CN107325615A - 一种高性能原子灰及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车修补和涂料领域，尤其涉及一种高性能原子灰及其制备方法。由主体灰与引发剂以100:1～2的重量比例配制而成，主体灰主要由不饱和聚酯树脂、分散润湿剂、苯乙烯、促进剂、防沉剂、触变剂、钛白粉、滑石粉、阻聚剂、石墨烯组成，其成分按重量份数组成：不饱和聚酯树脂100份、分散润湿剂0.3～1份、苯乙烯3～6份、促进剂0.6～2份、防沉剂0.1～1份、触变剂0.1～1份、钛白粉3～5份、滑石粉35～50份、阻聚剂0.2～1份、石墨烯0.01～3份。与现有原子灰相比，本发明与金属的附着力好、优越的柔韧性、气孔少、收缩率小、干燥速度快、具有良好的防锈作用、气干性好、防止漆面静电和导热散热快等优点。
Description
技术领域
本发明属于汽车修补和涂料领域，尤其涉及一种高性能原子灰及其制备方法。
背景技术
原子灰是以不饱和聚酯为主体树脂的腻子，与其他树脂所制成的腻子不同，原子灰具有固化时间短，抗溶剂性、耐久性好、强度高等一系列优点，目前它是汽车及其他机械行业广泛采用的腻子。目前，大多数原子灰产品性能不够稳定，普遍存在干燥时间长、附着力差易脱落、干燥后收缩严重有气孔、产生漆面静电和防腐效果差等缺点，在较大的外力冲击下易碎裂或脱落。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能的原子灰及其制备方法，该原子灰通过采取添加一定量的石墨烯来达到上述防腐、导静电、增强等各项性能。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种高性能原子灰，由主体灰与引发剂以100:1～2的重量比例配制而成，主体灰主要由不饱和聚酯树脂、分散润湿剂、苯乙烯、促进剂、防沉剂、触变剂、钛白粉、滑石粉、阻聚剂、石墨烯组成，其成分按重量份数组成：不饱和聚酯树脂100份、分散润湿剂0.3～1份、苯乙烯3～6份、促进剂0.6～2份、防沉剂0.1～1份、触变剂0.1～1份、钛白粉3～5份、滑石粉35～50份、阻聚剂0.2～1份、石墨烯0.01～3份。
所述的高性能原子灰，引发剂采用过氧化苯甲酰或过氧化甲乙酮或过氧化月桂酰。
所述的高性能原子灰，石墨烯为1～10层。
所述的高性能原子灰，石墨烯尺寸为5～60微米。
所述的高性能原子灰，石墨烯的种类为氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、氟化石墨烯或其它卤化石墨烯和未完全卤化石墨烯的一种或两种以上混合。
所述的高性能原子灰，氟化石墨烯为石墨烯中碳原子被部分或者全部氟化的氟化石墨烯。
所述的高性能原子灰的制备方法，包括如下步骤：
1)将不饱和聚酯树脂投入分散釜中，同时加入分散润湿剂、苯乙烯、防沉剂、促进剂和阻聚剂，在700～900转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，得到第一分散体；
2)再在第一分散体中加入触变剂、钛白粉，在1000～1200转/分钟的转速下搅拌20～30分钟，分散均匀后得到第二分散体；
3)在第二分散体中加入滑石粉、石墨烯，在1000～1100转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，分散均匀后压缩抽真空5～10分钟得到主体灰；
4)将得到的主体灰与引发剂按照100:1～2的重量比例进行配比，均匀混合后获得高性能原子灰。
本发明的设计思想是：
石墨烯作为一种二维单层新型碳材料，且是二维自由态原子晶体，它具有高导电、高导热、高硬度和高强度等奇特的物料化学性质，在电子、信息、能源、材料和生物医药领域有广阔的应用前景。片层状的石墨烯比表面积大，它具有小尺寸效应，可以填充到涂料的孔洞和缺陷对于原子灰内部的细微孔道有较好的封堵能力，可以阻止和延缓小分子腐蚀介质进入基体，使原子灰具有良好的防腐隔绝、消除内部气孔的功效。石墨烯所具有的高导电性可以防止原子灰表面产生电荷堆积，防止产生漆面静电；高导热性可以有效减少原子灰干燥时间，减少施工时间；高硬度和强度性可以提高原子灰的机械强度和韧性，能承受较大的外力冲击而不碎裂脱落。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果是：
