CN108384409A - 一种汽车底盘用氟碳粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车底盘用氟碳粉末涂料,包括由以下组分按质量百分比组成:ECTFE氟碳树脂15‑25%,耐候聚酯树脂30‑50%,纳米二氧化钛15‑25%,交联剂3‑5%,流平剂0.5‑1%,增光剂0.5‑1%,硫酸钡3‑10%,颜料0.2‑0.8%,纳米二氧化硅微粉5‑15%,蜡粉0.3‑0.5%,安息香0.1‑0.3%。本发明还提供上述汽车底盘用氟碳粉末涂料的制备方法。本发明的汽车底盘用氟碳粉末涂料,可有效提升涂抹外观效果、且具有较高的耐化学品腐蚀性能、使用寿命长,且该粉末涂料的制备方法简单容易操作,适合广泛应用和推广。
Description
技术领域
本发明涉及汽车工业涂料领域,特别涉及到一种汽车底盘用氟碳粉末涂料及其制备方法。
背景技术
21世纪被称为面向环境的新世纪,环境保护倍受全球关注,并已成为人类最迫切的研究课题之一。在高速发展的汽车工业中,汽车涂装材料造成的环境污染问题日益严重,开发低VOC(挥发性有机化合物)含量的环保型汽车涂料是当今汽车工业中最活跃的研究领域,汽车涂料正向着水性化、高固体分化、粉末化方向发展。汽车工业上常用的涂料有环氧、聚酯、丙烯酸等,但这些树脂涂料目前还存在耐化学品腐蚀性能较差,使用寿命短等缺点,限制了其在汽车工业领域的应用,氟碳粉末涂料属于低碳节能的无VOC排放的新型绿色环保涂料,涂装效果也比较好,耐候性能较好。
目前市面上普通氟碳粉末涂料性能较差,成本较高。将普通的氟碳粉末涂料喷涂在汽车底盘时,由于固化过程中,普通的氟碳粉末涂料流动性较差,导致出现针孔、橘皮、波纹等表面缺陷,其表面装饰性和光洁度和传统的普通环氧、聚酯、丙烯酸涂料相比,有较大的差距。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足,提供一种能有效提升涂抹外观效果、且具有较高的耐化学品腐蚀性能、使用寿命长的汽车底盘用氟碳粉末涂料,并提供该粉末涂料的制备方法。
本发明所采用的技术方案是:一种汽车底盘用氟碳粉末涂料,包括由以下组分按质量百分比组成:
优选的,一种汽车底盘用氟碳粉末涂料,包括由以下组分按质量百分比组成:
优选的,所述的ECTFE氟碳树脂是乙烯一三氟氯乙烯的共聚物。
优选的,所述的交联剂是异氰尿酸三缩水甘油酯。
优选的,所述蜡粉是四氟乙烯蜡粉。
优选的,所述流平剂、增光剂均是丙烯酯的共聚物。
上述所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料的制备方法,其特征在于,包括一下步骤:
步骤一,将所述配方的原材料破碎并按其对应的重量百分比称量加入至高度混合机内进行预混合3-6分钟;
步骤二,将预混合后的原材料使用双螺杆挤出机熔融混炼,均匀分散,并进行熔融挤出;
步骤三,将挤出的物料压片、冷却、破碎,将破碎后的物料使用ACM磨机进行微细粉碎;
步骤四,将微细粉碎处理后得到的粉末进行标准筛分。
具体的,所述步骤二的双螺杆挤出机的挤出机I区的温度设定为105℃-115℃,挤出区II区的温度设定为95℃-100℃。
具体的,所述步骤三粉碎后物料粒径为15-65μm。
具体的,所述步骤四使用200目旋转筛,将粉末涂料筛分至中位粒径15-50微米。
