CN101935207B - 成膜材料、有机硅树脂乳液、及用于消声器的防护涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了两种高温成膜材料、三种有机硅树脂乳液及四种用于机动车消声器的专用防护涂料。所述的防护涂料是以两种高温成膜物、三种有机硅树脂乳液和溶剂型有机硅树脂为基体材料制备而成。本发明的高温二次(或多次)成膜材料的低熔点特性，可以在高温时接续一次膜烧蚀前形成二次(或多次)连续膜；同时，由于其热膨胀系数与金属基材的热膨胀系数相近，可防止漆膜因应力产生的“爆瓷”现象。本发明的防护涂料，具有对机动车消声器(排气管)金属底材的长效保护功能，各项技术指标符合行业的相关产品技术规范和质量监督机构的检验标准。
Description
技术领域
本发明属于新材料领域，具体地说，本发明涉及成膜材料、有机硅树脂乳液、及用于机动车消声器的防护涂料。
背景技术
自改革开放三十年来，机动车(如摩托车、轿车、重型车)制造业，由于引进技术，合资经营，在我国是发展最快最好的产业之一。然而，这一产业在引入我国建厂的同时，也随之跟进来相关配套的企业，如日本的大岛、大桥、关西；欧盟的阿克苏·诺贝尔、美国的佐敦等涂料制造商等。大制造商为了保护本土涂料企业，往往把为之配套的产品标准制订得非常高，用技术壁垒的门槛将国内涂料企业挡之门外。机动车消声器专用涂料就是明显之例。日本雅马哈摩托车(中国)有限公司制订的YGK-8-501(涂漆)技术规程企业标准，实际上就是针对中国市场制订的行业准入门槛，基本挡住了国内涂料企业的市场准入。因此，日本大岛漆可以在中国垄断经营至今。
有机硅聚合物很难加工成水性乳液，原因是其具有疏水性和水解性。疏水性导致水分散乳液的不稳定性；水解性则导致有机硅乳液水解成单体或破乳，产生无机二氧化硅的析出和沉淀，使乳液失效。正因如此，市场上至今都没有专用于耐热防护涂料生产的有机硅乳液原料出现。
机动车消声器防护涂料由于质量不过关，消声器防护涂料在高温时，有机膜已经转化为无机膜(即瓷膜)，失去了原来有机膜的柔韧特性，所呈现出来的是“瓷性”(硬脆性，无延展性)。因此，市场上急需开发研制新型具有高质量的消声器专用防护涂料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供具有高质量的机动车消声器专用防护涂料。
首先，本发明提供了两种用于制备机动车消声器防护涂料的两种基础原料，即2种成膜材料和3种有机硅树脂乳液。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：
成膜材料1，该成膜材料为高温二次成膜材料，以重量百分含量计，由以下原料的配方组成：SiO2：28～32％；B2O3：2～5％；Al2O3：1～3％；Li2O：5～8％；Na2O：15～18％；K2O：10～14％；MgO：1～2％；BaO：1～2％；V2O5：5～10％；P2O5：1～2％；Sb2O3：2～5％；TiO2：15～20％；ZnO：1～2％；CeO2：2～5％；MoO3：0.5～1％。所述的Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+TiO2+Sb2O3+ZnO+BaO+CeO2质量之比为0.50～0.60。
成膜材料2，该成膜材料为高温多次成膜材料，以重量百分含量计，由以下原料的配方组成：SiO2：20～25％；B2O3：10～15％；Al2O3：15～20％；Li2O：2～5％；Na2O：20～25％；K2O：2～5％；V2O5：5～10％；P2O5：12～15％；Nd2O3：2～5％；NaF：2～5％。所述的Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+Nd2O3质量之比为0.50～0.60。
本发明还提供了上述成膜材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方称量各种原料，研细混匀，于900～1200℃熔制60～90分钟后水淬、烘干，即得到半透明状乳白色熔块；
(2)将熔块粉碎后，过100～200目筛，再加工至1000～1500目的微细粉体，即得本发明所述成膜材料。
本发明通过合理选材和配方组合设计，开发出可专用于生产工业耐热防护涂料所需的有机硅树脂乳液，使传统的溶剂型有机硅基体树脂走向水性化。
有机硅树脂乳液1，由以下重量份的原料制备而得：三乙氧基硅烷：三乙氧基硅烷：5～10份；二苯基二氯硅烷：30～35份；二甲基二氯硅烷：40～45份；50％的苯基三氯硅烷乙醇溶液：110～130份；甲基三氯硅烷：100～120份；丁基纤维素：70～80份；非离子表面活性剂：40～50份；水：200～250份。
