一种树脂陶瓷材料及其制备方法技术领域
本发明涉及陶瓷材料制备领域，具体而言，涉及一种树脂陶瓷材料及其制备方法。
背景技术
脱硫系统最早应用在电厂烟气系统，湿法烟气脱硫技术为电厂应用最多的脱硫技
术。湿法脱硫是锅炉烟气经电除尘处理后进入FGD装置中，原烟气进入吸收塔后折流向上与
喷淋下来的浆液充分接触，烟气被浆液冷却并达到饱和，烟气中的SO2、SO3、HCl、HF等酸性成
分被吸收，再连续流经除雾器而除去所含雾滴。经洗涤和净化的烟气流出吸收塔进入烟囱
排放。
湿式石灰石-石膏脱硫工艺已成为我国火力发电厂烟气脱硫的主导工艺，而吸收
塔是湿法脱硫装置的核心设备。当吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔后，吸收液分散成细小
的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴在与逆流而上的烟气接触时发生吸收反应；生
成物在向下流动过程中与浆液、送入系统的氧化空气充分接触，发生氧化和中和反应，吸收
剂的氧化和中和反应在吸收塔底部的储液区完成并最终形成石膏。
吸收塔内的腐蚀机理为化学腐蚀、电化学腐蚀、冲刷腐蚀三种。化学腐蚀：烟气中
SO2、SO3、HCl、HF或其它有害化学成分与钢铁相遇，并发生化学反应，产生硫酸盐、亚硫酸盐
或其它化合物。电化学腐蚀：在特殊结构处如缝隙、焊缝或表面缺陷处，由于缺氧、水解与离
子扩散的原因的综合作用，造成局部高酸性环境，与金属基体的其它部分之间产生电位差
形成原电池，缝隙腐蚀和Cl-造成的孔蚀属于此类腐蚀。冲刷腐蚀：吸收塔中所使用的稀释
剂(石灰石浆液)中含有固体颗粒，氧气由喷淋管喷嘴喷出，以一定的流速流过金属表面时，
会对吸收塔塔壁及其他内件产生冲刷腐蚀，另外烟气中对的含有粉煤灰等固体颗粒对吸收
塔亦有磨损。磨损破坏金属表面的钝化膜，使新的金属表面暴露在腐蚀环境中，受到腐蚀。
目前，所使用的吸收塔衬里防腐蚀材料主要分为三种：玻璃鳞片树脂、橡胶和高镍
合金。由于高镍合金价格昂贵，国内所生产的设备尽在腐蚀严重的区域(如烟气进口)粘贴，
而在其它的部位较多的使用玻璃鳞片树脂和橡胶进行防腐。
橡胶衬里的物理失效较玻璃鳞片树脂多，也易老化，这也是橡胶本身的结构所决
定。而玻璃鳞片树脂硬化时收缩，各接触面的残余应力比较小，热膨胀系数比较小，故不易
衰减。但是，对于玻璃鳞片树脂而言，鳞片不足容易分层，形成鳞片与鳞片之间的重叠排列，
涂层的抗渗透性不好，用量过大，反而不利于鳞片分布，造成杂乱无序的排列。此外，玻璃鳞
片树脂中存在大量有机易挥发溶剂，在施工过程中，溶剂挥发会影响涂层的致密性，体积收
缩率大，影响涂层与基体之间的结合强度，从而影响涂层的耐腐性能，尤其是在端面、连接
面及拐角处。另外，玻璃鳞片树脂在施工过程中，存在大量有机易挥发溶剂，存在火灾隐患。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种树脂陶瓷材料，以解决上述问题，所述的树脂陶
瓷材料，具有易成型、不含水、固化后的收缩率为0等优点，该树脂陶瓷材料成型后，表面致
密，与碳钢的粘结强度大，具有高耐磨、耐腐蚀性能，较好的耐冲刷能力等优点。并且，该树
脂陶瓷材料无有机溶剂，安全环保。
本发明的第二目的在于提供一种所述的树脂陶瓷材料的制备方法，该方法将组份
A、B按比例混合，具有方便、简单、易于操作等优点，并且不存在有机溶剂带来的安全隐患。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种树脂陶瓷材料，包括组份A和组份B，所述组份A与组份B的质量比为(3～6)：1，
其中，所述组份A包括按照质量份数计的如下组份：
树脂100～1000份，碳化硅150～170份，棕刚玉40～200份，钛白粉1～23份，滑石粉
25～60份，白炭黑1～32份和二氧化硅1～28份；
优选的，所述树脂包括丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂和聚氨酯中的一种或者
几种的组合；
所述组份B包括按照质量份数计的如下组份：
固化剂210～250份和促进剂4～8份；
优选的，还包括黄色染料0.4～0.6份。
优选的，所述的树脂陶瓷材料，所述组份A包括按照质量份数计的如下组份：
树脂100～200份，碳化硅150～170份，棕刚玉40～50份，钛白粉21～23份，滑石粉