1、本发明特别使用石墨烯纳米材料，使得原子灰的各项性能得以改善，提高其耐冲击弯曲强度，硬度增加，收缩率下降，附着力提高，且具有良好的柔韧性和抗收缩性，保证底材平整度；
2、本发明防止原子灰表面产生电荷堆积，防止产生漆面静电；
3、本发明有效减少原子灰干燥时间，减少施工时间；
4、本发明具有良好的防腐隔绝、消除内部气孔的功效。
具体实施方式
下面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以下具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。在不脱离本发明原理的前提下，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
本实施例中，高性能原子灰及其制备方法如下：
1)按重量份数计，将100份不饱和聚酯树脂投入分散釜中，同时加入分散润湿剂(三聚磷酸钠)0.4份、苯乙烯6份、防沉剂(有机膨润土)0.5份、促进剂(二甲基苯胺)0.8份和阻聚剂(特丁基对苯二酚)0.3份，在800转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，得到第一分散体；
2)按重量份数计，再在第一溶剂中加入触变剂(气相二氧化硅)0.2份、钛白粉4份，在1000～1200转/分钟的转速下搅拌20～30分钟，分散均匀后得到第二分散体；
3)按重量份数计，在第二分散体中加入滑石粉35份、30～40μm的氧化石墨烯0.08份，在1000～1100转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，分散均匀后压缩抽真空5～10分钟得到主体灰；
4)将得到的主体灰与引发剂按照100:1重量比例进行配比，即可获得一种高性能原子灰。
本实施例中，高性能原子灰的技术指标如下：
| 检验项目 | 检验结果 | 检验标准 |
| 原子灰外观 | 符合指标要求 | QW-035 |
| 可涂时间 | ≤15min | GB/T7193 |
| 干磨时间 | ≤30min | GB/T1728 |
| 涂刮性能 | 符合指标要求 | HB/T3354 |
| 冲击强度 | ≥15kg·平方厘米 | GB/T1732 |
| 柔韧性 | 78mm | GB/T1748 |
| 附着力 | 54kg/1.2平方厘米 | GB/T1732 |
| 水磨性 | 符合指标要求 | GB/T1770 |
实施例2
本实施例中，高性能原子灰及其制备方法如下：
1)按重量份数计，将100份不饱和聚酯树脂投入分散釜中，同时加入分散润湿剂(三聚磷酸钠)0.5份、苯乙烯6份、防沉剂(有机膨润土)0.6份、促进剂(二甲基苯胺)0.8份和阻聚剂(特丁基对苯二酚)0.3份，在800转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，得到第一分散体；
2)按重量份数计，再在第一溶剂中加入触变剂(气相二氧化硅)0.2份、钛白粉5份，在1000～1200转/分钟的转速下搅拌20～30分钟，分散均匀后得到第二分散体；
3)按重量份数计，在第二分散体中加入滑石粉38份、40～50μm的还原氧化石墨烯0.5份，在1000～1100转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，分散均匀后压缩抽真空5～10分钟得到主体灰；
4)将得到的主体灰与引发剂按照100:1.2重量比例进行配比，即可获得一种高性能原子灰。
本实施例中，高性能原子灰的技术指标如下：
| 检验项目 | 检验结果 | 检验标准 |
| 原子灰外观 | 符合指标要求 | QW-035 |
| 可涂时间 | ≤15min | GB/T7193 |
| 干磨时间 | ≤30min | GB/T1728 |
| 涂刮性能 | 符合指标要求 | HB/T3354 |
| 冲击强度 | ≥15kg·平方厘米 | GB/T1732 |
| 柔韧性 | 80mm | GB/T1748 |
