CN101348681A - 减震消音片抗震耐磨漆 - Google Patents
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Abstract
一种减震消音片抗震耐磨漆，使用时与氨基树脂按1∶0.25－0.3的比例混合，它主要由下列组分按所述重量份制成：热固型羟基丙烯酸树脂82－100份，脂环族环氧树脂15－20份，碳黑8－10份，钠米二氧化硅5－7份，纳米硫酸钡2－3份，氨基硅烷偶联剂1－2份，对甲基苯磺酸1－1.5份，醋酸丁酸纤维素1.5－2份，十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐1.5－2.5份，醋酸丁脂15－24份，二甲苯20－30份。本发明具有施工性好、流平性好，装饰性好等特点，使用本抗震耐磨漆的减震片，其漆膜耐腐蚀性能好，并且在耐磨性、柔韧性、附着力等机械性能方面，均有突出表现。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车配件用漆，尤其是涉及一种减震消音片抗震耐磨漆。
背景技术
减震消音片是刹车片中的一种重要部件，在刹车片制动时，减震消音片可以对刹车片中摩擦块带来的震动和噪音起阻尼作用。目前，在减震片的外表的涂装中，大多数还是采用普通油漆，如瓷漆、丙烯酸树酯漆等作为喷涂材料。在刹车片频繁制动的极端工作环境中，这些油漆附着力低，耐磨性能、耐冲击性差，容易老化等缺点逐渐曝露出来，因此对汽车刹车片的稳定运行带来负面影响。
发明内容
本发明主要是解决传统油漆附着力低，耐磨性能、耐冲击性差，容易老化等技术问题。以提供一种耐磨、耐腐蚀性能好，附着力高，并且能有效降低减震消音片震动和噪音的减震消音片抗震耐磨漆。
本发明主要是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：该减震消音片抗震耐磨漆主要由下列组分按所述重量份制成：
热固型羟基丙烯酸树脂82-100份，脂环族环氧树脂15-20份，碳黑8-10份，钠米二氧化硅5-7份，纳米硫酸钡2-3份，氨基硅烷偶联剂1-2份，对甲基苯磺酸1-1.5份，醋酸丁酸纤维素1.5-2份，十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐1.5-2.5份，醋酸丁脂15-24份，二甲苯20-30份。
本漆与氨基树脂按1∶0.25-0.3的比例混匀后使用。
作为优选，所述氨基树脂为脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺树脂中的一种。
作为优选，所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。
制备所述减震消音片抗震耐磨漆的方法包括以下步骤：
a.将氨基硅烷偶联剂置于烧瓶中，按与硅烷偶联剂1∶7的比例倒入乙酸乙酯，接着加入对甲基苯磺酸，然后在搅拌状态下，将纳米二氧化硅粉体、纳米硫酸钡粉体加到偶联剂的乙酸乙酯溶液中，用超声波振荡处理40分钟后，减压蒸馏除去乙酸乙酯，烘干，得到活性纳米填料；
b.在真空分散机的反应釜中，先将羟基丙烯酸树脂与二甲苯混合，然后加入脂环族环氧树脂和活性纳米填料，搅拌均匀后，升温至110-120℃，以1000rpm的转速恒温反应30分钟，得到混合树脂；
c.将醋酸丁脂、碳黑、醋酸丁酸纤维素加入到混合树脂中，将温度控制在85℃，以200rpm的转速连续搅拌120分钟后，静置冷却，遂得到本抗震耐磨漆。
本发明中，羟基丙烯酸树脂具有耐候性好、光泽度高、柔韧性可调等特性。脂环族环氧树脂具有附着力好，力学强度高，耐侯性能和抗紫外辐射优良等特点。并且，脂环族环氧树脂的粘度比较小，具有良好的流动性，因而操作工艺优良。
纳米二氧化硅和纳米硫酸钡因其颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大，因此具有优良的物理和化学特性。纳米二氧化硅分散胶体中后，具有优良的补强、增韧，抗老化等优点；而纳米硫酸钡分散胶体中后，可以获得完美的表面光泽，同时还可保证体系的高流变性。