有机硅树脂乳液2，由以下重量份的原料制备而得：甲基三氯硅烷：25～30份；苯基三氯硅烷：25～30份；二苯基二氯硅烷：15～20份；二甲基二氯硅烷：15～20份；甲基纤维素：0.5～1.0份；乙基纤维素：0.5～1.0份；非离子表面活性剂：1～3份；水：50-100份。
有机硅树脂乳液3，由以下重量份的原料制备而得：环氧改性有机硅树脂：250～350份；乙二醇单丁醚：50～100份；非离子表面活性剂：40～50份；10％聚乙烯醇溶液：100～150份；水：200～300份。
以上述2种成膜材料和3种有机硅树脂乳液为基础原料，合成了四种机动车消声器的防护涂料。分别采用了以下技术方案：
一种用于微型车消声器的防护涂料，该防护涂料为油性静电喷漆，由底漆和面漆组成，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
成膜材料1：15～20％；环氧改性硅树脂：20～25％；三聚氰胺树脂：5～8％；醋酸丁酯：3～5％；正丁醇：3～5％；油性分散剂：0.5～1％；油性防沉剂：0.5～1％；纳米氧化锌：2～3％；鳞片状锌粉：35～40％；高岭土：3～5％；有机膨润土：0.5～1％；油性消泡剂：0.3～0.5％；油性流变剂：0.2～0.5％；芳烃溶剂：5～10％；DBE高沸点溶剂：2～5％；导电剂：0.5～1.0％；
面漆：
成膜材料1：20～25％；醇酸改性硅树脂：35～40％；三聚氰胺树脂：8～12％；醋酸丁酯：3～5％；正丁醇：3～5％；油性分散剂：0.5～1％；油性防沉剂：0.5～1％；纳米氧化铝：2～3％；耐高温特黑颜料：8～12％；云母粉：2～5％；高岭土：2～5％；有机膨润土：0.5～1％；油性消泡剂：0.2～0.5％；油性流变剂：0.2～0.5％；高沸点芳烃溶剂：5～10％；DBE高沸点溶剂：2～5％；消光粉：1～3％；导电剂：0.5～1.0％。
一种用于微型车消声器的防护涂料，该防护涂料为水性手工喷漆，由底漆和面漆组成，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
成膜材料1：15～20％；有机硅树脂乳液3：25～30％；三聚氰胺树脂：5～8％；三聚氰胺树脂：5～8％；抗闪锈剂：1～3％；水性分散剂：0.5～1％；水性防沉剂：0.5～1％；纳米氧化锌：2～3％；鳞片状锌粉：35～40％；高岭土：2～5％；羟乙基纤维素：0.4～0.8％；水性消泡剂：0.2～0.5％；水性流变剂：0.2～0.5％；防霉杀菌剂：0.05～0.2％；乙二醇丁醚：2～5％；醇酯-12：3～5％；
面漆：
成膜材料1：20～25％；有机硅树脂乳液1：35～40％；三聚氰胺树脂：8～12％；水性分散剂：0.5～1％；水性防沉剂：0.5～1％；纳米氧化铝：2～3％；耐高温特黑颜料：8～12％；云母粉：3～5％；高岭土：2～5％；羟乙基纤维素：0.5～0.8％；水性消泡剂：0.2～0.5％；水性流变剂：0.2～0.5％；防霉杀菌剂：0.1～0.2％；乙二醇丁醚：2～5％；醇酯-12：3～5％；消光粉：1～3％。
使用纯净水调节底漆和面漆的体系粘度。
一种用于重型车消声器的防护涂料，该防护涂料为油性静电喷漆，由底漆和面漆组成，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
成膜材料1：8～12％；成膜材料2：8～12％；环氧改性硅树脂：20～25％；三聚氰胺树脂：5～8％；醋酸丁酯：3～5％；正丁醇：3～5％；油性分散剂：0.5～1％；油性防沉剂：0.5～1％；纳米氧化锌：2～3％；鳞片状锌粉：35～40％；高岭土：2～5％；有机膨润土：0.5～1％；油性消泡剂：0.3～0.5％；油性流变剂：0.2～0.5％；芳烃溶剂：5～10％；DBE高沸点溶剂：2～5％；导电剂：0.5～1.0％；
面漆：
成膜材料1：8～12％；成膜材料2：8～12％；醇酸改性硅树脂：35～40％；三聚氰胺树脂：8～12％；醋酸丁酯：2～5％；正丁醇：2～5％；油性分散剂：0.5～1％；油性防沉剂：0.5～1％；纳米氧化铝：2～3％；耐高温特黑颜料：8～12％；云母粉：3～5％；高岭土：2～5％；有机膨润土：0.5～1％；油性消泡剂：0.2～0.5％；油性流变剂：0.2～0.5％；芳烃溶剂：5～10％；DBE高沸点溶剂：2～5％；消光粉：1～3％；导电剂：0.5～1.0％。
一种用于重型车消声器的防护涂料，该防护涂料为水性手工喷漆，由底漆和面漆组成，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
成膜材料1：7～12％；成膜材料2：8～13％；有机硅树脂乳液3：20～25％；三聚氰胺树脂：5～8％；抗闪锈剂：1～3％；水性分散剂：0.5～1％；水性防沉剂：0.5～1％；羟乙基纤维素：0.4～0.8％；纳米氧化锌：2～3％；鳞片状锌粉：35～40％；高岭土：2～5％；水性消泡剂：0.2～0.5％；水性流变剂：0.2～0.5％；防霉杀菌剂：0.1～0.2％；乙二醇丁醚：2～5％；醇酯-12：3～5％；