55～60份，白炭黑30～32份，二氧化硅25～28份。
优选的，所述的树脂陶瓷材料，所述组份A包括按照质量份数计的如下组份：
树脂600～1000份，碳化硅150～170份，棕刚玉180～200份，钛白粉1～3份，滑石粉
25～30份，白炭黑1～3份，二氧化硅1～3份。
优选的，以质量份数计，所述组份A中还包括：颜料0.5～1.2份；
优选的，所述颜料为黑色颜料或染料酞箐蓝；
更优选的，所述黑色颜料为1～1.2份，所述染料酞箐蓝0.5～0.7份。
优选的，以质量份数计，所述组份A中还包括：石棉绒0.8～1.0份。
优选的，在组份A中，所述碳化硅的目数为120～320目；
更优选的，所述碳化硅包括120目碳化硅100～110份和320目碳化硅50～60份。
优选的，在组份A中，所述棕刚玉的目数为200～325目，更优选的目数为230～240
目。
优选的，以质量份数计，在所述组份B中还包括：二氧化硅1～2份。
优选的，在组份B中，所述固化剂为固化剂651、固化剂650、固化剂593中的一种或
者几种的组合；
更优选的，所述固化剂为固化剂651 180～200份和固化剂593 30～50份。
所述的树脂陶瓷材料的制备方法，分别将组份A和组份B按计量混匀，然后将组份B
按照比例加入组份A中并搅拌均匀，优选的搅拌时间大于3分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本申请所提供的树脂陶瓷材料，附着力达到59kg/厘米2、洛氏硬度高达105，与
碳钢的粘结强度≥30MPa，体积收缩率为0，具有结合力更强、体积收缩率更低、耐冲刷性更
强、耐腐蚀性能更强等优点。
(2)本申请所提供的树脂陶瓷材料，无有机溶剂，施工过程安全环保，且涂层在150
℃下，外观无开裂、无变化，强度无变化，高温下不影响其结合力和耐蚀性能。
(3)本申请所提供的树脂陶瓷材料的制备方法，方便、简单、易于操作，适合批量生
产和大规模应用。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领
域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，
仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器
未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
一种树脂陶瓷材料，包括组份A和组份B，所述组份A与组份B的质量比为(3～6)：1，
其中，所述组份A包括按照质量份数计的如下组份：
树脂100～1000份，碳化硅150～170份，棕刚玉40～200份，钛白粉1～23份，滑石粉
25～60份，白炭黑1～32份和二氧化硅1～28份；
优选的，所述树脂包括丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂和聚氨酯中的一种或者
几种的组合；
所述组份B包括按照质量份数计的如下组份：
固化剂210～250份和促进剂4～8份；
优选的，还包括黄色染料0.4～0.6份。
在本申请中，树脂根据需要，包括丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂和聚氨酯中
的一种或者几种的组合。
碳化硅为陶瓷材料，碳化硅本身易氧化，但它氧化之后形成了一层二氧化硅薄膜，
氧化进程逐步被阻碍。在空气中，碳化硅在800℃时就开始氧化，但很缓慢；随着温度升高，
则氧化速度急速加快。对于耐高温气体、液体腐蚀有很好的作用。
棕刚玉，棕刚玉是以铝矾土、无烟煤、铁屑为主要原料，在电弧炉内经高温冶炼而
成，呈棕褐色，韧性好，显微硬度1800-2200Kg/mm2，体积密度≥3.85g/cm3，耐高温、耐火度高
达1850℃，可做耐火材料，也可用作磨料。
钛白粉，主要作为颜料，具有折射率高、消色力强、遮盖力大、分散性好、白度好、无
毒、物理和化学性质稳定，并且具有优良的光学、电学性能。滑石粉的添加可大幅度提高涂
料的功效和性能，还能改善涂膜性能。白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产
品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉
