CN109206990A - 一种底漆及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种底漆及其制备方法与应用，属于金属与非金属结合技术领域。所述底漆，包括以下质量百分比组分：15％～20％粒度≤100μm的聚三氟氯乙烯细粉、0.5％～1.2％表面活性剂、2％～5％铬酸酐、2.5％～5％磷酸，余量为水。本发明实施例提供的底漆通过采用不大于100μm粒径的聚三氟氯乙烯细粉，使用表面活性剂，使聚三氟氯乙烯细粉能够分散在水中，得到均匀悬浮液，且该悬浮液可放置100天左右不发生质变，具有较高的稳定性，同时，该配方无有毒有害物质产生，安全环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于聚三氟氯乙烯与金属基体热塑压制成型的底漆及其制 备方法，属于金属与非金属结合技术领域。
背景技术
发动机中通常使用非金属与金属复合制成的活门实现对燃料管路的开关功 能。聚三氟氯乙烯由于材料本身刚性好、具备自润滑性及与液氧相容性好等特 点，是目前活门中常使用的一种非金属材料。
受分子组成的影响，聚三氟氯乙烯等非金属材料表面呈化学惰性，若不经 特殊的表面处理，很难实现与金属材料的粘接。即使勉强粘接，其可靠性也不 高，易在后期的使用中出现脱粘等问题。针对上述特点，通常通过对金属基体 进行表面处理以提高其与非金属粘接强度。目前，通常对金属基体表面进行吹 砂，使金属基体表面粗糙以增大粘接面积，然后在处理后的金属基体表面涂覆 一层底漆，之后将涂覆有底漆的金属基体放入盛有聚三氟氯乙烯原料的模具内， 进行热塑压制成型，得到产品。
目前，常用底漆配方为含有铬酸的聚三氟氯乙烯的乙醇分散液，由于铬酸 与乙醇发生氧化还原反应，导致现有配方产生有毒气体，且由于二者反应，导 致底漆配制后需要尽快施用，以避免成分之间发生反应导致的粘接失效。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种底漆及其制备方法与应 用，该底漆可放置100天左右不发生质变，具有较高的稳定性，同时，该配方 无有毒有害物质产生，安全环保。
为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种底漆，包括以下质量百分比组分：
15％～20％粒度≤100μm的聚三氟氯乙烯细粉、0.5％～1.2％表面活性剂、 2％～5％铬酸酐、2.5％～5％磷酸，余量为水。
在一可选实施例中，所述聚三氟氯乙烯细粉的粒度为1-30μm。
在一可选实施例中，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠或硬 脂酸锌中的至少一种。
一种底漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下质量百分比称取原料：
15％～20％粒度≤100μm的聚三氟氯乙烯细粉、0.5％～1.2％表面活性剂、 2％～5％铬酸酐、2.5～5％磷酸，余量为水；
(2)将称取的原料混合，得到底漆。
在一可选实施例中，步骤(2)所述的将称取的原料混合，包括：
将称取的铬酸酐、磷酸溶解于称取的部分水中，得到酸溶液，将称取的聚 三氟氯乙烯细粉、表面活性剂与剩余的水混合，得到分散液；
然后将所述分散液与所述酸溶液搅拌混合。
在一可选实施例中，采用磁力搅拌器将所述分散液与所述酸溶液搅拌混合 至少30min，转速为2500r/min～3000r/min。
在一可选实施例中，所述聚三氟氯乙烯细粉的粒度为1-30μm。
在一可选实施例中，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠或硬 脂酸锌中的至少一种。
上述底漆在聚三氟氯乙烯与金属基体热塑压制成型中的应用。
在一可选实施例中，所述的底漆在聚三氟氯乙烯与金属基体热塑压制成型 中的应用，包括：
将所述底漆涂覆于金属基体吹砂处理后的表面，待涂覆的底漆干燥后，将 所述金属基体与聚三氟氯乙烯原料进行热塑压制成型。
在一可选实施例中，所述的底漆在聚三氟氯乙烯与金属基体热塑压制成型 中的应用，其特征在于，在50-60℃下，干燥10～60min。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明实施例提供的底漆通过采用不大于100μm粒径的聚三氟氯乙 烯细粉，使用表面活性剂，使聚三氟氯乙烯细粉能够分散在水中，得到均匀悬 浮液，且该悬浮液可放置100天左右不发生质变，具有较高的稳定性，同时， 该配方无有毒有害物质产生，安全环保；