面漆：
成膜材料1：7～12％；成膜材料2：8～13％；有机硅树脂乳液2：40～45％；三聚氰胺树脂：8～12％；水性分散剂：0.5～1.0％；水性防沉剂：0.5～1％；纳米氧化铝：2～3％；耐高温特黑颜料：8～15％；云母粉：2～5％；高岭土：2～5％；羟乙基纤维素：0.4～0.8％；水性消泡剂：0.2～0.5％；水性流变剂：0.2～0.5％；防霉杀菌剂：0.05～0.1％；乙二醇丁醚：2～5％；醇酯-12：3～5％；消光粉：1～3％。
使用纯净水调节底漆和面漆的体系粘度。
“爆瓷”现象是由于耐热涂层在高温时，有机膜已经转化为无机膜(即瓷膜)，失去了原来有机膜的柔韧特性，所呈现出来的是硬脆性，无延展性。本发明的防护涂料关键点是所选用的二次或多次成膜材料的热膨胀系数符合相近(似)性原理。这里所述的“相近(似)性”原理，是指二次或多次成膜材料与金属基材的热膨胀系数必须相近，不能相差太大。若两者差距过大，高温受热后温度骤降(如冷水急淋、冷热循环试验)时，二者热胀冷缩所产生的内应力就会聚集到涂层表面，导致涂层瞬间“炸裂”，这就是所谓的“爆瓷”现象。
本发明所述的机动车消声器专用防护涂料，是通过二次或多次成膜原理来实现防护涂料的特性功能。所述的二次(或多次)成膜原理如下：
一次膜为有机膜，是由基体树脂(耐高温有机高分子聚合物，如有机硅、聚醚砜、聚醚酮、聚四氟乙烯等)高温固化而成膜。但有机材料耐热性能是有限的，当在温度超过500℃后，一次成膜物基本被完全分解或烧结掉。如有机硅树脂在400℃时开始冒烟分解，最后由有机硅转变成无机硅，只剩下
的框架，膜已不复存在，原漆中的颜填料呈粉化状态。
本发明在防护涂料配方中添加了低熔点(490℃)的二次高温成膜材料，当温度升高至480～490℃，一次膜(即有机膜)物质尚未完全分解或烧结掉时，二次成膜材料已开始熔融，形成二次连续膜接续一次膜附着在基材表面，对金属表面起到保护作用。然而，低熔点的二次成膜材料的耐热性也是有限的。熔点越高的成膜材料，其耐热性越高。但要指出的是，高温成膜材料的熔点必须低于前一次膜的耐热极限温度。本发明所采用的高温三次(或称多次)成膜材料的熔点为560℃，当环境温度升高至600℃时，多次成膜材料已熔融与二次膜接续形成三次连续膜，防止了漆膜粉化与开裂。三次膜耐热性可达到800℃以上，可长期保护金属底材免受高温氧化腐蚀。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.首次采用稀土材料替代传统低熔点玻璃材料中的降温剂氧化铅、氧化镉等重金属材料，烧制成不含重金属的低熔点成膜材料，用作高温转化成膜材料；本发明的二次或多次成膜材料的热膨胀系数与金属基材的热膨胀系数相近，可防止漆膜因应力产生的“爆瓷”现象；
2.本发明的防护涂料是机动车消声器(排气管)专用防护涂料，具有对金属底材的长效(＞2年)保护功能，各项技术指标符合行业的相关产品技术规范标准和企业内控及质量监督机构检验标准。
具体实施方式
实施例1成膜材料及其制备
高温成膜材料1(二次成膜材料)：
以重量百分含量计，由以下配方组成：SiO2：28％；B2O3：3％；Al2O3：3％；Li2O：5％；Na2O：15％；K2O：12％；MgO：2％；BaO：2％；V2O5：2％；P2O5：2％；Sb2O3：3％；TiO2：15％；ZnO：2％；CeO2：5％；MoO3：1％。所述Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+TiO2+Sb2O3+ZnO+BaO+CeO2的质量之比为0.52。
高温成膜材料2(多次成膜材料)：
以重量百分含量计，由以下配方组成：SiO2：20％；B2O3：10％；Al2O3：20％；Li2O：3％；Na2O：20％；K2O：5％；V2O5：5％；P2O5：13％；Nd2O3：2％；NaF：2％。所述的Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+Nd2O3质量之比为0.54。
二次和多次成膜材料的制备方法
包括以下步骤：
(1)按组成配方准确称量各种原料，研细混匀，装入刚玉坩锅，置于高温炉内，于900～1200℃熔制60～90分钟，然后经过水淬、烘干，即为半透明状乳白色熔块。
(2)将熔块用破碎机进行初级粉碎后，过100～200目筛，粗级粉体再经气流粉碎机加工至细度10～20μm(700～1000目)的微细粉体，放入烘干箱中烘干即得。
二次或多次成膜材料的检测
①熔点及融流性的测定