然而纳米材料与有机材料混配时，也存在不少弱点，如表面活性过高，易于团聚、在有机材料中不容易均匀分散等。针对上述不足，本发明对纳米材料采用超声分散和偶联剂处理方法，使其均匀的分散在羟基丙烯酸树脂与环氧树脂组成的混合树脂中。氨基硅烷通常带有两种基团，一种基团(含硅部分)可以和纳米二氧化硅或纳米硫酸钡或金属材料强力键接，而另一种基团(胺官能团)则与混合树脂作用，从而在粘合界面形成强力较高的化学键。这样随着混合树脂与其它组分的溶合，进一步分散在整个油漆中。这样当漆面固化后，就可有效的增加漆膜的强度、韧性和耐热性。
醋酸丁酸纤维素(简称CAB)具有优良的耐候性和耐紫外光照射性能、它加入漆中后，可以改善漆膜的流平性能和附着力，并且在对甲基苯磺酸存在的情况下还可以与氨基树脂反应，赋予赋予漆膜以柔韧性，使漆膜颜色稳定性，光亮美观，同时还能增强漆膜耐磨性。
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐为阳离子表面活性剂，具有优良的抗静电效果。
本发明与氨基树脂混合后，喷涂于减震片表面，在130℃-150℃温度下、烘烤30分钟，干燥后，得到的漆膜形成致密的网状结构，牢固耐久；外表呈黑色，有强韧性。在扫描电镜下观察其固化膜，羟基丙烯酸树脂、环氧树脂、二氧化硅、纳米硫酸钡等材料之间的相容性较好，看不到分相现象。
综上所述，本发明具有施工性好、流平性好，装饰性好等特点，使用本抗震耐磨漆的减震片，其漆膜耐腐蚀性能好，并且在耐磨性、柔韧性、附着力等机械性能方面，均有突出表现。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1：将1份(1份为50g，下同)γ-氨丙基三乙氧基硅烷置于烧瓶中，按与硅烷偶联剂1∶7的比例倒入乙酸乙酯，接着加入对1份对甲基苯磺酸，然后在搅拌状态下，将7份纳米二氧化硅粉体、3份纳米硫酸钡粉体加到偶联剂的乙酸乙酯溶液中，用超声波振荡处理40分钟后，减压蒸馏除去乙酸乙酯，烘干，得到活性纳米填料；然后在真空分散机的反应釜中，先将82份热固型羟基丙烯酸树脂A900(上海爱力金涂料有限公司生产)与20份二甲苯混合，再加入15份脂环族环氧树脂CER-170(武汉森茂精细化工有限公司生产)和活性纳米填料，搅拌均匀后，升温至110℃，以1000rpm的转速恒温分散30分钟，得到混合树脂；接着将15份醋酸丁脂、8份碳黑、1.5份醋酸丁酸纤维素、2份十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐加入到混合树脂中，将温度控制在85℃，以200rpm的转速连续搅拌120分钟后，静置冷却，遂得到本抗震耐磨漆。
实施例2：将2份(1份为50g，下同)γ-氨丙基三甲氧基硅烷置于烧瓶中，按与硅烷偶联剂1∶7的比例倒入乙酸乙酯，接着加入对1.5份对甲基苯磺酸，然后在搅拌状态下，将5份纳米二氧化硅粉体、2份纳米硫酸钡粉体加到偶联剂的乙酸乙酯溶液中，用超声波振荡处理40分钟后，减压蒸馏除去乙酸乙酯，烘干，得到活性纳米填料；然后在真空分散机的反应釜中，先将90份热固型羟基丙烯酸树脂(A900)与25份二甲苯混合，再加入18份脂环族环氧树脂CER-170和活性纳米填料，搅拌均匀后，升温至115℃，以1000rpm的转速恒温分散30分钟，得到混合树脂；接着将24份醋酸丁脂、10份碳黑、2份醋酸丁酸纤维素、1.5份十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐加入到混合树脂中，将温度控制在85℃，以200rpm的转速连续搅拌120分钟后，静置冷却，遂得到本抗震耐磨漆。
实施例3：将1.5份(1份为50g，下同)γ-氨丙基三乙氧基硅烷置于烧瓶中，按与硅烷偶联剂1∶7的比例倒入乙酸乙酯，接着加入对1.2份对甲基苯磺酸，然后在搅拌状态下，将6份纳米二氧化硅粉体、2.5份纳米硫酸钡粉体加到偶联剂的乙酸乙酯溶液中，用超声波振荡处理40分钟后，减压蒸馏除去乙酸乙酯，烘干，得到活性纳米填料；然后在真空分散机的反应釜中，先将100份热固型羟基丙烯酸树脂(A900)与30份二甲苯混合，再加入20份脂环族环氧树脂CER-170和活性纳米填料，搅拌均匀后，升温至120℃，以1000rpm的转速恒温分散30分钟，得到混合树脂；接着将20份醋酸丁脂、9份碳黑、1.8份醋酸丁酸纤维素、2.5份十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐加入到混合树脂中，将温度控制在85℃，以200rpm的转速连续搅拌120分钟后，静置冷却，遂得到本抗震耐磨。
