CN106833252A - 一种铝制充电器外壳的耐磨涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，其原料包括酚醛树脂、环氧树脂、三氧乙丙橡胶、纳米二氧化钛、碳化硅、碳酸钙、二硫化钼、纳米二氧化硅、纳米氧化铁、滑石粉、石墨粉、硅微粉、氧化锆、聚四氟乙烯、磷酸三丁酯、聚丙烯酸钠、聚酰胺、硅烷偶联剂KH‑560、改性助剂、流平剂、消泡剂和改性固化剂。本发明的铝制充电器外壳涂层具有优异的耐磨性能。

Description

一种铝制充电器外壳的耐磨涂层
技术领域
本发明涉及金属外壳保护领域，尤其涉及一种铝制充电器外壳的耐磨涂层。
背景技术
充电器是采用高频电源技术，运用先进的智能动态调整充电技术。工频机是以传统的模拟电路原理来设计的，机器内部电力器件(如变压器、电感、电容器等)都比较大，一般在带载较大运行时存在较小噪声，但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强，可靠性及稳定性均比高频机强。
铝制充电器外层一般需要覆上一层保护层，现有技术中的涂料的耐磨性能无法满足铝制充电器外壳使用过程中的需求，因此亟需设计一种铝制充电器外壳的耐磨涂层来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，具有优异耐磨性能。
本发明提出的一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，其原料按重量份包括：酚醛树脂80-120份、环氧树脂30-60份、三氧乙丙橡胶5-15份、纳米二氧化钛3-9份、碳化硅2-5份、碳酸钙4-8份、二硫化钼1-5份、纳米二氧化硅1-9份、纳米氧化铁2-6份、滑石粉3-9份、石墨粉2-8份、硅微粉3-6份、氧化锆4-6份、聚四氟乙烯2-5份、磷酸三丁酯3-6份、聚丙烯酸钠4-8份、聚酰胺2-6份、硅烷偶联剂KH-560 4-6份、改性助剂6-8份、流平剂1-3份、消泡剂2-5份、改性固化剂6-12份。
优选地，改性助剂的原料按重量份包括：硬脂酸钙5-15份、纳米硼酸锌2-8份、煅烧高岭土1-6份、氢氧化镁3-9份、木质纤维粉1-6份、空心玻璃微珠2-7份、黄麻纤维1-3份、甲基丙烯酸酯4-9份、硅烷偶联剂KH-570 2-5份、润滑剂3-8份。
优选地，改性助剂按如下工艺进行制备：将硬脂酸钙和纳米硼酸锌混合均匀，在50-60℃温度下密封低速搅拌10-25min，然后与煅烧高岭土、木质纤维粉、空心玻璃微珠和黄麻纤维混合均匀，45-55℃密封低速搅拌5-10min，再加入氢氧化镁、甲基丙烯酸酯、硅烷偶联剂KH-570和润滑剂，升温至135-140℃，低速搅拌10-20min，出料，冷却至室温得到助剂。
优选地，改性固化剂的原料按重量份包括：苯酚、二乙烯三胺和质量分数为36-42％的甲醛溶液的重量比为2-4：1-3：1.5-3.5。
优选地，改性固化剂按如下工艺进行制备：将苯酚和二乙烯三胺混合均匀，于油浴加热，升温至75-85℃，于1500-2500r/min转速搅拌20-40min，然后加入质量分数为36-42％的甲醛溶液，然后升温至95-105℃，保温1-3h，真空脱水，冷却至室温得到改性固化剂。
优选地，其原料按重量份包括：酚醛树脂85-115份、环氧树脂35-55份、三氧乙丙橡胶8-12份、纳米二氧化钛4-8份、碳化硅3-4份、碳酸钙5-7份、二硫化钼2-4份、纳米二氧化硅2-8份、纳米氧化铁3-5份、滑石粉4-8份、石墨粉3-7份、硅微粉4-5份、氧化锆4.5-5.5份、聚四氟乙烯3-4份、磷酸三丁酯4-5份、聚丙烯酸钠5-7份、聚酰胺3-5份、硅烷偶联剂KH-5604.5-5.5份、改性助剂6.5-7.5份、流平剂1.5-2.5份、消泡剂3-4份、改性固化剂9-11份。
优选地，其原料按重量份包括：酚醛树脂100份、环氧树脂45份、三氧乙丙橡胶10份、纳米二氧化钛6份、碳化硅3.5份、碳酸钙6份、二硫化钼3份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化铁4份、滑石粉6份、石墨粉5份、硅微粉4.5份、氧化锆5份、聚四氟乙烯3.5份、磷酸三丁酯4.5份、聚丙烯酸钠6份、聚酰胺4份、硅烷偶联剂KH-560 5份、改性助剂7份、流平剂2份、消泡剂3.5份、改性固化剂9份。
