一種耐磨防腐水冷槽的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨防腐水冷槽的制備方法，包括如下步驟：S1、制備水冷槽鑄件：將鋼鐵熔煉，脫硫，脫氧，澆鑄，淬火，回火，空冷得到水冷槽鑄件；S2、預(yù)處理：將S1中得到的水冷槽鑄件依次用800目、1000目、2000目金相砂紙打磨，丙酮超聲5?10min，乙醇超聲3?5min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；S3、鍍膜：將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中進行鍍膜，提拉取出預(yù)處理鑄件，干燥得到耐磨防腐水冷槽，其中，鍍膜液的原料包括：γ?(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、冰醋酸、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯、乙醇、水。本發(fā)明制得的水冷槽耐磨性好，耐腐蝕性好。
【專利說明】
一種耐磨防腐水冷槽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水冷槽技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨防腐水冷槽的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水冷設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于鋼鐵制造過程中，水冷設(shè)備中含有一定數(shù)量的水冷槽，水冷槽內(nèi)部為具有一定內(nèi)徑的長直徑通道，鋼鐵線材通過水冷設(shè)備時，就在這些水冷槽的長直徑通道內(nèi)穿行，高溫的鋼鐵線材與通道直接接觸并相互摩擦，容易造成水冷槽表面的劃傷，加上噴灑水冷液體，會大大加快水冷槽的腐蝕，從而導(dǎo)致水冷槽不能使用，而只能更換新的水冷槽，從而增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐磨防腐水冷槽的制備方法，本發(fā)明制備得到的水冷槽耐磨性好，耐腐蝕性好。
[0004]本發(fā)明提出的一種耐磨防腐水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0005]S1、制備水冷槽鑄件:將鋼鐵熔煉，脫硫，脫氧，澆鑄，淬火，回火，空冷得到水冷槽鑄件；
[0006]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件依次用800目、1000目、2000目金相砂紙打磨，丙酮超聲5-10min，乙醇超聲3_5min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0007]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中進行鍍膜，提拉取出預(yù)處理鑄件，干燥得到耐磨防腐水冷槽，其中，鍍膜液的原料包括:Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、冰醋酸、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯、乙醇、水。
[0008]優(yōu)選地，在S3中，將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至30-50°C，鍍膜3-5min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置0.5-1.5h，升溫至80-100°C，干燥l_3h得到耐磨防腐水冷槽。
[0009]優(yōu)選地，S3中，鍍膜液的制備方法為:將γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量為基準1-2倍的乙醇混勻，用冰醋酸調(diào)節(jié)溶液ρΗ = 4-5，室溫放置7-9h得到溶液Α，將改性碳納米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液。
[0010]優(yōu)選地，S3中，在鍍膜液的制備方法中，γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯的重量比為6-8: 20-30: 70-80:0.2-0.4:0.1 -0.3。
[0011]優(yōu)選地，S3中，改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至20-30 0C，超聲6-8h，抽濾，水洗4-6次，乙醇洗2_4次，升溫至80-100°C，干燥25-30h得到改性碳納米管。
[0012]優(yōu)選地，S3中，在改性碳納米管的制備方法中，羧基化碳納米管和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為100: 3-5 ο
[0013]優(yōu)選地，S3中，在改性碳納米管的制備方法中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液的質(zhì)量分數(shù)為0.03-0.05wt %。
[0014]優(yōu)選地，S3中，改性聚四氟乙烯的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為
0.025-0.045wt %的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至20-40 °C，超聲4_6h，抽濾，水洗6-8次，升溫至70-90°C，干燥30-35h得到中間物料;將中間物料和聚四氟乙烯混勻，調(diào)節(jié)溫度為30-50°C，以500-700r/min的速度攪拌10-15min得到改性聚四氟乙烯。
[0015]優(yōu)選地，S3中，在改性聚四氟乙烯的制備方法中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3: 50-100。
[0016]優(yōu)選地，S3中，在改性聚四氟乙烯的制備方法中，中間物料和聚四氟乙烯的重量比為2-4:80-100。
[0017]上述“7K”為去離子水。
[0018]本發(fā)明選用γ-氨丙基三乙氧基硅烷對羧基化碳納米管改性，增加了碳納米管的親水性，使其在鍍膜液中均勻分散，避免了羧基化碳納米管的團聚;聚四氟乙烯具有良好的耐熱性、耐磨性和耐腐蝕性，用十六烷基甲基氯化銨改性羧基化碳納米管后與聚四氟乙烯混合得到改性聚四氟乙烯，增加了聚四氟乙烯在鍍膜液中的分散性，碳納米管的加入進一步增加了聚四氟乙烯的耐腐蝕性能；γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷與金屬結(jié)合形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的保護膜，從而增加水冷槽的耐腐蝕性能，改性碳納米管和改性聚四氟乙烯可以通過化學(xué)鍵合填充在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的保護膜上，增加膜層的致密度，大大增加了膜層的耐腐蝕性和耐磨性，從而得到耐磨性好，耐腐性優(yōu)異的水冷槽。
【具體實施方式】
[0019]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0020]實施例1
[0021 ] 一種耐磨防腐水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0022]S1、制備水冷槽鑄件:將鋼鐵熔煉，脫硫，脫氧，澆鑄，淬火，回火，空冷得到水冷槽鑄件；
[0023]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件依次用800目、1000目、2000目金相砂紙打磨，丙酮超聲5min，乙醇超聲5min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0024]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至30°C，鍍膜5min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置0.5h，升溫至100°C，干燥Ih得到耐磨防腐水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量為基準I倍的乙醇混勻，用冰醋酸調(diào)節(jié)溶液ρΗ=5，室溫放置7h得到溶液Α，將改性碳納米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯的重量比為8:20:80:0.2:0.3;
