1、粘結劑的反應機理在組成涂料的所有成分中,最主要的活性成分材料是粘結劑,其它材料都是非活性填充材料,故耐磨涂料的固化反應機理主要在于粘結劑。實踐中,我們選用的粘結劑為雙酚A型低分子量環氧樹脂。
環氧樹脂固化后的技術性能與采用的固化劑品種和固化用量有關,不同的固化劑與環氧樹脂的反應機理不同。最常用的固化劑為多元胺類固化劑。當環氧樹脂與脂肪族多元胺類固化劑反應時,其反應類型如下。
當伯胺與環氧樹脂反應時,使樹脂的環氧基破壞生成仲胺;仲胺繼續與環氧基反應生成叔胺;仲胺與叔胺分子中的羥基與環氧基起醚化反應;最后生成巨大的網狀結構,使環氧樹脂不熔,具有優良性能的環氧塑料。
2、潤滑原理耐磨涂料中的固體潤滑材料通常選用二硫化鉬和石墨。二硫化鉬是一種金屬硫化物,一般用作潤滑材料的二硫化鉬顆粒很細,其直徑約在10μm以下,屬于分散系中的膠體物質,也叫膠體二硫化鉬。二硫化鉬具有優良的潤滑性能,呈六角形晶體層狀結構,其分子排列的規律為外層是硫原子,中間是鉬原子。當膠體二硫化鉬分子分布于一對摩擦副的接觸面時,即在表面形成分子層。
由于MoS2顆粒很細,與基體有良好的吸附能力,而Mo原子和S原子的結合是化學鍵結合,因此非常牢固。但分子層之間的S原子自身間的結合能力極弱,從而產生了界面分子極易移動的良好潤滑條件。其實,二界面之間基體表面各吸附一層分子層。從微觀角度講,雖然只是極薄的一層,亦形成了極易滑動的界面。實際應用中,MoS2層要厚得多,存在n個分子層,這樣,就有(n-1)個極易滑動的界面,從而使二摩擦面具有十分良好的潤滑條件。
3、填料作用耐磨涂料中加入適量的增強劑(主要成分是鐵粉和石英粉)和稀料,可增強涂料的機械強度和耐磨性,以及改善涂料的耐沖擊韌性和不均勻剝離性能。施工中,如果填料的用量不當,會引起涂料的粘結能力和機械強度的降低。