取二次成膜材料和三次(多次)成膜材料微细粉体样品，均匀地平摊在一块薄铁板上，先测试二次成膜材料的熔点，将其放入电阻炉(马福炉，Muffle furnace)中升温。当炉温显示450℃时，开启炉门观察其是否进入熔融状态，如未熔重新放回炉内，以后炉温每升高10℃，即开启炉门检查一次，直至粉末完全进入熔融状态的温度即为测定的熔点。当该粉体达到熔点温度的状态为完全液态，熔融粘度较低，铁板倾斜时具有流动流平性。测试三次(多次)成膜材料熔点与测试二次成膜材料的方法相同，起始测试温度为520℃。
②平均线热膨胀系数的测定
按GB/T16920-1997国家标准方法对烧制的熔块进行线性热膨胀系数的测定。计算公式为：
式中：t0-初始温度或基准温度；
t-样品实际温度；
L0-试验时玻璃样品在温度时t0的长度；
L-样品在温度t时的长度。
标准规定，标称基准温度t0为20℃，因此，平均线热膨胀系数表示为α(20℃；t)。平均线热膨胀系数α(20℃；t)的单位用“×10-6K-1”表示；测试工具用单推杆式膨胀仪。
计算两种高温成膜材料的α(20℃；100℃)，α(20℃；200℃)，α(20℃；300℃)，α(20℃；400℃)，或α(20℃；＞400℃)...，如果α(20℃；t)＜10×10-6K-1，取两位有效数字；如果α(20℃；t)≥10×10-6K-1，取三位有效数字。
如果两种成膜材料的结果偏差不大于0.2×10-6K-1，取算术平均值。
按此国家标准对本发明的二次成膜和多次成膜材料进行平均线热膨胀系数的测定，测定结果为7.6～7.8×10-6/K。
所述的二次和多次成膜材料具有如下特征：白色微细粉末。粒径在10～20μm(约700～1000筛目)；比重1.65～1.85g/cm3；熔点：①高温二次成膜材料490℃，②高温多次成膜材料为560℃；线热膨胀系数为7.6～7.8×10-6/K。
实施例2有机硅树脂乳液及其制备
一、1号有机硅树脂乳液
以重量份计，将三乙氧基硅烷10份，二苯基二氯硅烷35份，二甲基二氯硅烷45份，50％的苯基三氯硅烷乙醇溶液120份，甲基三氯硅烷120份装入反应器内，在搅拌状态下缓慢加入90份水进行水解反应，并在90℃下回流2h，而后反复用清水洗涤，经减压蒸馏，除去碱性物质，将丁基纤维素70份加入240份水进行稀释，再加入SOPE-10非离子型乳化剂(江苏海安石油化工厂)40份，上乳化机均质乳化，即可得到固含量为50％的有机硅树脂乳液(1号)。
二、2号有机硅树脂乳液
以重量份计，将甲基三氯硅烷30份、苯基三氯硅烷30份、二苯基二氯硅烷20份、二甲基二氯硅烷20份，甲苯50～80份(不计入配方量中)，加入到反应器内，在搅拌状态下缓慢加入40份水进行水解反应，并在90℃下回流2h。所得物反复用清水洗涤，通过减压蒸馏，随水带除碱性物质和部分甲苯溶剂，再加入Methocel-A25(甲基纤维素，Dow化学公司)0.5份和Methocel-F50(乙基纤维素)0.5份、SOPE-10非离子型乳化剂2份与50份水的混溶物，上用胶体磨或乳化机在常温常压下进行乳化加工。
所制得的有机硅树脂乳液(2号)固体份为50.0％，黏度为0.65Pa·s(20℃)。
三、3号有机硅树脂乳液
按重量份计，在装有搅拌器的2L玻璃烧杯中，加入环氧改性有机硅树脂300份(常州佳诺有机硅有限公司)、乙二醇单丁醚50份，搅拌至完全溶解后，再加入纯净水200份、80％非离子表面活性剂水溶液(乳化剂)50份、10％聚乙烯醇水溶液100份作保护胶体，搅拌混合均匀，然后移至胶体磨均质乳化，制得黏度为1.42Pa·s、外观均匀的乳白色乳液。取40mL乳白色乳液，于离心机中3000rpm分离30min，看不出分层，制得稳定的有机硅树脂乳液(3号)。
实施例3机动车消声器专用防护涂料
以实施例1制备得到的成膜材料和实施例2制备得到的有机硅树脂乳液为基础原料，合成了四种机动车消声器专用防护涂料，微型车和重型车油性静电喷漆和水性手工喷漆，静电喷漆是专门为静电喷涂作业而设计的，适用于工厂化机械自动喷涂生产线；手工喷漆是专门为手工喷涂作业而设计的，无有害气体排放，不构成对人体危害，有利于环境保护。依据发动机功率和发热量大小进行配方设计，其配方分别如下(其原料来源除有注明外，其余均购于广东化工市场)：
以下一和二为微型车消声器专用防护涂料。微型车指小功率发动机的轿车、摩托车等。
一、微型车消声器专用油性静电喷漆
包括底漆和面漆，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
高温二次成膜材料：15％；W304环氧改性硅树脂(常州源恩合成材料有限公司)：25％；AM566三聚氰胺树脂(加拿大能达(鹤山)化学有限公司)：5％；醋酸丁酯：3％；正丁醇：3％；SF108分散剂：0.5％(注：以下“SF”字母打头的助剂均来自于佛山市顺德赛富龙化工材料有限公司)；SF118防沉剂：0.5％；纳米氧化锌(大连路明纳米材料有限公司)：2％；∏#鳞片状锌粉(江苏泰州科创金属新材料有限公司)：35％；高岭土(2000目)：2％；有机膨润土：1％；SF180油性消泡剂：0.3％；SF190油性流变剂：0.2％；1500#芳烃溶剂：5％；DBE高沸点溶剂：2％；QQ-60导电剂：0.5％；