[0025]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.03?〖％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至30°C，超聲6h，抽濾，水洗6次，乙醇洗2次，升溫至100°C，干燥25h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為100:5;
[0026]改性聚四氟乙烯的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.025?丨％的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至40°C，超聲4h，抽濾，水洗8次，升溫至70°C，干燥35h得到中間物料;將中間物料和聚四氟乙烯混勻，調(diào)節(jié)溫度為30°C，以700r/min的速度攪拌1min得到改性聚四氟乙烯，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:100，中間物料和聚四氟乙烯的重量比為4:80。
[0027]實施例2
[0028]—種耐磨防腐水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0029]S1、制備水冷槽鑄件:將鋼鐵熔煉，脫硫，脫氧，澆鑄，淬火，回火，空冷得到水冷槽鑄件；
[0030]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件依次用800目、1000目、2000目金相砂紙打磨，丙酮超聲1min，乙醇超聲3min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0031]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至50°C，鍍膜3min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置1.5h，升溫至80°C，干燥3h得到耐磨防腐水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量為基準2倍的乙醇混勻，用冰醋酸調(diào)節(jié)溶液ρΗ=4，室溫放置9h得到溶液A，將改性碳納米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯的重量比為6:30:70:0.4:0.1;
[0032]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.05?〖％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至20°C，超聲8h，抽濾，水洗4次，乙醇洗4次，升溫至800C，干燥30h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為100:3;
[0033]改性聚四氟乙烯的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.045?丨％的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至20 °C，超聲6h，抽濾，水洗6次，升溫至90 V，干燥30h得到中間物料;將中間物料和聚四氟乙烯混勻，調(diào)節(jié)溫度為50°C，以500r/min的速度攪拌15min得到改性聚四氟乙烯，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:50，中間物料和聚四氟乙烯的重量比為2:100。
[0034]實施例3
[0035]—種耐磨防腐水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0036]S1、制備水冷槽鑄件:將鋼鐵熔煉，脫硫，脫氧，澆鑄，淬火，回火，空冷得到水冷槽鑄件；
[0037]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件依次用800目、1000目、2000目金相砂紙打磨，丙酮超聲6min，乙醇超聲4.5min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0038]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至35°C，鍍膜4.5min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置0.8h，升溫至95°C，干燥1.5h得到耐磨防腐水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量為基準1.3倍的乙醇混勻，用冰醋酸調(diào)節(jié)溶液ρΗ = 4.8，室溫放置7.5h得到溶液A，將改性碳納米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯的重量比為7.5:23:78:0.25:0.25;
[0039]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.035被％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至28°C，超聲6.5h，抽濾，水洗6次，乙醇洗2次，升溫至95°C，干燥26h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為100:4.5;
[0040]改性聚四氟乙烯的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.03?丨％的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至35°C，超聲4.5h，抽濾，水洗8次，升溫至75°C，干燥33h得到中間物料;將中間物料和聚四氟乙烯混勻，調(diào)節(jié)溫度為35°C，以650r/min的速度攪拌12min得到改性聚四氟乙烯，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:90，中間物料和聚四氟乙烯的重量比為2.5:95。
[0041 ] 實施例4
[0042]—種耐磨防腐水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0043]S1、制備水冷槽鑄件:將鋼鐵熔煉，脫硫，脫氧，澆鑄，淬火，回火，空冷得到水冷槽鑄件；
[0044]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件依次用800目、1000目、2000目金相砂紙打磨，丙酮超聲8min，乙醇超聲3.5min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0045]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至45°C，鍍膜3.5min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置1.2h，升溫至85°C，干燥2.5h得到耐磨防腐水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量為基準1.7倍的乙醇混勻，用冰醋酸調(diào)節(jié)溶液ρΗ = 4.2，室溫放置8.5h得到溶液A，將改性碳納米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯的重量比為6.5:27:72:0.35:0.15;
[0046]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.045?丨％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至22°C，超聲7.5h，抽濾，水洗4次，乙醇洗4次，升溫至85°C，干燥28h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為100:3.5;