(2)将该配方底漆应用聚三氟氯乙烯与金属基体热塑压制成型中，所得产 品聚三氟氯乙烯与金属基体的平均扯离强度可达33MPa，与不采用底漆相比， 提高了685.7％，与现有底漆配方相比，提高了32％；
(3)本发明通过先得到酸溶液和分散液，再将两者混合，确保底漆更加稳 定；
(4)本发明实施例提供的制备方法中转速既能保证三氟氯乙烯细粉不易沾 壁，又能避免颗粒结团较多，能够实现完全分散。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
本发明实施例提供了一种底漆，包括以下质量百分比组分：
15％～20％粒度≤100μm的聚三氟氯乙烯细粉、0.5％～1.2％表面活性剂、 2％～5％铬酸酐、2.5％～5％磷酸，余量为水。
本发明实施例提供的底漆通过采用不大于100μm粒径的聚三氟氯乙烯细 粉，使用表面活性剂，使聚三氟氯乙烯细粉能够分散在水中，得到均匀悬浮液， 且该悬浮液可放置100天左右不发生质变，具有较高的稳定性，同时，该配方 无有毒有害物质产生，安全环保；将该配方应用聚三氟氯乙烯与金属基体热塑 压制成型中，所得产品聚三氟氯乙烯与金属基体的平均扯离强度可达33MPa， 与不采用底漆相比，提高了685.7％，与现有底漆配方相比，提高了32％。
在一可选实施例中，所述聚三氟氯乙烯细粉的粒度为1-30μm，以确保细粉 分散更为均匀。
在一可选实施例中，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠或硬 脂酸锌中的至少一种，优选十二烷基硫酸钠。经过常年、大量的试验证明，当 选用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂时，聚三氟氯乙烯细粉分散效果最佳。
本发明实施例还提供了一种底漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下质量百分比称取原料：
15％～20％粒度≤100μm的聚三氟氯乙烯细粉、0.5％～1.2％表面活性剂、 2％～5％铬酸酐、2.5％～5％磷酸，余量为水；
(2)将称取的铬酸酐、磷酸溶解于称取的部分水中，得到酸溶液，将称取 的聚三氟氯乙烯细粉、表面活性剂与剩余的水混合，得到分散液；
(3)将所述分散液与所述酸溶液搅拌混合，得到底漆。
本发明实施例提供的底漆的制备方法，通过采用不大于100μm粒径的聚三 氟氯乙烯细粉，使用表面活性剂，使聚三氟氯乙烯细粉能够分散在水中，得到 均匀悬浮液，且该悬浮液可放置100天左右不发生质变，具有较高的稳定性， 同时，该配方无有毒有害物质产生，安全环保；将该配方应用聚三氟氯乙烯与 金属基体热塑压制成型中，所得产品聚三氟氯乙烯与金属基体的平均扯离强度 可达33MPa，与不采用底漆相比，提高了685.7％，与现有底漆配方相比，提高 了32％；同时，通过先得到酸溶液和分散液，再将两者混合，确保底漆更加稳 定。
本发明实施例所用原料均由上述原料实施例提供，具体效果及描述参见上 述原料实施例，在此不再赘述。
在一可选实施例中，步骤(3)所述的搅拌，采用磁力搅拌器搅拌至少30min， 转速为2500r/min～3000r/min。当搅拌转速过高时，三氟氯乙烯细粉易沾壁，不 易分散均匀，当转速过低时，颗粒结团较多，不易完全分散。
本发明实施例提供的底漆在聚三氟氯乙烯与金属基体热塑压制成型中的应 用。
具体地：将所述底漆涂覆于金属基体吹砂处理后的表面，待涂覆的底漆干 燥后，将所述金属基体与聚三氟氯乙烯原料进行热塑压制成型。
在一可选实施例中，在50-60℃下，对底漆干燥10～60min。当干燥温度过 低时，干燥时间过长，当温度过高时，不利于体系稳定。
以下为本发明的具体实施例，各实施例所用原料均为市售产品。
实施例1
(1)称取1g铬酸酐(三氧化铬)、1.3g磷酸、5g蒸馏水，倒入烧杯中混 合搅拌均匀，得到酸溶液；
(2)称取8g粒度为40-70μm聚三氟氯乙烯细粉与25g蒸馏水并混合，得 到混合液1；
(3)称取0.4g十二烷基硫酸钠与5g蒸馏水并混合，得到混合液2；
(4)将混合液2倒入混合液1中，充分搅拌均匀，得到混合液3，再将酸 溶液倒入混合液3中；
(5)使用磁力搅拌器搅拌30min，转速2500r/min，得底漆。
(6)用洁净的毛笔蘸取少量底漆，均匀地涂于金属基体吹砂面上，待晾干 后，再进行第2次涂覆；
(7)待涂过2遍底漆后，将金属基体放入50～60℃的烘箱内烘干半小时。
本实施例所得底漆，涂覆于表面吹砂的5A06铝合金基体表面，最终热压 压制的聚三氟氯乙烯-金属平均扯离强度31.8MPa。