制备方法：除鳞片状锌粉外，分别称取其它组分原料，共计1300克盛入塑料烧杯中，置于变频高速分散机进行混合分散20～30min，然后移至篮式砂磨机进行研磨(研磨介质用Φ0.8mm和Φ1.2mm两种氧化锆珠)，研磨细度达到15μm以内后，再移至高速分散机，边搅拌边加入700克鳞片状锌粉，待润湿混匀后高速分散20min，用200目筛网过滤，包装备用。
面漆：
高温二次成膜材料：20％；W330醇酸改性硅树脂(常州源恩合成材料有限公司)：37％；AM566三聚氰胺树脂(加拿大能达化学(鹤山)有限公司)：8％；醋酸丁酯：3％；正丁醇：3％；SF108分散剂：0.5％；SF118防沉剂：0.5％；纳米氧化铝(大连路明纳米材料有限公司)：2％；SF800耐高温特黑颜料：10％；1250目云母粉：3％；2000目高岭土：2％；有机膨润土：1％；SF180消泡剂：0.2％；SF190流变剂：0.3％；1500#芳烃溶剂：5％；DBE高沸点溶剂：2％；Φ1～3μm消光粉：2％；QQ-60导电剂(佛山市顺德赛富龙化工材料有限公司)：0.5％。
制备方法：分别称取各组分原料，共计1000克左右盛入塑料烧杯中，置于变频高速分散机进行混合分散20～30min，然后移至篮式砂磨机进行研磨(研磨介质用Φ0.8mm和Φ1.2mm两种氧化锆珠)，研磨细度达到15μm以内后，用200目筛网过滤，包装备用。
二、微型车消声器专用水性手工喷漆
包括底漆和面漆，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
高温二次成膜材料：20％；3号有机硅树脂乳液：25％；AM566三聚氰胺树脂：5％；X150抗闪锈剂(上海鹏畔贸易有限公司)：1.5％；SF208水性分散剂：1％；SF218水性防沉剂：1％；纳米氧化锌：2％；Π#鳞片状锌粉：35％；2000目高岭土：3％；羟乙基纤维素：0.4％；SF280水性消泡剂：0.5％；SF290水性流变剂：0.5％；SF201防霉杀菌剂：0.1％；乙二醇丁醚：2％；醇酯-12：3％。水适量，用于调整涂料体系粘度，不计入配方百分含量内。
面漆：
高温二次成膜材料：25％；1号有机硅树脂乳液：40％；AM566三聚氰胺树脂：8％；SF208水性分散剂：1％；SF218水性防沉剂：1％；纳米氧化铝：2％；SF800耐高温特黑颜料：10％；1250目云母粉：3％；2000目高岭土：2％；羟乙基纤维素：0.5％；SF280水性消泡剂：0.5％；SF290水性流变剂：0.4％；SF201防霉杀菌剂：0.1％；乙二醇丁醚：2％；醇酯-12：3％；Φ1～3μm消光粉：1.5％。以纯净水为稀释剂，调节涂料体系粘度，其用量不计入配方百分含量内。
底漆和面漆的制备方法与一相同。
以下三和四为重型车消声器专用防护涂料。重型车是指以燃油、燃气发动机为动力的机动车，如汽车、拖拉机、坦克、装甲车、舰船等。
三、重型车消声器专用油性静电喷漆
包括底漆和面漆，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
二次成膜材料：10％；多次成膜材料：10％；W304环氧改性硅树脂：20％；AM566三聚氰胺树脂：5％；醋酸丁酯：3％；正丁醇：3％；SF108分散剂：0.5％；SF118防沉剂：0.5％；纳米氧化锌：2％；Π#鳞片状锌粉：35％；2000目高岭土：2％；SF881B有机膨润土：1％；SF180油性消泡剂：0.3％；SF190油性流变剂：0.2％；1500#芳烃溶剂：5％；DBE高沸点溶剂：2％；QQ-60导电剂：0.5％。
面漆：
二次成膜材料：10％；多次成膜材料：12％；W330醇酸改性硅树脂：38％；AM566三聚氰胺树脂：8％；醋酸丁酯：2％；正丁醇：2％；SF108分散剂：0.5％；SF118防沉剂：0.5％；纳米氧化铝：2％；SF800耐高温特黑颜料：10％；1250目云母粉：3％；2000目高岭土：2％；SF881B有机膨润土：1％；SF180消泡剂：0.3％；SF190流变剂：0.2％；1500#芳烃溶剂：5％；DBE高沸点溶剂：2％；Φ1～3μm消光粉：1％；QQ-60导电剂：0.5％。
底漆和面漆的制备方法与一相同。
四、重型车消声器专用水性手工喷漆
包括底漆和面漆，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
高温二次成膜材料：10％；高温多次成膜材料：12％；3号有机硅树脂乳液：25％；AM566三聚氰胺树脂：5％；X150抗闪锈剂：1％；SF208水性分散剂：0.5％；SF218水性防沉剂：0.5％；纳米氧化锌：2％；Π#鳞片状锌粉：35％；2000目高岭土：3％；羟乙基纤维素：0.4％；SF280水性消泡剂：0.3％；SF290水性流平剂：0.2％；SF201防霉杀菌剂：0.1％；乙二醇丁醚：2％；醇酯-12：3％。以纯净水为稀释剂，调节涂料体系粘度，其用量不计入配方百分含量内。