本发明与现有技术相比具有以下优点:本发明采用ECTFE氟树脂(乙烯三氟氯乙烯共聚物)和耐候树脂等多种材料制备成的氟碳粉末涂料,同时兼顾粉末涂料环保性和氟碳涂料超级耐候性能;此外,加入纳米二氧化钛和纳米二氧化硅微粉,能有效降低粉末涂料在熔融后涂料的表面张力,促进涂料在固化成膜前快速流动,进而减弱或消除针孔、橘皮、波纹等表面缺陷,有效提升涂膜的外观效果。本发明的氟碳粉末涂料最终在金属部件表面形成一层坚韧的保护膜,具有防震、防腐、隔热、抗石击等物理机械性能,在汽车工业中具有广阔的应用前景,非常适合在高性能要求汽车底盘上的应用。此外,该粉末涂料的制备方法简单容易操作,适合广泛应用和推广。
具体实施方式:
为加深本发明的理解,下面将结合实施案例对本发明作进一步详述。本发明可通过如下方式实施:
以下实施案例使用的ECTFE氟碳树脂为乙烯一三氟氯乙烯的共聚物,属第二代氟共聚物。它是一种热塑性氟共聚物,高分子键具有交替结构。加入ECTFE氟碳树脂,使得氟碳粉末涂料具有电绝缘性,介电常数2.5-2.6,且与频率和温度无关。损耗因数较低,在0.002-0.016之间,其值大小取决于频率和温度;且耐酸、大多数强碱、强氧化剂及其他化学品。对一些无机溶液(包括水和盐溶液)具有优良的稳定性。现有溶剂中还没有哪种溶剂能在温度不高于120℃时溶解ECTFE或使它发生应力开裂的。ECTFE氟碳树脂耐化学试剂腐蚀性能和全氟聚合物相当,优于聚偏氟乙烯,利用ECTFE氟碳树脂制成的氟碳粉末涂料对水蒸气和其他气体有优良的防护性能,包括S02、H2S、HCI、C12,其渗透性要低于FEP、PVDF、HDPE。
硫酸钡为沉淀硫酸钡,沉淀硫酸钡配合纳米二氧化钛和纳米二氧化硅微粉共同作为填料。纳米二氧化钛微粉的粒径范围在20-50nm之间,控制纳米二氧化钛的粒径能有效降低粉末涂料在熔融后涂料的表面张力,促进涂料在固化成膜前快速流动。
交联剂是异氰尿酸三缩水甘油酯(英文缩写为TGIC),是一种杂环多环氧化合物,具有优良的耐热性、耐候性、耐光性、耐腐蚀性、耐化学药品性和机械性能。
流平剂、增光剂均是丙烯酯的共聚物。
蜡粉是四氟乙烯蜡粉,具有高分子量的物质,不尽保留原PTFE的优异性能,同时还结晶度高、分散性好,易与其他材料均匀混合等优点,将四氟乙烯蜡粉加入氟碳粉末涂料中,具有减少摩擦系数、解决表面抗刮伤、耐磨等性能。
实施例1
步骤一:将各原材料单独破碎后,按照以下质量百分比称取原材料,ECTFE氟碳树脂25%,耐候聚酯树脂42%,纳米二氧化钛17%,交联剂4%,流平剂0.5%,增光剂0.7%,硫酸钡5%,颜料0.2%,纳米二氧化硅微粉5%,蜡粉0.3%,安息香0.3%。将上述原料加入至高度混合机内进行预混合5分钟。
步骤二:将预混合后的原材料使用双螺杆挤出机熔融混炼,均匀分散,并进行熔融挤出;设定挤出机I区的温度为105℃,挤出区II区的温度为95℃。
步骤三,将挤出的物料压片、冷却、破碎,将破碎后的物料使用ACM磨机进行微细粉碎;粉碎后物料粒径控制在15-65μm范围内。
步骤四,将微细粉碎处理后得到的粉末进行标准筛分,使用200目旋转筛,将粉末涂料筛分至中位粒径15-50微米。
实施例2
步骤一:将各原材料单独破碎后,按照以下质量百分比称取原材料,ECTFE氟碳树脂20%,耐候聚酯树脂45.4%,纳米二氧化钛15%,交联剂4%,流平剂0.5%,增光剂1%,硫酸钡3%,颜料0.3%,纳米二氧化硅微粉10%,蜡粉0.5%,安息香0.3%。将上述原料加入至高度混合机内进行预混合4分钟。
步骤二:将预混合后的原材料使用双螺杆挤出机熔融混炼,均匀分散,并进行熔融挤出;设定挤出机I区的温度为110℃,挤出区II区的温度为98℃。
步骤三,将挤出的物料压片、冷却、破碎,将破碎后的物料使用ACM磨机进行微细粉碎;粉碎后物料粒径控制在15-65μm范围内。
