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专利摘要

本发明涉及一种电磁场诱导氮化硼纳米片定向排布的环氧涂层，该涂层是以环氧树脂和酚醛树脂为粘结剂，磁化的羟基功能化BN纳米片为填料，乙二醇乙醚﹑2‑丁酮和甲苯混合溶剂为稀释剂，制备成润滑涂料；然后在试样两端接上电磁铁，调节直流电压在电磁场作用下将所述润滑涂料喷涂在试样表面，去掉电磁场后经加温固化而得。本发明通过电磁场对纳米填料在涂层中的定向排布，可明显提高涂层的力学性能和耐腐蚀性能，可以推广使用到磨损与腐蚀相互耦合作用下的零部件的表面防护。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211308062.X
申请日期:
2022-10-25
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C09D163/00 ; C09D161/06 ; C09D5/08 ; C09D7/62 ; C09D7/20
发明/设计人:
徐海燕，李桂花，陈磊，安宇龙，李红轩
权利要求: 1.一种电磁场诱导氮化硼纳米片定向排布的环氧涂层，其特征在于：该涂层是以环氧树脂和酚醛树脂为粘结剂，磁化的羟基功能化BN纳米片为填料，乙二醇乙醚﹑2-丁酮和甲苯混合溶剂为稀释剂，制备成润滑涂料；然后在试样两端接上电磁铁，调节直流电压在电磁场作用下将所述润滑涂料喷涂在试样表面，去掉电磁场后经加温固化而得。2.如权利要求1所述的一种电磁场诱导氮化硼纳米片定向排布的环氧涂层，其特征在于：所述润滑涂料由下述重量百分比的原料组成：环氧树脂13~15%，酚醛树脂1.1~1.5%，填料0.06~0.11%，余量为稀释剂。3.如权利要求1或2所述的一种电磁场诱导氮化硼纳米片定向排布的环氧涂层，其特征在于：所述稀释剂是指乙二醇乙醚﹑2-丁酮和甲苯按5：3：10的体积比混合均匀而得的混合溶剂。4.如权利要求1或2所述的一种电磁场诱导氮化硼纳米片定向排布的环氧涂层，其特征在于：所述填料依次通过h-BN表面羟基化和OH-h-BN表面磁化制得。5.如权利要求1所述的一种电磁场诱导氮化硼纳米片定向排布的环氧涂层，其特征在于：所述电磁场的直流电压为12~24V。6.如权利要求1所述的一种电磁场诱导氮化硼纳米片定向排布的环氧涂层的制备方法，包括以下步骤：⑴h-BN表面羟基化：将h-BN粉末与浓度为5 mol/L的 NaOH溶液按0.5 g：500 mL的比例混合，经磁力搅拌均匀后超声分散60 min，得到混合溶液；所述混合溶液于120℃油浴回流48 h，得到反应液，该反应液冷却至室温后过滤，并用去离子水反复清洗滤液直到溶液变为中性，所得过滤后的粉末于80℃真空干燥12 h，即得到羟基化的OH-h-BN粉末；⑵OH-h-BN表面磁化：将OH-h-BN粉末与蒸馏水按0.4 g：30 mL的比例混合，经磁力搅拌均匀，得到OH-h-BN溶液；将FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O溶于所述OH-h-BN溶液中，并在氮气保护下机械搅拌，形成含有Fe3+和Fe2+的水溶液，该含有Fe3+和Fe2+的水溶液在水浴温度为70 ℃时加入氨水，先搅拌反应1 h，再升温到85 ℃继续搅拌1 h，得到反应液；所述反应液采用磁铁进行磁分离，并多次洗涤直至中性，所得磁分离的粉末于55 ℃干燥12 h，即得到填料磁化的羟基氮化硼M-OH-h-BN；所述OH-h-BN粉末、FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O的质量比为0.4 g：0.233 g：0.15g；所述OH-h-BN粉末与所述氨水的比例为0.4 g：5 mL；⑶制备润滑涂料：按重量百分比称量环氧树脂13~15%和酚醛树脂1.1~1.5%，并将树脂倒入稀释剂中溶解，得到树脂溶液；然后将0.06~0.11%的填料磁性羟基氮化硼M-OH-h-BN超声分散在所述树脂溶液中，于室温下用磁力搅拌器继续搅拌24 h，即得EP/M-OH-h-BN润滑涂料；⑷将润滑涂料倒入喷枪中，在试样两端夹上电磁铁，调节直流电压；将所述润滑涂料喷涂在试样表面上，直至喷涂到所需涂层厚度为止；喷好的试样在电磁场中放置6小时后，将电磁场去掉，然后于200 ℃固化2小时，即得M-OH-h-BN定向排布的EP/M-OH-h-BN复合涂层。