陶瓷材料被廣泛用于地板、墻體裝飾等領(lǐng)域，而這些產(chǎn)品對材料的性能、表面的耐磨性要求較高，也使得陶瓷基耐磨涂層的開發(fā)和應(yīng)用非常廣泛。陶瓷基耐磨涂層料作為一種非金屬膠凝材料，既具有陶瓷材料的施工方便、成本低廉，同時又具有耐磨材料的強度大、硬度高及耐磨性好等優(yōu)良特性。由于離子鍵和其共價鍵為強結(jié)合鍵，鍵能比較高，低溫對其影響很小，而且它的振動頻率極高，常溫難以對其構(gòu)成威脅，不會產(chǎn)生熱振損毀。近幾年一些研究者通過加入納米級原料使耐磨陶瓷涂料的性能有了較大提高，但由于生產(chǎn)成本的限制不能廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。

       陶瓷涂層的種類繁多，功能也不盡相同，具有化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度高、適應(yīng)性強、制造成本較低等優(yōu)點。耐磨涂層屬于結(jié)構(gòu)型非金屬復(fù)合材料，是將熱固性高分子膠黏劑基體和硬質(zhì)耐磨顆粒（增強體）按一定工藝和比例混合，涂敷于清理好的工作表面以獲得所需耐磨性能的一種表面技術(shù)。彈性聚氨酯的耐磨性最佳，但是彈性聚氨酯對金屬底料的附著能力極差，直接用于涂料有一定的困難。環(huán)氧樹脂系高聚物的耐磨性低于彈性聚氨酯，但是其作為涂料材料使用時是耐磨復(fù)合涂層的基體材料主要的選擇。本實驗就是以環(huán)氧樹脂(EP)為基體材料，以二硫化鉬、氧化鋁和SBS為混合填料，研究耐磨涂層的表面硬度和在無機玻璃板、瓷磚板上的附著力。

1實驗部分

1.1原料與助劑

      環(huán)氧樹脂(EP)，E-44，西安科達膠粘劑有限公司；
      二乙烯三胺(DETA)，>gg%，南京海幫貿(mào)易有限公司；
      丙酮，化學(xué)純，西安三浦精細化工廠；
      二硫化鉬(MoS2)，分析純，天津市天力化學(xué)試劑有限公司；
      氧化鋁(A1203)，分析純，廣東汕頭市西隴化工廠；
      硅烷偶聯(lián)劑，KH-560，上海耀華化工廠；
      鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)，化學(xué)純，西安化學(xué)藥品有限公司；
      硬脂酸鈉，化學(xué)純，上?；瘜W(xué)試劑制品廠；
      無水乙醇，化學(xué)純，西安三浦精細化工廠；
      SBS，YH-792，巴陵石化。

1.2設(shè)備與儀器

     干燥箱，DHG，上海精宏實驗儀器設(shè)備有限公司；
     電子天平，VALOR 3000，上海亞津有限公司；
     邵氏硬度計，LX-D，河北滄州歐譜檢測儀器有限公司；
     涂層附著力自動劃痕儀，WS，蘭州中科凱華科技開發(fā)有限公司。

1.3試樣制備 

      混合填料制備：取氧化鋁質(zhì)量2%的硅烷偶聯(lián)劑KH-560用無水乙醇稀釋成稀溶液，將其均勻滴加到氧化鋁中，在60℃左右條件下烘干1h。按照二硫化鉬、氧化鋁和SBS以3:6:1的比例混合均勻，并經(jīng)充分研磨后備用。

      EP涂層材料的配置：在燒杯中加入適量的丙酮，加入一定質(zhì)量的EP樹脂，充分溶解后加入EP質(zhì)量15%的DBP作為增韌劑，加入EP質(zhì)量5%的硬脂酸鈉作為增容劑，按照表1的配方加入混合填料，加入EP質(zhì)量g%的DETA作為固化劑，充分攪拌均勻備用。     
        涂層材料的成型：將EP涂層材料用小刷子均勻地刷在玻璃板或陶瓷板上，放入烘箱中，在60℃左右條件下干燥成型。

1.4性能測試與結(jié)構(gòu)表征

      用邵氏硬度計進行表面硬度的測試，每個試樣取5個點求算術(shù)平均值；用表面劃痕儀進行涂層材料附著力的測試。

2結(jié)果與討論

2.1混合填料含量對涂層材料表面硬度的影響

       圖1為EP涂層材料的混合填料質(zhì)量分數(shù)一表面硬度曲線圖。從圖1可以看出，混合填料的用量在50%-80%之間變化，在兩種基體材料上，涂層材料的表面硬度都隨混合填料用量的增加呈先增大后減小的趨勢，且都在60%時處于最大值。        從圖1可以看出，混合填料用量為60%時，涂層材料在玻璃板上的硬度是50%用量時的116%，是80%用量時的120%；在陶瓷板上的硬度是50%用量時的112%，是80%用量時的134%。因此，從表面硬度角度來說，混合填料用量為60%時，涂層材料在玻璃板和陶瓷板兩種基體材料的表面硬度都呈現(xiàn)最大值。

2.2混合填料用量對涂層材料附著力的影響

       圖2為EP涂層材料的混合填料用量一表面附著力曲線圖。從圖2可以看出，混合填料的用量在50%-80%之間變化，在兩種基體材料上，涂層材料的附著力都呈現(xiàn)下降的趨勢，而且用量從50%變化到60%，附著力下降的趨勢比較小。
   
       從數(shù)據(jù)分析來看，混合填料用量為60%時，涂層材料在玻璃板上的附著力是5 0%用量時的8g%，是80%用量時的148%；在陶瓷板上的附著力是50%用量時的91%，是80%用量時的14g%。因此，從附著力角度來說，混合填料用量越少，涂層材料在玻璃板和陶瓷板兩種基體材料表面的附著力越大。

       從EP涂層材料的表面硬度和在基體材料的表面附著力來看，混合填料用量從50%上升到60%時，表面硬度有明顯的上升，而附著力呈略微下降的趨勢。因此，從涂層材料的綜合性能和性價比綜合分析來看，混合填料的用量為60%左右時，用于陶瓷基體的EP耐磨涂層材料有較好的綜合性能和經(jīng)濟效益。

3結(jié)論

       (l)隨著混合填料的用量由50%增加到80%，EP涂層材料的表面硬度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，并在用量為60%左右時達到最大值。
      (2)隨著混合填料的用量由50%升高到60%，EP涂層材料在玻璃板和陶瓷板表面的附著力略有下降；用量繼續(xù)上升至70%，附著力急劇下降。
      (3)混合填料的用量為60%左右時，用于陶瓷基體的EP耐磨涂層材料有較好的綜合性能和經(jīng)濟效益。