CN106566373A - 一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料及其制备方法，该涂料具有良好成膜效果和耐热、耐水、耐腐蚀性能，加入的三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球一种高分散性的防锈填料，极大的提高了涂料的防锈性能，弥补了直接添加防锈填料存在的分散不均的缺陷，而复合纳米蒙脱土是一种掺杂植酸‑聚二烯丙基二甲基氯化铵络合物的改性材料，进一步提升了涂料的防锈防蚀能力，对金属材料表面具有极佳的防护能力；本发明将配方中各原料有效配比，最终制得了固化速度快、成膜效果好、抗压抗裂、长效稳定防锈的复合环氧粉末涂料，在底盘防锈领域具有良好的应用前景。

Description

一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈 粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料及其制备方法。
背景技术
汽车底盘是汽车中极为重要的一个部件，由于底盘所处的环境十分复杂，要经受温度、雨水、潮气、盐分等等的侵蚀，尤其是近年来环境污染的加剧，导致雨水的酸性增加，使得汽车底盘的防锈蚀越来越重要化，一旦底盘部件松动将直接关系到车辆及车主的安全。底盘防锈最常规的处理方法是喷涂防锈漆，目前防锈漆的主流产品为油性防锈漆和水性防锈漆，油性防锈漆因其不够环保、毒性较大；水性防锈漆虽然在环保上能够满足要求，但是其防护周期较短，使用受到限制，如何获得既长效又环保的防锈涂料是行业目前致力研究的方向。
热固性环氧粉末涂料因其良好的环保性和优异金属表面附着力，在汽车底盘部件防锈上具有良好的应用前景，然而环氧粉末涂料存在固化温度高、对施工设备要求高、膜层平整度差等缺陷，需要对其做进一步的改性研究，以提高其综合性能。《一种环氧基丙烯酸树脂低温固化透明粉末涂料的制备研究》一文以不同环氧当量的丙烯酸树脂复配，以双酚A环氧聚酯作为固化促进剂，获得了在150-160℃下即固化的粉末涂料，这种涂料虽然固化温度得到降低，但是其力学性能稍差，固化时间较长，且膜层的平整度也有待提高，需要配合底漆使用，在底盘铸件应用上还需进一步改性处理。。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：环氧树脂E-20 40-50、聚醚改性环氧树脂20-30、有机氟环氧树脂10-15、酚类固化剂30-40、纳米蒙脱土3-5、植酸1-2、聚二烯丙基二甲基氯化铵0.4-0.5、三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球10-15、安息香0.5-1、抗氧剂0.5-0.8、光亮剂0.5-1、去离子水20-30、稀盐酸溶液适量、1-5％氢氧化钠溶液适量。
所述的三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球由以下重量份的原料制成：三聚磷酸铝4-5、甲基丙烯酸甲酯5-6、二乙烯基苯2-4、过氧化二苯甲酰0.4-0.5、去离子水20-30、无水乙醇12-15、十二烷基硫酸钠0.1-0.2，制备方法为：
(1)先将十二烷基硫酸钠投入去离子水中，搅拌至其完全溶解后投入三聚磷酸铝，分散均匀后研磨30-40min，得复合浆料备用；
(2)将甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯、无水乙醇一起投入反应容器中，搅拌混合均匀后加入过氧化二苯甲酰，搅拌反应50-60min，反应结束后将物料与步骤(1)制备的复合浆料混合，在搅拌条件下将体系升温至80-85℃，保温搅拌反应6-8h，反应结束后体系经冷却、静置后除去上层清液，产物经抽滤、醇洗、干燥、分散，即得所述的三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球。
所述的一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料的制备方法为：
(1)先取10-15重量份的去离子水放入反应容器中，随后加入聚二烯丙基二甲基氯化铵，搅拌至其完全溶解后滴加稀盐酸溶液和氢氧化钠溶液，调节体系pH值为2-5，所得溶液备用；
(2)取余量去离子水放入反应容器中，接着加入植酸，搅拌至其完全溶解后滴加稀盐酸溶液和氢氧化钠溶液，调节体系pH值为2-5，随后加入纳米蒙脱土，并将体系加热至60-80℃，保温研磨40-50min，所得料浆冷却至室温后备用；
(3)将步骤(1)制备的溶液在磁力搅拌的条件下均匀加入到步骤(2)制备的料浆中，添加完毕继续搅拌反应1-2h，反应结束后热风干燥，完全除去水分后破碎，得复合纳米蒙脱土备用；
(4)将步骤(3)制得的复合纳米蒙脱土与余下各原料按照配比投入高速混合机中混料30-40min，混料结束后将物料投入挤出机中，在102-106℃条件下熔融挤出压片，片材冷却后经粉碎筛分，控制产品粒径在150-200目，即得。
本发明以环氧树脂E-20、聚醚改性环氧树脂、有机氟环氧树脂复配作为树脂基体，获得了具有良好成膜效果和耐热、耐水、耐腐蚀性能的树脂材料，改善了单一环氧基树脂的缺点，更适用于底盘工作环境，三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球一种高分散性的防锈填料，极大的提高了涂料的防锈性能，弥补了直接添加防锈填料存在的分散不均的缺陷，而复合纳米蒙脱土是一种掺杂植酸-聚二烯丙基二甲基氯化铵络合物的改性材料，进一步提升了涂料的防锈防蚀能力，对金属材料表面具有极佳的防护能力；本发明将配方中各原料有效配比，最终制得了固化速度快、成膜效果好、抗压抗裂、长效稳定防锈的复合环氧粉末涂料，在底盘防锈领域具有良好的应用前景。
具体实施方式
一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：环氧树脂E-20 40、聚醚改性环氧树脂20、有机氟环氧树脂10、酚类固化剂30、纳米蒙脱土3、植酸1、聚二烯丙基二甲基氯化铵0.4、三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球10、安息香0.5、抗氧剂0.5、光亮剂0.5、去离子水20、稀盐酸溶液适量、1％氢氧化钠溶液适量。
其中三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球由以下重量份的原料制成：三聚磷酸铝4、甲基丙烯酸甲酯5、二乙烯基苯2、过氧化二苯甲酰0.4、去离子水20、无水乙醇12、十二烷基硫酸钠0.1，制备方法为：
(1)先将十二烷基硫酸钠投入去离子水中，搅拌至其完全溶解后投入三聚磷酸铝，分散均匀后研磨30min，得复合浆料备用；
(2)将甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯、无水乙醇一起投入反应容器中，搅拌混合均匀后加入过氧化二苯甲酰，搅拌反应50min，反应结束后将物料与步骤(1)制备的复合浆料混合，在搅拌条件下将体系升温至80℃，保温搅拌反应6h，反应结束后体系经冷却、静置后除去上层清液，产物经抽滤、醇洗、干燥、分散，即得所述的三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球。
该实施例粉末涂料的制备方法为：
(1)先取10重量份的去离子水放入反应容器中，随后加入聚二烯丙基二甲基氯化铵，搅拌至其完全溶解后滴加稀盐酸溶液和氢氧化钠溶液，调节体系pH值为2，所得溶液备用；
(2)取余量去离子水放入反应容器中，接着加入植酸，搅拌至其完全溶解后滴加稀盐酸溶液和氢氧化钠溶液，调节体系pH值为2，随后加入纳米蒙脱土，并将体系加热至60℃，保温研磨40min，所得料浆冷却至室温后备用；
(3)将步骤(1)制备的溶液在磁力搅拌的条件下均匀加入到步骤(2)制备的料浆中，添加完毕继续搅拌反应1h，反应结束后热风干燥，完全除去水分后破碎，得复合纳米蒙脱土备用；
(4)将步骤(3)制得的复合纳米蒙脱土与余下各原料按照配比投入高速混合机中混料30min，混料结束后将物料投入挤出机中，在102℃条件下熔融挤出压片，片材冷却后经粉碎筛分，控制产品粒径在150目，即得。
制备的粉末涂料在合金钢表面经静电喷涂、热固化成膜后遵循相关标准进行性能测试，测试结果为：