面漆：
高温二次成膜材料：10％；高温多次成膜材料：13％；2号有机硅树脂乳液：40％；AM566三聚氰胺树脂：8％；SF208水性分散剂：0.5％；SF218水性防沉剂：0.5％；纳米氧化铝：2％；SF800耐高温特黑颜料：12％；1250目云母粉：3％；2000目高岭土：3％；羟乙基纤维素：0.4％；SF280水性消泡剂：0.5％；SF290水性流变剂：0.5％；SF201防霉杀菌剂：0.1％；乙二醇丁醚：2％；醇酯-12：3％；Φ1～3μm消光粉：1.5％。以纯净水为稀释剂，调节涂料体系粘度，其用量不计入配方百分含量内。
底漆和面漆的制备方法与一相同。
针对自动化静电涂装生产线的技术要求而制订涂料技术指标：静电喷漆的技术指标见表1；手工喷漆的技术指标见表2。一至四所述的防护涂料按传统工艺方法(即使用分散机、砂磨机、过滤机等机械)制造加工，成品应符合表1与表2的技术指标。
表1机动车消声器专用静电喷漆物理指标
表2机动车消声器专用手工喷漆物理指标
以下说明本发明防护涂料的评价检测试验方法，包括标准样板的制作、测试设备与仪器、试验方法与过程、技术性能与指标、评判标准与表征等。
1.标准样板制作
选用消声器制造厂家同材质的0.7～1.0mm厚度的冷轧钢板，用剪板机切割成50×100、75×150、150×250(mm)三种规格的试板。涂层制备前的钢板表面需经过抛丸或喷砂除锈脱脂处理，要求达到GB8923-88(SIS 055900)Sa2.5级通用标准。工件涂装按国家相关技术规范作业，喷涂底漆一道，面漆一道，然后送入烘干炉内升温固化。炉温逐渐升至220～230℃，保持此恒温15～20min取出，即为固化涂层样板。底漆干膜厚度不应小于30μm，面漆干膜厚度不应小于50μm，总干膜厚度不应小于80μm。
2.涂层性能检测试验
常规性能检测与评定，按国家或行业标准执行(如干膜厚度、光泽度、附着力、柔韧性、干燥时间、铅笔硬度、耐汽油性、耐化学品性、耐盐雾性试验、人工加速老化试验等)。
3.特殊性能的检测与评定
按以下试验方法进行：
①涂层耐热性及骤冷温变性试验
取三块75×150(mm)固化样板，用角钢做支架将炉底垫起，涂层面朝上平行放入电阻炉(马福炉)内。开启电炉并将温度表定位在指定温度(如微型车消声器防护涂料恒定温度为550℃、重型车消声器防护涂料恒定温度为750℃)，升温至指定温度时开始计时，恒温保持20～24h后取出，立刻放入冷水中(淬火)，观察漆膜对温变环境的适应性。若漆膜局部或大部成碎片状脱落，或虽未脱落，但已肉眼明显可见有开裂或裂纹，可以判定为不合格；如果漆膜完好无损，可以继续进行试验，将试板重新放回高温炉内，待温度重新回升至指定温度，保温20min取出，如此重复以上试验5次，漆膜完好，无开裂、裂纹、脱落等现象，可以判定为合格。
②耐冷性循环交替试验
取三块75×150(mm)固化样板，放入GDW/JS高低温湿热交变试验箱，将温度调至-30～150℃、湿度调至20～60％恒定范围内进行5～10次。涂层完好，不开裂、不起泡、无剥落、无龟裂，附着力无变化为合格。
③固化板与高温板耐盐雾试验
按GB/T 10125-97(或相对应GB6460、ISO3768、CNS 3627、JISD-0201)标准进行检测试验。能通过耐盐雾时间大于250h试验的样板为合格，能过500h检测试验的为优级样板。
实施例3中，一至四的防护涂料性能特征，如表3所示。
表3机动车消声器防护涂料性能指标
以上是针对本发明可行性实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。
Claims (6)
1.一种专用于微型车消声器的防护涂料，其特征在于，该防护涂料为油性静电喷漆，由底漆和面漆组成，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
成膜材料：15～20％；环氧改性硅树脂：20～25％；三聚氰胺树脂：5～8％；醋酸丁酯：3～5％；正丁醇：3～5％；油性分散剂：0.5～1.0％；油性防沉剂：0.5～1.0％；纳米氧化锌：2～3％；鳞片状锌粉：35～40％；高岭土：2～5％；有机膨润土：0.5～1.0％；油性消泡剂：0.3～0.5％；油性流变剂：0.2～0.5％；芳烃溶剂：5～10％；DBE高沸点溶剂：2～5％；导电剂：0.5～1.0％；
面漆：
成膜材料：20～25％；醇酸改性硅树脂：35～40％；三聚氰胺树脂：8～12％；醋酸丁酯：3～5％；正丁醇：3～5％；油性分散剂：0.5～1.0％；油性防沉剂：0.5～1.0％；纳米氧化铝：2～3％；耐高温特黑颜料：8～12％；云母粉：2～5％；高岭土：2～5％；有机膨润土：0.5～1.0％；油性消泡剂：0.2～0.5％；油性流变剂：0.2～0.5％；芳烃溶剂：5～10％；DBE高沸点溶剂：2～5％；消光粉：1～3％；导电剂：0.5～1.0％；