为了验证本发明的效果，现将上述实施例所制得的抗震耐磨漆与现有的丙烯酸树脂漆的性能进行对比试验，其结果如下：
一.试验材料：试验组的油漆采用实施例1-3所制得的抗震耐磨漆，该耐磨漆与氨基树脂按1∶0.3的比例混匀后，分别喷涂于马口铁试片(规格为50×120×0.28mm)上和经磷化处理后的钢板试片上(该钢板可用于制造减震片，规格为70mm×150mm×1.0mm)上，然后于140℃烘烤30分钟得到涂层样板。
对照组的油漆采用市售的热固型丙烯酸树脂漆，与脲醛树脂按1∶0.3的比例混匀后制成氨基-丙烯酸烤漆，喷涂于马口铁试片(规格为50×120×0.28mm)上和和经磷化处理后的钢板试片上(用于制造减震片，规格为70mm×150mm×1.0mm)上，然后于140℃烘烤30分钟得到涂层样板。
二.试验方法：涂层表面硬度测定按国家标准GB6739-86涂膜硬度铅笔测定法，采用涂膜铅笔划痕硬度仪测试干燥的膜片(马口铁试片)硬度。
涂层柔韧性测定参照国家标准GB/T 1731-1993所述方法，使用漆膜弹性实验器，在规定的轴棒上弯曲180°，弯曲时间为2-3S，然后用4倍放大镜观察膜片(马口铁试片)上是否有网纹、裂纹及剥落等现象，以不产生上述破坏现象处的轴棒尺寸为试样柔韧性数据。
涂层附着力参照国家标准GB1720-79所述方法，按圆滚线划痕范围内的漆膜(马口铁试片)完好程度来评定，以等级表示。
涂层耐冲击性测定按国家标准GB/T 1732-1993所述方法，用漆膜冲击器的重锤自由落下冲击样板(钢板试片)，用4倍放大镜观察被冲击处有无裂纹、皱皮及剥落等现象。
涂层耐腐蚀性测定按国家标准GB1771-91所述方法执行，涂膜样板(钢板试片)在40±2℃，3.5％盐水浓度的盐雾试验箱内，每隔45分钟喷盐雾15分钟，经一定时间后，观察样板外观的破坏程度。
涂层耐磨性测定按国家标准GB1768-79漆膜耐磨性测定法，以摩擦一定转数后漆膜的失重来衡量耐磨性。
经过上述试验后，其实验数据如表1所示：
表1：两种油漆性能的对比试验结果。
三：结论：对比普通氨基-丙烯酸烤漆，本发明的主要性能指标，无论是在涂层附着力、涂层表面硬度、涂层耐冲击性、涂层柔韧性、涂层耐腐蚀性方面均有大幅度提高。由此可见，本发明综合性能的提高，可直接带来减震消音片性能的提高，并且发明人通过大量的刹车实验表明：当喷涂有本产品的减震消音片装在汽车上后，汽车刹车时，其减震消音性能较普通减震片有较为明显地改善。
Claims (4)
1.一种减震消音片抗震耐磨漆，使用时与氨基树脂按1∶0.25-0.3的比例混合，其特征是它主要由下列组分按所述重量份制成：
热固型羟基丙烯酸树脂82-100份，脂环族环氧树脂15-20份，碳黑8-10份，钠米二氧化硅5-7份，纳米硫酸钡2-3份，氨基硅烷偶联剂1-2份，对甲基苯磺酸1-1.5份，醋酸丁酸纤维素1.5-2份，十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐1.5-2.5份，醋酸丁脂15-24份，二甲苯20-30份。
2.根据权利要求1所述的减震消音片抗震耐磨漆，其特征是所述氨基树脂为脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺树脂中的一种。
3.根据权利要求1所述的减震消音片抗震耐磨漆，其特征是所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。
4.一种制备权利要求1所述减震消音片抗震耐磨漆的方法，其特征是在该方法包括以下步骤：
a.将氨基硅烷偶联剂置于烧瓶中，按与硅烷偶联剂1∶7的比例倒入乙酸乙酯，接着加入对甲基苯磺酸，然后在搅拌状态下，将纳米二氧化硅粉体、纳米硫酸钡粉体加到偶联剂的乙酸乙酯溶液中，用超声波振荡处理40分钟后，减压蒸馏除去乙酸乙酯，烘干，得到活性纳米填料；
b.在真空分散机的反应釜中，先将羟基丙烯酸树脂与二甲苯混合，然后加入脂环族环氧树脂和活性纳米填料，搅拌均匀后，升温至110-120℃，以1000rpm的转速恒温反应30分钟，得到混合树脂；
c.将醋酸丁脂、碳黑、醋酸丁酸纤维素加入到混合树脂中，将温度控制在85℃，以200rpm的转速连续搅拌120分钟后，静置冷却，遂得到本抗震耐磨漆。
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