CN109575744A - 一种具有防锈吸波功能的涂装件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种具有防锈吸波功能的涂装件，所述涂装件上喷涂有防锈吸波功能浆料，所述防锈吸波功能浆料以重量组分计，包括以下组分：粘结剂树脂、抗电磁干扰吸收剂、防锈剂、硅烷偶联剂、溶剂和助剂。本发明所述的具有防锈吸波功能的涂装件，将粘结剂树脂、吸波材料、防锈剂、硅烷偶联剂以及其他助剂混合制成浆料，然后通过等离子等喷涂工艺将混合浆料喷涂在车身组件上，使涂装件在可以具备防锈的特性的同时，可以获得良好的电磁屏蔽性能，进而来解决新能源汽车电磁兼容问题。

Description

一种具有防锈吸波功能的涂装件及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种具有防锈吸波功能的涂装件及其制备方法。

背景技术

近些年，随着新能源汽车的进一步推广与普及，电动化、智能化和网联化已经成为汽车技术发展的重要方向，这样造成日益繁多的电器产品被广泛地应用在新能源汽车上，各种电子器件在新能源汽车上的占比迅速提高。这些电磁波不仅会对周围其他的电子元件产生干扰，还可能对人体产生影响。新能源汽车用高压部件产生的传导发射骚扰影响特定电气系统及其周围电子设备的正常运行，关乎整车电气系统的安全可靠性，同时，外界的传导发射骚扰也同样会影响车内高压部件的正常工作。由于新能源汽车用高压部件多属于高功率电力电子装置，它们的传导发射骚扰问题就格外重要。所以新能源汽车的发展，为汽车电磁兼容 (EMC)带来了新的挑战。目前国内外标准、法规对新能源汽车EMC都有着强制性的要求。比如CCC认证、汽车公告、电磁兼容检测等。新能源汽车的电磁环境相较于传统汽车，其更复杂、更恶劣，对器件工作要求更高，所以目前对于如何开展整车及电机/电控、 BMS、DC/DC、充电系统等关键部件的EMC测评是当前标准研究的关键所在。目前传统的滤波技术是采用传导发射骚扰的滤波电路结构，传统的滤波电路在使用过程中，不能有效滤除传导差模骚扰。其在滤波过程中，容易将传导共模骚扰转换成传导差模骚扰从电源线流出，导致滤波效果降低，难以达到电磁兼容的指标。

CN203086123U公开了一种汽车电源端口滤波电路，其包括第一TVS管和第二TVS管，第一TVS管的一端与汽车电源端口的正极连接，另一端接地；第二TVS管的一端与汽车电源端口的负极连接，另一端接地。该滤波电路有效地保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏，满足电磁兼容的要求。使汽车电源端口能够达到良好的滤波效果，避免在实际使用过程中出现的一些脉冲的干扰，保障人身和车辆安全。但由于电源线正负极阻抗不平衡，所以容易导致传导共模骚扰转换成传导差模骚扰，而且对于新能源汽车用高压部件所产生的对应频率范围的传导发射骚扰的抑制效果欠佳。

因此，现有技术的涂装件具有以下缺点：

1、对于电磁干扰的抑制作用有限；

2、滤波电路的适用范围有限，不能匹配车内所有组件；

3、设计流程较为复杂，操作难度大，会提高相应成本。

导致原因主要由于汽车内部复杂的电路环境和电子器件分布，使得滤波电路的滤波效果大大降低，也不可避免的会产生一些滤波盲区，对于其结构设计也是一种挑战。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有防锈吸波功能的涂装件以及该具有防锈吸波功能的涂装件的制备方法。