所述成膜材料为二次成膜材料，以重量百分含量计，由以下原料的配方组成：SiO2：28～32％；B2O3：2～5％；Al2O3：1～3％；Li2O：5～8％；Na2O：15～18％；K2O：10～14％；MgO：1～2％；BaO：1～2％；V2O5：5～10％；P2O5：1～2％；Sb2O3：2～5％；TiO2：15～20％；ZnO：1～2％；CeO2：2～5％；MoO3：0.5～1％；所述的Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+TiO2+Sb2O3+ZnO+BaO+CeO2质量之比为0.50～0.60。
2.一种专用于微型车消声器的防护涂料，其特征在于，该防护涂料为水性手工喷漆，由底漆和面漆组成，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
成膜材料：15～20％；三聚氰胺树脂：5～8％；抗闪锈剂：1～3％；水性分散剂：0.5～1.0％；水性防沉剂：0.5～1.0％；纳米氧化锌：2～3％；鳞片状锌粉：35～40％；高岭土：2～5％；羟乙基纤维素：0.4～0.8％；水性消泡剂：0.2～0.5％；水性流变剂：0.2～0.5％；防霉杀菌剂：0.05～0.2％；乙二醇丁醚：2～5％；醇酯-12：3～5％；有机硅树脂乳液：25～30％；所述有机硅树脂乳液由以下重量份的原料制备而得：环氧改性有机硅树脂：250～350份；乙二醇单丁醚：50～100份；非离子表面活性剂：40～50份；10％聚乙烯醇溶液：100～150份；水：200～300份；
面漆：
成膜材料：20～25％；三聚氰胺树脂：8～12％；水性分散剂：0.5～1.0％；水性防沉剂：0.5～1.0％；纳米氧化铝：2～3％；耐高温特黑颜料：8～12％；云母粉：3～5％；高岭土：2～5％；羟乙基纤维素：0.5～0.8％；水性消泡剂：0.2～0.5％；水性流变剂：0.2～0.5％；防霉杀菌剂：0.1～0.2％；乙二醇丁醚：2～5％；醇酯-12：3～5％；消光粉：1～3％；有机硅树脂乳液：40％；所述有机硅树脂乳液由以下重量份的原料制备而得：三乙氧基硅烷：5～10份；二苯基二氯硅烷：30～35份；二甲基二氯硅烷：40～45份；50％的苯基三氯硅烷乙醇溶液：110～130份；甲基三氯硅烷：100～120份；丁基纤维素：70～80份；非离子表面活性剂：40～50份；水：200～250份；
所述成膜材料为二次成膜材料，以重量百分含量计，由以下原料的配方组成：SiO2：28～32％；B2O3：2～5％；Al2O3：1～3％；Li2O：5～8％；Na2O：15～18％；K2O：10～14％；MgO：1～2％；BaO：1～2％；V2O5：5～10％；P2O5：1～2％；Sb2O3：2～5％；TiO2：15～20％；ZnO：1～2％；CeO2：2～5％；MoO3：0.5～1％；所述的Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+TiO2+Sb2O3+ZnO+BaO+CeO2质量之比为0.50～0.60。
3.根据权利要求1或2所述的专用于微型车消声器的防护涂料，其特征在于，所述成膜材料以重量百分含量计，由以下配方组成：SiO2：28％；B2O3：3％；Al2O3：3％；Li2O：5％；Na2O：15％；K2O：12％；MgO：2％；BaO：2％；V2O5：2％；P2O5：2％；Sb2O3：3％；TiO2：15％；ZnO：2％；CeO2：5％；MoO3：1％。
4.一种专用于重型车消声器的防护涂料，其特征在于，该防护涂料为油性静电喷漆，由底漆和面漆组成，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
成膜材料：10％；环氧改性硅树脂：20％；三聚氰胺树脂：5％；醋酸丁酯：3％；正丁醇：3％；油性分散剂：0.5％；油性防沉剂：0.5％；纳米氧化锌：2％；鳞片状锌粉：35％；高岭土：2％；有机膨润土：1.0％；油性消泡剂：0.3％；油性流变剂：0.2％；芳烃溶剂：5％；DBE高沸点溶剂：2％；导电剂：0.5％；多次成膜材料：10％；面漆：
成膜材料：8～12％；醇酸改性硅树脂：35～40％；三聚氰胺树脂：8～12％；醋酸丁酯：2～5％；正丁醇：2～5％；油性分散剂：0.5～1％；油性防沉剂：0.5～1％；纳米氧化铝：2～3％；耐高温特黑颜料：8～12％；云母粉：3～5％；高岭土：2～5％；有机膨润土：0.5～1％；油性消泡剂：0.2～0.5％；油性流变剂：0.2～0.5％；芳烃溶剂：5～10％；DBE高沸点溶剂：2～5％；消光粉：1～3％；导电剂：0.5～1.0％；多次成膜材料：8～12％；