本发明的一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，其原料包括酚醛树脂、环氧树脂、三氧乙丙橡胶、纳米二氧化钛、碳化硅、碳酸钙、二硫化钼、纳米二氧化硅、纳米氧化铁、滑石粉、石墨粉、硅微粉、氧化锆、聚四氟乙烯、磷酸三丁酯、聚丙烯酸钠、聚酰胺、硅烷偶联剂KH-560、改性助剂、流平剂、消泡剂和改性固化剂。其中以酚醛树脂为主料，以环氧树脂和三洋乙丙橡胶为主料的增强料，其中环氧树脂因含有活性极大的环氧基、羟基，以及醚、胺、酯等极性基团，因此赋予环氧树脂固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝土、木材等极性基材优良的附着力，以及优良的化学稳定性和抗化学药品性，耐酸、碱、盐、机械油等多种介质腐蚀，但环氧树脂的耐热性较差；而酚醛树脂具有良好的耐酸性、力学性能、耐热性。通过将酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基进行化学反应，以及酚醛树脂中的酚羟基与环氧树脂中的环氧基进行化学反应，使高分子网络交联形成更为复杂的体型结构，而使材料的内部联结更加紧密，耐腐蚀性有所提高，这种混合物具有环氧树脂优良的黏结性，改进了酚醛树脂的脆性，同时具有酚醛树脂优良的耐热性，也改进了环氧树脂耐热性较差的缺点。选用酚醛树脂和环氧树脂共混改性，可使漆膜具有良好的物理、机械性能和耐化学介质腐蚀。以纳米二氧化钛、碳化硅、碳酸钙、二硫化钼、纳米二氧化硅、纳米氧化铁、滑石粉、石墨粉、硅微粉和氧化锆为填料，以聚四氟乙烯、磷酸三丁酯、聚丙烯酸钠、聚酰胺、硅烷偶联剂KH-560、改性助剂、流平剂、消泡剂和改性固化剂为助剂，通过主料、主料增强料、填料和助剂的配合，合理控制配比，赋予本发明的铝制充电器外壳涂层优异的耐磨性能。其中添加的改性固化剂以苯酚、二乙烯三胺和质量分数为36-42％的甲醛溶液为原料，酚醛胺的胺基和羟基同时与环氧树脂反应形成了致密的网状结构，与主料酚醛树脂和环氧树脂的配合，赋予本发明优异的耐磨性能。其中添加的改性助剂以硬脂酸钙、纳米硼酸锌、煅烧高岭土、氢氧化镁、木质纤维粉、空心玻璃微珠、黄麻纤维、甲基丙烯酸酯、硅烷偶联剂KH-570和润滑剂为原料，利用硅烷偶联剂KH-570中的亲无机基团和亲有机基团，使得硬脂酸钙、纳米硼酸锌、煅烧高岭土、氢氧化镁、木质纤维粉、空心玻璃微珠和黄麻纤维能够与树脂之间形成化学键，高涂膜的内聚强度，并达到屏蔽或阻止腐蚀因子渗透的目的，从而提高涂膜的耐腐蚀性和耐磨性。填料中添加的石墨粉和二硫化钼，以及助剂中的聚四氟乙烯，作为固体自润滑材料，在摩擦的条件下由于会富集在摩擦物件表面并形成转移膜，所以用其填充的涂层的摩擦系数可大幅下降，并可降低涂层的磨损率，石墨化学性能稳定，耐温性好，具有良好的耐腐蚀性，但石墨的水润滑性不够理想，并且对金属有电化学腐蚀倾向；聚四氟乙烯微粉自润滑性很好，但它表面能低，表面的黏附性较差，当其含量较少时，不足以形成完整的转移膜，自润滑效果不好，摩擦系数较大；当其含量大时会降低材料的内聚强度，涂层耐磨性差，防腐蚀性下降。通过石墨粉、二硫化钼和聚四氟乙烯的配合使用，赋予本发明铝制充电器外壳涂层不仅具有优异的耐磨性能，还具有优异的耐腐性能。本发明的铝制充电器外壳涂层具有优异的耐磨性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，酚醛树脂的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；环氧树脂的重量份可以为30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份；三氧乙丙橡胶的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；纳米二氧化钛的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；碳化硅的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；碳酸钙的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；二硫化钼的