步骤四,将微细粉碎处理后得到的粉末进行标准筛分,使用200目旋转筛,将粉末涂料筛分至中位粒径15-50微米。
实施例3
步骤一:将各原材料单独破碎后,按照以下质量百分比称取原材料,ECTFE氟碳树脂18%,耐候聚酯树脂42%,纳米二氧化钛17%,交联剂4%,流平剂0.5%,增光剂0.5%,硫酸钡5%,颜料0.2%,纳米二氧化硅微粉12%,蜡粉0.5%,安息香0.3%。将上述原料加入至高度混合机内进行预混合5分钟。
步骤二:将预混合后的原材料使用双螺杆挤出机熔融混炼,均匀分散,并进行熔融挤出;设定挤出机I区的温度为108℃,挤出区II区的温度为100℃。
步骤三,将挤出的物料压片、冷却、破碎,将破碎后的物料使用ACM磨机进行微细粉碎;粉碎后物料粒径控制在15-65μm范围内。
步骤四,将微细粉碎处理后得到的粉末进行标准筛分,使用200目旋转筛,将粉末涂料筛分至中位粒径15-50微米。
实施例4
步骤一:将各原材料单独破碎后,按照以下质量百分比称取原材料,ECTFE氟碳树脂23%,耐候聚酯树脂30%,纳米二氧化钛25%,交联剂5%,流平剂1%,增光剂0.8%,硫酸钡9.3%,颜料0.4%,纳米二氧化硅微粉5%,蜡粉0.4%,安息香0.1%。将上述原料加入至高度混合机内进行预混合3分钟。
步骤二:将预混合后的原材料使用双螺杆挤出机熔融混炼,均匀分散,并进行熔融挤出;设定挤出机I区的温度为96℃,挤出区II区的温度为97℃。
步骤三,将挤出的物料压片、冷却、破碎,将破碎后的物料使用ACM磨机进行微细粉碎;粉碎后物料粒径控制在15-65μm范围内。
步骤四,将微细粉碎处理后得到的粉末进行标准筛分,使用200目旋转筛,将粉末涂料筛分至中位粒径15-50微米。
实施例5
步骤一:将各原材料单独破碎后,按照以下质量百分比称取原材料,ECTFE氟碳树脂15%,耐候聚酯树脂50%,纳米二氧化钛17%,交联剂3%,流平剂0.8%,增光剂0.6%,硫酸钡4.3%,颜料0.8%,纳米二氧化硅微粉8%,蜡粉0.3%,安息香0.2%。将上述原料加入至高度混合机内进行预混合6分钟。
步骤二:将预混合后的原材料使用双螺杆挤出机熔融混炼,均匀分散,并进行熔融挤出;设定挤出机I区的温度为115℃,挤出区II区的温度为99℃。
步骤三,将挤出的物料压片、冷却、破碎,将破碎后的物料使用ACM磨机进行微细粉碎;粉碎后物料粒径控制在15-65μm范围内。
步骤四,将微细粉碎处理后得到的粉末进行标准筛分,使用200目旋转筛,将粉末涂料筛分至中位粒径15-50微米。
实施例6
步骤一:将各原材料单独破碎后,按照以下质量百分比称取原材料,ECTFE氟碳树脂22.3%,耐候聚酯树脂33%,纳米二氧化钛20%,交联剂3%,流平剂0.7%,增光剂0.9%,硫酸钡7%,颜料0.5%,纳米二氧化硅微粉12%,蜡粉0.4%,安息香0.2%。将上述原料加入至高度混合机内进行预混合4分钟。
步骤二:将预混合后的原材料使用双螺杆挤出机熔融混炼,均匀分散,并进行熔融挤出;设定挤出机I区的温度为112℃,挤出区II区的温度为97℃。
步骤三,将挤出的物料压片、冷却、破碎,将破碎后的物料使用ACM磨机进行微细粉碎;粉碎后物料粒径控制在15-65μm范围内。
步骤四,将微细粉碎处理后得到的粉末进行标准筛分,使用200目旋转筛,将粉末涂料筛分至中位粒径15-50微米。
对上述实施例1-6所得到的汽车底盘用氟碳粉末涂料进行测试,结果见表1、表2。
表1.氟碳粉末涂料检测项目表
序号 | 检验项目 | 检验结果 |
1 | 涂膜外观 | 外观正常 |
2 | 耐溶剂擦拭性(丁酮) | >200,合格 |
3 | 光泽(40°) | 35 |
