硬度和耐磨性的同时，耐蚀性并没有降低．纳米硅基复合聚氨酯涂层与普通环氧涂层相比，耐蚀性有很大提高；纳米硅基复合环氧涂层与普通环氧涂层相比，耐蚀性相近．

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