技术方案：本发明提供了一种具有防锈吸波功能的涂装件，所述涂装件上喷涂有防锈吸波功能浆料，所述防锈吸波功能浆料以重量组分计，包括以下组分：粘结剂树脂5-20份，抗电磁干扰吸收剂20-100份，防锈剂0.1-5份，硅烷偶联剂0.1-5份，溶剂50-100份，助剂0.1-5份。本发明所述的具有防锈吸波功能的涂装件，将粘结剂树脂、吸波材料、防锈剂、硅烷偶联剂以及其他助剂混合制成浆料，然后通过等离子等喷涂工艺将混合浆料喷涂在车身组件上，使涂装件在可以具备防锈的特性的同时，可以获得良好的电磁屏蔽性能，进而来解决新能源汽车电磁兼容问题。

进一步的，上述的具有防锈吸波功能的涂装件，所述抗电磁干扰吸收剂包括碳系吸波材料、SiC陶瓷类吸波材料、ZnO类吸波材料、耐高温金属、合金微粉。可以根据性能要求，选择不同种类的抗电磁干扰吸收剂，适应性好。其中碳系吸波材料包括碳黑、石墨、碳纤维等。SiC陶瓷类吸波材料中单纯碳化硅电导率较低，根据需要还可以掺杂以提高其电导率，进而提高其吸波性能，例如掺杂氮、铝、硼等元素。

进一步的，上述的具有防锈吸波功能的涂装件，所述粘结剂树脂为热固性树脂，包括酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺－甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、丙烯酸树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂、有机硅树脂、糠醛苯酚树脂、糠醛丙酮树脂、糠醇树脂、1，2-聚丁二烯树脂、邻苯二甲二烯丙烯酸树脂中的一种或多种树脂混合。热固性树脂的应用，会提高涂层表面的耐磨性、耐候性等物理性能，作为本发明的一种优选，环氧树脂、酚醛树脂和丙烯酸树脂三种树脂体系来作为粘结剂树脂的效果佳。

进一步的，上述的具有防锈吸波功能的涂装件，所述防锈剂包括WD-40、T-701、LP-1806、CM-31、RPO1200、AD-50、GR-934、CPS300316、HAX-333A、LP-1801、HR- 21A104、SRE-701。其中优选甘肃格瑞产防锈剂GR-934。

进一步的，上述的具有防锈吸波功能的涂装件，所述硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570、SI-69、A-172、Z-6020、Z-6173、KBM-603。其中优选陶氏道康宁产硅烷偶联剂Z-6173。

进一步的，上述的具有防锈吸波功能的涂装件，所述溶剂为丁酮、环己酮、甲基异丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、丁醇、丙二醇甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、卤代烷烃中的一种或几种的混合，其中优选环己酮。

进一步的，上述的具有防锈吸波功能的涂装件，所述助剂包括流平剂、消泡剂、润湿剂、交联剂、气象白炭黑、Ti₃AlC₂中的一种或几种。其中，流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷或丙烯酸酯类和氟改性的丙烯酸酯类的一种或几种混合。所述消泡剂包括乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷。所述润湿剂包括硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或者脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯；聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物；硅醇类非离子表面活性剂。所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯、二亚乙基三胺的一种或几种混合。

进一步的，上述的具有防锈吸波功能的涂装件，所述合金微粉包括Fe-Si合金微粉、 FeNi坡莫合金微粉、Sendust合金微粉、FeSiCr铁硅铬合金微粉、FeCuB合金微粉、FeCuSiBCo合金微粉、FeCuBNi合金微粉、FeCuSiBCV合金微粉。合金微粉可以根据需要进行选择，其属于磁损耗型吸收剂，依靠磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗等极化机制衰减吸收电磁噪音，具有强吸收，效果好、厚度薄、工作频带宽、重量轻、粘结强度高等特点。

本发明还提供一种具有防锈吸波功能的涂装件的制备方法，包括以下步骤：

第一步：在反应釜中使用溶剂溶解粘合剂树脂，制成粘度为100-600mPa.s的胶体；

第二步：将胶体、防锈剂、硅烷偶联剂和助剂同时加入到真空搅拌机中，转速控制在500- 1000r/min，搅拌120-180min，制成混合浆料；

第三步：利用等离子喷涂设备，将混合浆料均匀喷涂至待涂装组件表面；

第四步：将涂装组件放置于150-180℃高温下，处理1-4h，热固性树脂经高温固化后，得所述具有防锈吸波功能的涂装件。

本发明所述的具有防锈吸波功能的涂装件的制备方法，方法合理，采用喷涂工艺，可以在任何结构形状的涂装件上均匀涂覆，相比于传统滤波工艺，流程简洁，操作更为简单，利于规模化生产。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的具有防锈吸波功能的涂装件，相比于传统滤波设计，其具有以下特点：