4 | 铅笔硬度(擦伤) | 2H |
5 | 干附着力,级 | 0 |
6 | 湿附着力,级 | 试验区无起泡等涂膜病态现象 |
7 | 耐冲击性 | 50Kg.cm通过 |
8 | 耐磨性,L/μm | 3.8 |
9 | 耐盐酸性(15min) | 无变化 |
10 | 耐盐雾性(3000h) | 1级 |
11 | 耐湿热性(3000h) | 1级 |
12 | 耐人工老化(3000h) | 褪色ΔE0.5 |
表2.氟碳粉末涂层耐化学试剂腐蚀性能
表中第1、4、5、6项用底材为马口铁板的样板测试;第2、3、8-11项采用底材为铝板的样板测试。
通过上述检测结果可知,本发明的氟碳粉末涂料的涂膜外观、附着力、耐磨性、耐候性、耐酸碱化学腐蚀性、耐加速老化性等都满足汽车工业领域质量标准对氟碳粉末涂料的要求。本发明的兼顾粉末涂料环保性和氟碳涂料超级耐候性能,同时能有效提升涂膜的外观效果。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车底盘用氟碳粉末涂料,其特征在于,包括由以下组分按质量百分比组成:
2.根据权利要求1所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料,其特征在于,包括由以下组分按质量百分比组成:
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料,其特征在于:所述的ECTFE氟碳树脂是乙烯一三氟氯乙烯的共聚物。
4.根据权利要求1或2所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料,其特征在于:所述的交联剂是异氰尿酸三缩水甘油酯。
5.根据权利要求1或2所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料,其特征在于:所述蜡粉是四氟乙烯蜡粉。
6.根据权利要求1或2所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料,其特征在于:所述流平剂、增光剂均是丙烯酯的共聚物。
7.根据权利要求1或2所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料的制备方法,其特征在于,包括一下步骤:
步骤一,将所述配方的原材料破碎并按其对应的重量百分比称量加入至高度混合机内进行预混合3-6分钟;
步骤二,将预混合后的原材料使用双螺杆挤出机熔融混炼,均匀分散,并进行熔融挤出;
步骤三,将挤出的物料压片、冷却、破碎,将破碎后的物料使用ACM磨机进行微细粉碎;
步骤四,将微细粉碎处理后得到的粉末进行标准筛分。
8.根据权利要求7所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤二的双螺杆挤出机的挤出机I区的温度设定为105℃-115℃,挤出区II区的温度设定为95℃-100℃。
9.根据权利要求7所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤三粉碎后物料粒径为15-65μm。
10.根据权利要求7所述的一种汽车底盘用氟碳粉末涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤四使用200目旋转筛,将粉末涂料筛分至中位粒径15-50微米。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180810 |