所述成膜材料为二次成膜材料，以重量百分含量计，由以下原料的配方组成：SiO2：28～32％；B2O3：2～5％；Al2O3：1～3％；Li2O：5～8％；Na2O：15～18％；K2O：10～14％；MgO：1～2％；BaO：1～2％；V2O5：5～10％；P2O5：1～2％；Sb2O3：2～5％；TiO2：15～20％；ZnO：1～2％；CeO2：2～5％；MoO3：0.5～1％；所述的Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+TiO2+Sb2O3+ZnO+BaO+CeO2质量之比为0.50～0.60；
所述多次成膜材料以重量百分含量计，由以下原料的配方组成：SiO2：20～25％；B2O3：10～15％；Al2O3：15～20％；Li2O：2～5％；Na2O：20～25％；K2O：2～5％；V2O5：5～10％；P2O5：12～15％；Nd2O3：2～5％；NaF：2～5％；所述的Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+Nd2O3质量之比为0.50～0.60。
5.一种专用于重型车消声器的防护涂料，其特征在于，该防护涂料为水性手工喷漆，由底漆和面漆组成，以重量百分含量计，所述底漆和面漆分别由以下原料组成：
底漆：
成膜材料：7～12％；三聚氰胺树脂：5～8％；抗闪锈剂：1～3％；水性分散剂：0.5～１.0％；水性防沉剂：0.5～１.0％；纳米氧化锌：2～3％；鳞片状锌粉：35～40％；高岭土：2～5％；羟乙基纤维素：0.4～0.8％；水性消泡剂：0.2～0.5％；水性流变剂：0.2～0.5％；防霉杀菌剂：0.1～0.2％；乙二醇丁醚：2～5％；醇酯-12：3～5％；多次成膜材料：8～13％；有机硅树脂乳液：20～25％；所述有机硅树脂乳液由以下重量份的原料制备而得：环氧改性有机硅树脂：250～350份；乙二醇单丁醚：50～100份；非离子表面活性剂：40～50份；10％聚乙烯醇溶液：100～150份；水：200～300份；
面漆：
成膜材料：7～12％；三聚氰胺树脂：8～12％；水性分散剂：0.5～1.0％；水性防沉剂：0.5～1.0％；纳米氧化铝：2～3％；耐高温特黑颜料：8～15％；云母粉：2～5％；高岭土：2～5％；羟乙基纤维素：0.4～0.8％；水性消泡剂：0.2～0.5％；水性流变剂：0.2～0.5％；防霉杀菌剂：0.05～0.1％；乙二醇丁醚：2～5％；醇酯-12：3～5％；消光粉：1～3％；多次成膜材料：8～13％；有机硅树脂乳液：40～45％；所述有机硅树脂乳液由以下重量份的原料制备而得：甲基三氯硅烷：25～30份；苯基三氯硅烷：25～30份；二苯基二氯硅烷：15～20份；二甲基二氯硅烷：15～20份；甲基纤维素：0.5～１.0份；乙基纤维素：0.5～1.0份；非离子表面活性剂：1～3份；水：50-100份；
所述成膜材料为二次成膜材料，以重量百分含量计，由以下原料的配方组成：SiO2：28～32％；B2O3：2～5％；Al2O3：1～3％；Li2O：5～8％；Na2O：15～18％；K2O：10～14％；MgO：1～2％；BaO：1～2％；V2O5：5～10％；P2O5：1～2％；Sb2O3：2～5％；TiO2：15～20％；ZnO：1～2％；CeO2：2～5％；MoO3：0.5～１％；所述的Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+TiO2+Sb2O3+ZnO+BaO+CeO2质量之比为0.50～0.60；
所述多次成膜材料以重量百分含量计，由以下原料的配方组成：SiO2：20～25％；B2O3：10～15％；Al2O3：15～20％；Li2O：2～5％；Na2O：20～25％；K2O：2～5％；V2O5：5～10％；P2O5：12～15％；Nd2O3：2～5％；NaF：2～5％；所述的Li2O+Na2O+K2O与SiO2+B2O3+Al2O3+Nd2O3质量之比为0.50～0.60。
6.根据权利要求4或5所述的专用于重型车消声器的防护涂料，其特征在于，所述成膜材料以重量百分含量计，由以下配方组成：SiO2：28％；B2O3：3％；Al2O3：3％；Li2O：5％；Na2O：15％；K2O：12％；MgO：2％；BaO：2％；V2O5：2％；P2O5：2％；Sb2O3：3％；TiO2：15％；ZnO：2％；CeO2：5％；MoO3：1％。
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Granted publication date: 20130821 Termination date: 20210723 |
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