末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O
是以表面羟基的形式存在。白炭黑耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性，可以提
高陶瓷树脂的耐蚀性能。
二氧化硅是无定型白色粉末，表面存在不饱和的残键及不同键合状态的羟基，其
分子状态呈三维链状结构。在防腐涂料配方里，二氧化硅当作增稠触变和防沉降作用添加
剂，起到防沉降、悬浮等作用，使得填料和其他的助剂能在树脂中均匀分散开，不出现沉淀
现象；触变作用，使得涂料具有优越的抗流挂性能和厚涂性能，提高施工性能。
树脂是主要的成膜物质，碳化硅和棕刚玉为成填料。树脂与颜料、填料结合在一
起，并在基体材料上形成均匀致密的涂膜，经固化后形成涂层。本申请所提供的陶瓷材料，
有机溶剂，施工过程安全环保，且涂层在150℃下，外观无开裂、无变化，强度无变化，高温下
不影响其结合力和耐蚀性能。该树脂陶瓷材料，与附着力达到59kg/厘米2、洛氏硬度高达
105，与碳钢的粘结强度≥30MPa，体积收缩率为0，具有结合力更强、体积收缩率更低、耐冲
刷性更强、耐腐蚀性能更强等优点。特别的，环氧树脂还包括丙烯酸改性环氧树脂。
优选的，所述的树脂陶瓷材料，所述组份A包括按照质量份数计的如下组份：
树脂100～200份，碳化硅150～170份，棕刚玉40～50份，钛白粉21～23份，滑石粉
55～60份，白炭黑30～32份，二氧化硅25～28份。
优选的，所述的树脂陶瓷材料，所述组份A包括按照质量份数计的如下组份：
树脂600～1000份，碳化硅150～170份，棕刚玉180～200份，钛白粉1～3份，滑石粉
25～30份，白炭黑1～3份，二氧化硅1～3份。
对树脂、颜料和填料的组份进行优选，使材料的分散性能更好，也使成膜后的材料
的致密性和表面形态更好。
优选的，以质量份数计，所述组份A中还包括：颜料0.5～1.2份；
优选的，所述颜料为黑色颜料或染料酞箐蓝；
更优选的，所述黑色颜料为1～1.2份，所述染料酞箐蓝0.5～0.7份。
颜料只要是调节颜色，其中黑色颜料包括：炭黑、灯黑、植物黑、动物黑、石墨等。
优选的，以质量份数计，所述组份A中还包括：石棉绒0.8～1.0份。
石棉绒是天然纤维状的硅质矿物的泛称，是一种被广泛应用于建材防火板的硅酸
盐类矿物纤维，也是唯一的天然矿物纤维，它具有良好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐
蚀性，不易燃烧。添加石棉绒以后，会增强树脂陶瓷材料的韧性和耐高温的性能。
优选的，在组份A中，所述碳化硅的目数为120～320目；
更优选的，所述碳化硅包括：120目碳化硅100～110份和320目碳化硅50～60份。
对碳化硅的目数进行限定，优选的采用目数级别的碳化硅，是碳化硅的分散性能
更佳，涂层强度也更大。
优选的，在组份A中，所述棕刚玉的目数为200～325目，更优选的目数为230～240
目。
优选的，以质量份数计，在所述组份B中还包括：二氧化硅1～2份。
组份B中的二氧化硅主要起到增稠的作用。
优选的，所述固化剂为固化剂651、固化剂650、固化剂593中的一种或者几种的组
合；
更优选的，以质量份数计，所述固化剂为固化剂651 180～200份和固化剂593 30
～50份。
固化剂651是低分子量聚酰胺树脂是环氧树脂的优良固化剂，毒性低，反应放热
慢，能在常温条件下固化。分子结构中含有极性的氨基、羟基及酰胺基，性质比较活泼，不仅
可以作为环氧树脂的固化剂，还可以作为环氧树脂的增韧剂。
固化剂593是一种无溶剂改性脂肪胺、环氧树脂固化剂。它显示低粘度、低色泽，与
环氧树脂配比时具有良好的低温(0℃)固化和适当的可操作时间，并且固化物显示良好的
耐化学药品特性。
促进剂是与催化剂或固定剂并用时，可以提高反应速率的一种用量较少的物质。
其中，环氧树脂用促进剂包括：a，脂肪胺促进剂：DMP-30，EP-184，三乙醇胺等；b，酸酐促进
剂：BDMA，CT-152x，DBU等；c，聚醚胺催化剂：EP-184，399等d，潜伏型催化剂：K-61B，CT-152X
等。聚氨酯胶黏剂用促进剂包括：a，胺类促进剂：三乙烯二胺，A-1，A-33，DC-829等；b，锡类
促进剂：二月桂酸二丁基锡，辛酸亚锡，CT-E229等；⑶酚醛树脂胶黏剂用促进剂(氯化亚锡、