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；纳米二氧化硅的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；纳米氧化铁的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；滑石粉的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；石墨粉的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；硅微粉的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；氧化锆的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；聚四氟乙烯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；磷酸三丁酯的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；聚丙烯酸钠的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；聚酰胺的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；硅烷偶联剂KH-560的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；改性助剂的重量份可以为6份、6.5份、7份、7.5份、8份；流平剂的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；消泡剂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；改性固化剂的重量份可以为6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份。
实施例1
本发明提出的一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，其原料按重量份包括：酚醛树脂100份、环氧树脂45份、三氧乙丙橡胶10份、纳米二氧化钛6份、碳化硅3.5份、碳酸钙6份、二硫化钼3份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化铁4份、滑石粉6份、石墨粉5份、硅微粉4.5份、氧化锆5份、聚四氟乙烯3.5份、磷酸三丁酯4.5份、聚丙烯酸钠6份、聚酰胺4份、硅烷偶联剂KH-560 5份、改性助剂7份、流平剂2份、消泡剂3.5份、改性固化剂9份。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将10份硬脂酸钙和5份纳米硼酸锌混合均匀，在55℃温度下密封低速搅拌17.5min，然后与3.5份煅烧高岭土、3.5份木质纤维粉、4.5份空心玻璃微珠和2份黄麻纤维混合均匀，50℃密封低速搅拌7.5min，再加入6份氢氧化镁、6.5份甲基丙烯酸酯、3.5份硅烷偶联剂KH-570和5.5份润滑剂，升温至137.5℃，低速搅拌15min，出料，冷却至室温得到助剂。
改性固化剂按如下工艺进行制备：按重量份将3份苯酚和2份二乙烯三胺混合均匀，于油浴加热，升温至80℃，于2000r/min转速搅拌30min，然后加入2.5份质量分数为39％的甲醛溶液，然后升温至100℃，保温2h，真空脱水，冷却至室温得到改性固化剂。
实施例2
本发明提出的一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，其原料按重量份包括：酚醛树脂80份、环氧树脂60份、三氧乙丙橡胶5份、纳米二氧化钛9份、碳化硅2份、碳酸钙8份、二硫化钼1份、纳米二氧化硅9份、纳米氧化铁2份、滑石粉9份、石墨粉2份、硅微粉6份、氧化锆4份、聚四氟乙烯5份、磷酸三丁酯3份、聚丙烯酸钠8份、聚酰胺2份、硅烷偶联剂KH-560 6份、改性助剂6份、流平剂3份、消泡剂2份、改性固化剂12份。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将5份硬脂酸钙和8份纳米硼酸锌混合均匀，在50℃温度下密封低速搅拌25min，然后与1份煅烧高岭土、6份木质纤维粉、2份空心玻璃微珠和3份黄麻纤维混合均匀，45℃密封低速搅拌10min，再加入3份氢氧化镁、9份甲基丙烯酸酯、2份硅烷偶联剂KH-570和8份润滑剂，升温至135℃，低速搅拌20min，出料，冷却至室温得到助剂。