Claims (3)

1.一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份的原料制成：环氧树脂E-20 40-50、聚醚改性环氧树脂20-30、有机氟环氧树脂10-15、酚类固化剂30-40、纳米蒙脱土3-5、植酸1-2、聚二烯丙基二甲基氯化铵0.4-0.5、三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球10-15、安息香0.5-1、抗氧剂0.5-0.8、光亮剂0.5-1、去离子水20-30、稀盐酸溶液适量、1-5%氢氧化钠溶液适量。
2.如权利要求1所述的一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料，其特征在于，所述的三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球由以下重量份的原料制成：三聚磷酸铝4-5、甲基丙烯酸甲酯5-6、二乙烯基苯2-4、过氧化二苯甲酰0.4-0.5、去离子水20-30、无水乙醇12-15、十二烷基硫酸钠0.1-0.2，制备方法为：
（1）先将十二烷基硫酸钠投入去离子水中，搅拌至其完全溶解后投入三聚磷酸铝，分散均匀后研磨30-40min，得复合浆料备用；
（2）将甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯、无水乙醇一起投入反应容器中，搅拌混合均匀后加入过氧化二苯甲酰，搅拌反应50-60min，反应结束后将物料与步骤（1）制备的复合浆料混合，在搅拌条件下将体系升温至80-85℃，保温搅拌反应6-8h，反应结束后体系经冷却、静置后除去上层清液，产物经抽滤、醇洗、干燥、分散，即得所述的三聚磷酸铝/聚甲基丙烯酸甲酯微球。
3.如权利要求1所述的一种用于汽车底盘的复合纳米蒙脱土络合物改性环氧基防锈粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：
（1）先取10-15重量份的去离子水放入反应容器中，随后加入聚二烯丙基二甲基氯化铵，搅拌至其完全溶解后滴加稀盐酸溶液和氢氧化钠溶液，调节体系pH值为2-5，所得溶液备用；
（2）取余量去离子水放入反应容器中，接着加入植酸，搅拌至其完全溶解后滴加稀盐酸溶液和氢氧化钠溶液，调节体系pH值为2-5，随后加入纳米蒙脱土，并将体系加热至60-80℃，保温研磨40-50min，所得料浆冷却至室温后备用；
（3）将步骤（1）制备的溶液在磁力搅拌的条件下均匀加入到步骤（2）制备的料浆中，添加完毕继续搅拌反应1-2h，反应结束后热风干燥，完全除去水分后破碎，得复合纳米蒙脱土备用；
（4）将步骤（3）制得的复合纳米蒙脱土与余下各原料按照配比投入高速混合机中混料30-40min，混料结束后将物料投入挤出机中，在102-106℃条件下熔融挤出压片，片材冷却后经粉碎筛分，控制产品粒径在150-200目，即得。
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