1)在具有优异的吸波特性的同时具有防锈功能；

2)热固性树脂的应用，会提高涂层表面的耐磨性、耐候性等物理性能；

3)相比于传统滤波工艺，流程简洁，操作更为简单，利于规模化生产。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，下面通过参考描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

一种具有防锈吸波功能的涂装件，所述涂装件上喷涂有防锈吸波功能浆料，浆料组成及各组分的重量份数如下：

相关原料清单如下：

上述具有防锈吸波功能的涂装件的制备方法，包括以下步骤：

第一步：在反应釜中使用溶剂溶解粘合剂树脂，制成粘度为100mPa.s的胶体；

第二步：将胶体、防锈剂、硅烷偶联剂和助剂同时加入到真空搅拌机中，转速控制在1000r/min，搅拌150min，制成混合浆料；

第三步：利用等离子喷涂设备，将混合浆料均匀喷涂至待涂装组件表面，设置其涂膜厚度 1mil；

第四步：将涂装组件放置于160℃高温下，处理1h，热固性树脂经高温固化后，得所述具有防锈吸波功能的涂装件。

将未处理样品与喷涂处理的涂装件同比测试其透过损耗如下，测试标准为GB/T26118.3-2010，测试结果如下所示：

由上述测试结果可以看出，经喷涂处理的涂装件相较于未处理的涂装件，其透过损耗明显增大，说明经喷涂处理后的涂装件可以起到电磁屏蔽作用。

实施例2

一种具有防锈吸波功能的涂装件，所述涂装件上喷涂有防锈吸波功能浆料，与实施例1不同在于，所述防锈吸波功能浆料以重量组分计，包括以下组分：粘结剂树脂5份，抗电磁干扰吸收剂20份，防锈剂0.1份，硅烷偶联剂0.1份，溶剂50份，助剂0.1份。

具体浆料组成及各组分的重量份数如下：

上述具有防锈吸波功能的涂装件的制备方法，包括以下步骤：

第一步：在反应釜中使用溶剂溶解粘合剂树脂，制成粘度为100mPa.s的胶体；

第二步：将胶体、防锈剂、硅烷偶联剂和助剂同时加入到真空搅拌机中，转速控制在500r/min，搅拌120min，制成混合浆料；

第三步：利用等离子喷涂设备，将混合浆料均匀喷涂至待涂装组件表面；

第四步：将涂装组件放置于150℃高温下，处理1h，热固性树脂经高温固化后，得所述具有防锈吸波功能的涂装件。

实施例3

一种具有防锈吸波功能的涂装件，所述涂装件上喷涂有防锈吸波功能浆料，与实施例1不同在于，所述防锈吸波功能浆料以重量组分计，包括以下组分：粘结剂树脂20份，抗电磁干扰吸收剂100份，防锈剂5份，硅烷偶联剂5份，溶剂100份，助剂5份。

具体浆料组成及各组分的重量份数如下：

上述具有防锈吸波功能的涂装件的制备方法，包括以下步骤：

第一步：在反应釜中使用溶剂溶解粘合剂树脂，制成粘度为600mPa.s的胶体；

第二步：将胶体、防锈剂、硅烷偶联剂和助剂同时加入到真空搅拌机中，转速控制在1000r/min，搅拌180min，制成混合浆料；

第三步：利用等离子喷涂设备，将混合浆料均匀喷涂至待涂装组件表面；

第四步：将涂装组件放置于180℃高温下，处理4h，热固性树脂经高温固化后，得所述具有防锈吸波功能的涂装件。

实施例4

一种具有防锈吸波功能的涂装件，所述涂装件上喷涂有防锈吸波功能浆料，与实施例1不同在于，所述防锈吸波功能浆料以重量组分计，包括以下组分：粘结剂树脂10份，抗电磁干扰吸收剂40份，防锈剂4份，硅烷偶联剂3份，溶剂60份，助剂2份。