改性固化剂按如下工艺进行制备：按重量份将2份苯酚和3份二乙烯三胺混合均匀，于油浴加热，升温至75℃，于2500r/min转速搅拌20min，然后加入3.5份质量分数为36％的甲醛溶液，然后升温至105℃，保温1h，真空脱水，冷却至室温得到改性固化剂。
实施例3
本发明提出的一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，其原料按重量份包括：酚醛树脂120份、环氧树脂30份、三氧乙丙橡胶15份、纳米二氧化钛3份、碳化硅5份、碳酸钙4份、二硫化钼5份、纳米二氧化硅1份、纳米氧化铁6份、滑石粉3份、石墨粉8份、硅微粉3份、氧化锆6份、聚四氟乙烯2份、磷酸三丁酯6份、聚丙烯酸钠4份、聚酰胺6份、硅烷偶联剂KH-560 4份、改性助剂8份、流平剂1份、消泡剂5份、改性固化剂6份。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将15份硬脂酸钙和2份纳米硼酸锌混合均匀，在60℃温度下密封低速搅拌10min，然后与6份煅烧高岭土、1份木质纤维粉、7份空心玻璃微珠和1份黄麻纤维混合均匀，55℃密封低速搅拌5min，再加入9份氢氧化镁、4份甲基丙烯酸酯、5份硅烷偶联剂KH-570和3份润滑剂，升温至140℃，低速搅拌10min，出料，冷却至室温得到助剂。
改性固化剂按如下工艺进行制备：按重量份将4份苯酚和1份二乙烯三胺混合均匀，于油浴加热，升温至85℃，于1500r/min转速搅拌40min，然后加入1.5份质量分数为42％的甲醛溶液，然后升温至95℃，保温3h，真空脱水，冷却至室温得到改性固化剂。
实施例4
本发明提出的一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，其原料按重量份包括：酚醛树脂85份、环氧树脂55份、三氧乙丙橡胶8份、纳米二氧化钛8份、碳化硅3份、碳酸钙7份、二硫化钼2份、纳米二氧化硅8份、纳米氧化铁3份、滑石粉8份、石墨粉3份、硅微粉5份、氧化锆4.5份、聚四氟乙烯4份、磷酸三丁酯4份、聚丙烯酸钠7份、聚酰胺3份、硅烷偶联剂KH-560 5.5份、改性助剂6.5份、流平剂2.5份、消泡剂3份、改性固化剂11份。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将8份硬脂酸钙和7份纳米硼酸锌混合均匀，在52℃温度下密封低速搅拌20min，然后与2份煅烧高岭土、5份木质纤维粉、3份空心玻璃微珠和2.5份黄麻纤维混合均匀，48℃密封低速搅拌9min，再加入4份氢氧化镁、8份甲基丙烯酸酯、3份硅烷偶联剂KH-570和7份润滑剂，升温至136℃，低速搅拌18min，出料，冷却至室温得到助剂。
改性固化剂按如下工艺进行制备：按重量份将2.5份苯酚和2.5份二乙烯三胺混合均匀，于油浴加热，升温至78℃，于2200r/min转速搅拌25min，然后加入3.2份质量分数为37％的甲醛溶液，然后升温至102℃，保温1.5h，真空脱水，冷却至室温得到改性固化剂。
实施例5
本发明提出的一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，其原料按重量份包括：酚醛树脂115份、环氧树脂35份、三氧乙丙橡胶12份、纳米二氧化钛4份、碳化硅4份、碳酸钙5份、二硫化钼4份、纳米二氧化硅2份、纳米氧化铁5份、滑石粉4份、石墨粉7份、硅微粉4份、氧化锆5.5份、聚四氟乙烯3份、磷酸三丁酯5份、聚丙烯酸钠5份、聚酰胺5份、硅烷偶联剂KH-560 4.5份、改性助剂7.5份、流平剂1.5份、消泡剂4份、改性固化剂9份。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将12份硬脂酸钙和3份纳米硼酸锌混合均匀，在58℃温度下密封低速搅拌15min，然后与5份煅烧高岭土、2份木质纤维粉、6份空心玻璃微珠和1.5份黄麻纤维混合均匀，52℃密封低速搅拌6min，再加入8份氢氧化镁、5份甲基丙烯酸酯、4份硅烷偶联剂KH-570和4份润滑剂，升温至139℃，低速搅拌12min，出料，冷却至室温得到助剂。