| 附着力 | 55kg/1.2平方厘米 | GB/T1732 |
| 水磨性 | 符合指标要求 | GB/T1770 |
实施例3
本实施例中，高性能原子灰及其制备方法如下：
1)按重量份数计，将100份不饱和聚酯树脂投入分散釜中，同时加入分散润湿剂(三聚磷酸钠)0.4份、苯乙烯6份、防沉剂(有机膨润土)0.5份、促进剂(二甲基苯胺)0.8份和阻聚剂(特丁基对苯二酚)0.3份，在800转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，得到第一分散体；
2)按重量份数计，再在第一溶剂中加入触变剂(气相二氧化硅)0.2份、钛白粉4份，在1000～1200转/分钟的转速下搅拌20～30分钟，分散均匀后得到第二分散体；
3)按重量份数计，在第二分散体中加入滑石粉35份、5～10μm的氟化石墨烯0.1份，在1000～1100转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，分散均匀后压缩抽真空5～10分钟得到主体灰；
4)将得到的主体灰与引发剂按照100:1重量比例进行配比，即可获得一种高性能原子灰。
本实施例中，高性能原子灰的技术指标如下：
| 检验项目 | 检验结果 | 检验标准 |
| 原子灰外观 | 符合指标要求 | QW-035 |
| 可涂时间 | ≤15min | GB/T7193 |
| 干磨时间 | ≤30min | GB/T1728 |
| 涂刮性能 | 符合指标要求 | HB/T3354 |
| 冲击强度 | ≥15kg·平方厘米 | GB/T1732 |
| 柔韧性 | 82mm | GB/T1748 |
| 附着力 | 56kg/1.2平方厘米 | GB/T1732 |
| 水磨性 | 符合指标要求 | GB/T1770 |
实施例结果表明，本发明与现有原子灰相比，与金属的附着力好、优越的柔韧性、气孔少、收缩率小、干燥速度快、具有良好的防锈作用、气干性好、防止漆面静电和导热散热快等优点。
Claims (7)
1.一种高性能原子灰，其特征在于，由主体灰与引发剂以100:1～2的重量比例配制而成，主体灰主要由不饱和聚酯树脂、分散润湿剂、苯乙烯、促进剂、防沉剂、触变剂、钛白粉、滑石粉、阻聚剂、石墨烯组成，其成分按重量份数组成：不饱和聚酯树脂100份、分散润湿剂0.3～1份、苯乙烯3～6份、促进剂0.6～2份、防沉剂0.1～1份、触变剂0.1～1份、钛白粉3～5份、滑石粉35～50份、阻聚剂0.2～1份、石墨烯0.01～3份。
2.根据权利要求1所述的高性能原子灰，其特征在于，引发剂采用过氧化苯甲酰或过氧化甲乙酮或过氧化月桂酰。
3.根据权利要求1所述的高性能原子灰，其特征在于，石墨烯为1～10层。
4.根据权利要求1所述的高性能原子灰，其特征在于，石墨烯尺寸为5～60微米。
5.根据权利要求1所述的高性能原子灰，其特征在于，石墨烯的种类为氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、氟化石墨烯或其它卤化石墨烯和未完全卤化石墨烯的一种或两种以上混合。
6.根据权利要求5所述的高性能原子灰，其特征在于，氟化石墨烯为石墨烯中碳原子被部分或者全部氟化的氟化石墨烯。
7.一种权利要求1至6之一所述的高性能原子灰的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将不饱和聚酯树脂投入分散釜中，同时加入分散润湿剂、苯乙烯、防沉剂、促进剂和阻聚剂，在700～900转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，得到第一分散体；
2)再在第一分散体中加入触变剂、钛白粉，在1000～1200转/分钟的转速下搅拌20～30分钟，分散均匀后得到第二分散体；
3)在第二分散体中加入滑石粉、石墨烯，在1000～1100转/分钟的转速下搅拌10～15分钟，分散均匀后压缩抽真空5～10分钟得到主体灰；
4)将得到的主体灰与引发剂按照100:1～2的重量比例进行配比，均匀混合后获得高性能原子灰。
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