三氯化铁、对氯代苯甲酸、促进剂M)。
所述的树脂陶瓷材料的制备方法，分别将组份A和组份B按计量混匀，然后将组份B
按照比例加入组份A中并搅拌均匀，优选的搅拌时间大于3分钟。
实施例1
本实施例所提供的树脂材料，包括质量比为3:1的组份A和组份B；
其中，组份A具体包括以下组份：
丙烯酸改性环氧树脂100kg，碳化硅150kg，棕刚玉40kg，钛白粉1kg，滑石粉25kg，
白炭黑1kg，二氧化硅1kg；
组份B具体包括以下组份：
固化剂650 210kg，促进剂DMP-30 4kg。
实施例2
本实施例所提供的树脂材料，包括质量比为6:1的组份A和组份B；
其中，组份A具体包括以下组份：
聚氨酯1000kg，碳化硅170kg，棕刚玉200kg，钛白粉23kg，滑石粉60kg，白炭黑
32kg，二氧化硅28kg；
组份B具体包括以下组份：
固化剂651 250kg和促进剂三乙烯二胺8kg。
实施例3
本实施例所提供的树脂材料，包括质量比为3:1的组份A和组份B；
其中，组份A具体包括以下组份：
丙烯酸改性环氧树脂800kg，320#碳化硅150kg，320#棕刚玉40kg，钛白粉22.5kg，
滑石粉58kg，白炭黑31.8kg，黑色颜料1.2kg和二氧化硅28kg。
组份B具体包括以下组份：
固化剂651.190kg，固化剂593.40kg，促进剂三乙醇胺8kg和黄色染料520g。
实施例4
本实施例所提供的树脂材料，包括质量比为3:1的组份A和组份B；
其中，组份A具体包括以下组份：
丙烯酸改性环氧树脂150kg，120#碳化硅108kg，320#碳化硅57kg，240#棕刚玉
195kg，滑石粉25kg，白炭黑1kg，石棉绒800g，钛白粉1.25kg和二氧化硅1.8kg。
组份B具体包括以下组份：
固化剂651 190kg，固化剂593 40kg，促进剂EP-184 4kg，黄色染料520g和二氧化
硅59.5kg。
实施例5
本实施例所提供的树脂材料，包括质量比为3:1的组份A和组份B；
其中，组份A具体包括以下组份：
丙烯酸改性环氧树脂150kg，120#碳化硅108kg，320#碳化硅57kg，240#棕刚玉
195kg，滑石粉25kg，白炭黑1kg，石棉绒800g，钛白粉1.25kg，染料酞箐蓝650g和二氧化硅
1.8kg。
组份B具体包括以下组份：
固化剂651.190kg，固化剂593.40kg，促进剂DMP-30 8kg和黄色染料520g。
实验例1树脂陶瓷材料涂层基本性能测试
对本申请实施例1-3所提供的树脂陶瓷材料进行基体的涂覆，得到涂层，分别对涂
层的氧指数、负荷变形温度、拉伸强度和巴柯尔硬度、附着力、洛氏硬度、粘结强度和体积收
缩率进行测试。
采用以下方法进行涂覆：将碳钢表面按照GB 8923-98《涂装前钢材表面锈蚀等级
和除锈等级》Sa2/2.5级进行喷砂除锈，表面粗糙度为50μm。然后将组份A和组份B按比例混
合后，均匀涂覆在碳钢表面，厚度为0.1mm。
对比例1采用玻璃鳞片胶泥(廊坊星尔化工产品有限公司)进行涂覆，厚度为
0.1mm。
实验结果如表1所示。
表1基本性能测试结果
实验结果表明，本申请所提供的树脂陶瓷材料与常用玻璃鳞片树脂相比，具有结
合力更强、体积收缩率更低、耐冲刷性更强、耐腐蚀性能更强等优点。
实验例2树脂陶瓷材料耐蚀性能测试
对实验例1中的实施例1-5组涂层和对比例的涂层进行10000h中性盐雾实验(国际
标准ISO 3768-1976)，实施例1-5组涂层基本无变化，而对比例组在7000h出现鼓包，9000h
后玻璃鳞片树脂陶瓷材料涂层基本失效。
实验结果表明，本申请所提供的树脂陶瓷材料具有更好的耐蚀性能。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用
以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发
明的精神和范围的情况下，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
部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质
脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明
范围内的所有这些替换和修改。