改性固化剂按如下工艺进行制备：按重量份将3.5份苯酚和1.5份二乙烯三胺混合均匀，于油浴加热，升温至82℃，于1800r/min转速搅拌35min，然后加入1.8份质量分数为41％的甲醛溶液，然后升温至98℃，保温2.5h，真空脱水，冷却至室温得到改性固化剂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铝制充电器外壳的耐磨涂层，其特征在于，其原料按重量份包括：酚醛树脂80-120份、环氧树脂30-60份、三氧乙丙橡胶5-15份、纳米二氧化钛3-9份、碳化硅2-5份、碳酸钙4-8份、二硫化钼1-5份、纳米二氧化硅1-9份、纳米氧化铁2-6份、滑石粉3-9份、石墨粉2-8份、硅微粉3-6份、氧化锆4-6份、聚四氟乙烯2-5份、磷酸三丁酯3-6份、聚丙烯酸钠4-8份、聚酰胺2-6份、硅烷偶联剂KH-560 4-6份、改性助剂6-8份、流平剂1-3份、消泡剂2-5份、改性固化剂6-12份。
2.根据权利要求1所述的铝制充电器外壳的耐磨涂层，其特征在于，改性助剂的原料按重量份包括：硬脂酸钙5-15份、纳米硼酸锌2-8份、煅烧高岭土1-6份、氢氧化镁3-9份、木质纤维粉1-6份、空心玻璃微珠2-7份、黄麻纤维1-3份、甲基丙烯酸酯4-9份、硅烷偶联剂KH-570 2-5份、润滑剂3-8份。
3.根据权利要求1或2所述的铝制充电器外壳的耐磨涂层，其特征在于，改性助剂按如下工艺进行制备：将硬脂酸钙和纳米硼酸锌混合均匀，在50-60℃温度下密封低速搅拌10-25min，然后与煅烧高岭土、木质纤维粉、空心玻璃微珠和黄麻纤维混合均匀，45-55℃密封低速搅拌5-10min，再加入氢氧化镁、甲基丙烯酸酯、硅烷偶联剂KH-570和润滑剂，升温至135-140℃，低速搅拌10-20min，出料，冷却至室温得到助剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的铝制充电器外壳的耐磨涂层，其特征在于，改性固化剂的原料按重量份包括：苯酚、二乙烯三胺和质量分数为36-42％的甲醛溶液的重量比为2-4：1-3：1.5-3.5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的铝制充电器外壳的耐磨涂层，其特征在于，改性固化剂按如下工艺进行制备：将苯酚和二乙烯三胺混合均匀，于油浴加热，升温至75-85℃，于1500-2500r/min转速搅拌20-40min，然后加入质量分数为36-42％的甲醛溶液，然后升温至95-105℃，保温1-3h，真空脱水，冷却至室温得到改性固化剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的铝制充电器外壳的耐磨涂层，其特征在于，其原料按重量份包括：酚醛树脂85-115份、环氧树脂35-55份、三氧乙丙橡胶8-12份、纳米二氧化钛4-8份、碳化硅3-4份、碳酸钙5-7份、二硫化钼2-4份、纳米二氧化硅2-8份、纳米氧化铁3-5份、滑石粉4-8份、石墨粉3-7份、硅微粉4-5份、氧化锆4.5-5.5份、聚四氟乙烯3-4份、磷酸三丁酯4-5份、聚丙烯酸钠5-7份、聚酰胺3-5份、硅烷偶联剂KH-560 4.5-5.5份、改性助剂6.5-7.5份、流平剂1.5-2.5份、消泡剂3-4份、改性固化剂9-11份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的铝制充电器外壳的耐磨涂层，其特征在于，其原料按重量份包括：酚醛树脂100份、环氧树脂45份、三氧乙丙橡胶10份、纳米二氧化钛6份、碳化硅3.5份、碳酸钙6份、二硫化钼3份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化铁4份、滑石粉6份、石墨粉5份、硅微粉4.5份、氧化锆5份、聚四氟乙烯3.5份、磷酸三丁酯4.5份、聚丙烯酸钠6份、聚酰胺4份、硅烷偶联剂KH-560 5份、改性助剂7份、流平剂2份、消泡剂3.5份、改性固化剂9份。
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