具体浆料组成及各组分的重量份数如下：

上述具有防锈吸波功能的涂装件的制备方法，包括以下步骤：

第一步：在反应釜中使用溶剂溶解粘合剂树脂，制成粘度为400mPa.s的胶体；

第二步：将胶体、防锈剂、硅烷偶联剂和助剂同时加入到真空搅拌机中，转速控制在800r/min，搅拌150min，制成混合浆料；

第三步：利用等离子喷涂设备，将混合浆料均匀喷涂至待涂装组件表面；

第四步：将涂装组件放置于160℃高温下，处理2h，热固性树脂经高温固化后，得所述具有防锈吸波功能的涂装件。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有防锈吸波功能的涂装件，其特征在于：所述涂装件上喷涂有防锈吸波功能浆料，所述防锈吸波功能浆料以重量组分计，包括以下组分：粘结剂树脂5-20份，抗电磁干扰吸收剂20-100份，防锈剂0.1-5份，硅烷偶联剂0.1-5份，溶剂50-100份，助剂0.1-5份。

2.根据权利要求1所述的具有防锈吸波功能的涂装件，其特征在于：所述抗电磁干扰吸收剂包括碳系吸波材料、SiC陶瓷类吸波材料、ZnO类吸波材料、耐高温金属、合金微粉。

3.根据权利要求1所述的具有防锈吸波功能的涂装件，其特征在于：所述粘结剂树脂为热固性树脂，包括酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺－甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、丙烯酸树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂、有机硅树脂、糠醛苯酚树脂、糠醛丙酮树脂、糠醇树脂、1，2-聚丁二烯树脂、邻苯二甲二烯丙烯酸树脂中的一种或多种树脂混合。

4.根据权利要求1所述的具有防锈吸波功能的涂装件，其特征在于：所述防锈剂包括WD-40、T-701、LP-1806、CM-31、RPO1200、AD-50、GR-934、CPS300316、HAX-333A、LP-1801、HR-21A104、SRE-701。

5.根据权利要求1所述的具有防锈吸波功能的涂装件，其特征在于：所述硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570、SI-69、A-172、Z-6020、Z-6173、KBM-603。

6.根据权利要求1所述的具有防锈吸波功能的涂装件，其特征在于：所述溶剂为丁酮、环己酮、甲基异丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、丁醇、丙二醇甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、卤代烷烃中的一种或几种的混合。

7.根据权利要求1所述的具有防锈吸波功能的涂装件，其特征在于：所述助剂包括流平剂、消泡剂、润湿剂、交联剂、气象白炭黑、Ti₃AlC₂中的一种或几种。

8.根据权利要求2所述的具有防锈吸波功能的涂装件，其特征在于：所述合金微粉包括Fe-Si合金微粉、FeNi坡莫合金微粉、Sendust合金微粉、FeSiCr铁硅铬合金微粉、FeCuB合金微粉、FeCuSiBCo合金微粉、FeCuBNi合金微粉、FeCuSiBCV合金微粉。

9.根据权利要求1-8任一项所述的具有防锈吸波功能的涂装件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：在反应釜中使用溶剂溶解粘合剂树脂，制成粘度为100-600mPa.s的胶体；

第二步：将胶体、防锈剂、硅烷偶联剂和助剂同时加入到真空搅拌机中，转速控制在500-1000r/min，搅拌120-180min，制成混合浆料；

第三步：利用等离子喷涂设备，将混合浆料均匀喷涂至待涂装组件表面；

第四步：将涂装组件放置于150-180℃高温下，处理1-4h，热固性树脂经高温固化后，得所述具有防锈吸波功能的涂装件。