[0047]改性聚四氟乙烯的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.04?七％的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至25°C，超聲5.5h，抽濾，水洗6次，升溫至85°C，干燥31h得到中間物料;將中間物料和聚四氟乙烯混勻，調(diào)節(jié)溫度為45°C，以550r/min的速度攪拌14min得到改性聚四氟乙烯，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:70，中間物料和聚四氟乙烯的重量比為3.5:85。
[0048]實施例5
[0049]—種耐磨防腐水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0050]S1、制備水冷槽鑄件:將鋼鐵熔煉，脫硫，脫氧，澆鑄，淬火，回火，空冷得到水冷槽鑄件；
[0051 ] S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件依次用800目、1000目、2000目金相砂紙打磨，丙酮超聲7min，乙醇超聲4min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0052]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至40°C，鍍膜4min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置lh，升溫至90°C，干燥2h得到耐磨防腐水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量為基準1.5倍的乙醇混勻，用冰醋酸調(diào)節(jié)溶液ρΗ = 4.5，室溫放置8h得到溶液A，將改性碳納米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯的重量比為7:25:75:0.3:0.2;
[0053]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.04?〖％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至24°C，超聲7h，抽濾，水洗5次，乙醇洗3次，升溫至900C，干燥27h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為100:4;
[0054]改性聚四氟乙烯的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.035?七％的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至30°C，超聲5h，抽濾，水洗7次，升溫至80°C，干燥32h得到中間物料;將中間物料和聚四氟乙烯混勻，調(diào)節(jié)溫度為40°C，以600r/min的速度攪拌13min得到改性聚四氟乙烯，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:80，中間物料和聚四氟乙烯的重量比為3:90。
[0055]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、制備水冷槽鑄件:將鋼鐵熔煉，脫硫，脫氧，澆鑄，淬火，回火，空冷得到水冷槽鑄件； 52、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件依次用800目、1000目、2000目金相砂紙打磨，丙酮超聲5-10min，乙醇超聲3_5min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件； 53、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中進行鍍膜，提拉取出預(yù)處理鑄件，干燥得到耐磨防腐水冷槽，其中，鍍膜液的原料包括:Y-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、冰醋酸、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯、乙醇、水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，在S3中，將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至30-50°C，鍍膜3-5min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置0.5-1.5h，升溫至80-100°C，干燥l_3h得到耐磨防腐水冷槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，鍍膜液的制備方法為:將γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、水和以γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷重量為基準1-2倍的乙醇混勻，用冰醋酸調(diào)節(jié)溶液ρΗ = 4-5，室溫放置7-9h得到溶液A，將改性碳納米管和改性聚四氟乙烯加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在鍍膜液的制備方法中，γ-(甲氧丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性聚四氟乙烯的重量比為 6-8: 20-30: 70-80:0.2-0.4:0.1-0.3。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入γ -氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至20-30 0C，超聲6-8h，抽濾，水洗4-6次，乙醇洗2_4次，升溫至80-100 °C，干燥25_30h得到改性碳納米管。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在改性碳納米管的制備方法中，羧基化碳納米管和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為100:3_5。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在改性碳納米管的制備方法中，γ -氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液的質(zhì)量分數(shù)為0.03-0.05wt% ο8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，改性聚四氟乙烯的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分數(shù)為0.025-0.045?丨％的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至20-40 V，超聲4-6h，抽濾，水洗6-8次，升溫至70-90 V，干燥30-35h得到中間物料;將中間物料和聚四氟乙烯混勻，調(diào)節(jié)溫度為30-50°C，以500-700r/min的速度攪拌10-15min得到改性聚四氟乙稀。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在改性聚四氟乙烯的制備方法中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:50-100。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述耐磨防腐水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在改性聚四氟乙烯的制備方法中，中間物料和聚四氟乙烯的重量比為2-4: 80-100。
【文檔編號】C09D127/18GK106046972SQ201610474043
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】梁曉, 楊正超, 沙思延
【申請人】滁州帝邦科技有限公司