实施例2
(1)称取2.3g铬酸酐(三氧化铬)、2.2g磷酸、10g蒸馏水，倒入烧杯中 混合搅拌均匀，得到酸溶液；
(2)称取8.5g粒度为1-30μm聚三氟氯乙烯细粉与20g蒸馏水并混合，得 到混合液1；
(3)称取0.3g十二烷基硫酸钠与5g蒸馏水并混合，得到混合液2；
(4)将混合液2倒入混合液1中，充分搅拌均匀，得到混合液3，再将酸 溶液倒入混合液3中；
(5)使用磁力搅拌器搅拌30min，转速3000r/min，得底漆。
(6)用洁净的毛笔蘸取少量底漆，均匀地涂于金属基体吹砂面，待晾干后， 再进行第2次涂覆；
(7)待涂过2遍底漆后，将金属基体放入50～60℃的烘箱内烘干半小时。
本实施例所得底漆，涂覆于表面吹砂的1Cr18Ni9Ti不锈钢基体表面，最终 热压压制的聚三氟氯乙烯-金属平均扯离强度32.8MPa。
实施例3
(1)称取1.5g铬酸酐(三氧化铬)、1.3g磷酸、4g蒸馏水，倒入烧杯中混 合搅拌均匀，得到酸溶液；
(2)称取9g粒度为1-30μm聚三氟氯乙烯细粉与24g蒸馏水并混合，得 到混合液1；
(3)称取0.4g十二烷基硫酸钠与5g蒸馏水并混合，得到混合液2；
(4)将混合液2倒入混合液1中，充分搅拌均匀，得到混合液3，再将酸 溶液倒入混合液3中；
(5)使用磁力搅拌器搅拌30min，转速2700r/min，得底漆。
(6)用洁净的毛笔蘸取少量底漆，均匀地涂于金属基体吹砂面，待晾干后， 再进行第2次涂覆；
(7)待涂过2遍底漆后，将金属基体放入50～60℃的烘箱内烘干半小时。
本实施例所得底漆，涂覆于表面吹砂的0Cr18Ni9不锈钢基体表面，最终热 压压制的聚三氟氯乙烯-金属平均扯离强度33.6MPa。
以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，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，可轻易想 到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
Claims (11)
1.一种底漆，其特征在于，包括以下质量百分比组分：
15％～20％粒度≤100μm的聚三氟氯乙烯细粉、0.5％～1.2％表面活性剂、2％～5％铬酸酐、2.5％～5％磷酸，余量为水。
2.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于，所述聚三氟氯乙烯细粉的粒度为1-30μm。
3.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠或硬脂酸锌中的至少一种。
4.一种底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照以下质量百分比称取原料：
15％～20％粒度≤100μm的聚三氟氯乙烯细粉、0.5％～1.2％表面活性剂、2％～5％铬酸酐、2.5～5％磷酸，余量为水；
(2)将称取的原料混合，得到底漆。
5.根据权利要求4所述的底漆的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的将称取的原料混合，包括：
将称取的铬酸酐、磷酸溶解于称取的部分水中，得到酸溶液，将称取的聚三氟氯乙烯细粉、表面活性剂与剩余的水混合，得到分散液；
然后将所述分散液与所述酸溶液搅拌混合。
6.根据权利要求5所述的底漆的制备方法，其特征在于，采用磁力搅拌器将所述分散液与所述酸溶液搅拌混合至少30min，转速为2500r/min～3000r/min。
7.根据权利要求4所述的底漆的制备方法，其特征在于，所述聚三氟氯乙烯细粉的粒度为1-30μm。
8.根据权利要求4所述的底漆的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠或硬脂酸锌中的至少一种。
9.权利要求1-3任一项所述的底漆在聚三氟氯乙烯与金属基体热塑压制成型中的应用。
10.根据权利要求9所述的底漆在聚三氟氯乙烯与金属基体热塑压制成型中的应用，其特征在于，包括：
将所述底漆涂覆于金属基体吹砂处理后的表面，待涂覆的底漆干燥后，将所述金属基体与聚三氟氯乙烯原料进行热塑压制成型。
11.根据权利要求10所述的底漆在聚三氟氯乙烯与金属基体热塑压制成型中的应用，其特征在于，在50-60℃下，干燥10～60min。
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