CN110746854B - 固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料及其制备方法 - Google Patents

固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料及其制备方法，固化涂料通过将环氧树脂、高红外发射率物质、胺类固化剂、咪唑、偶联剂、促进剂、表面活性剂和溶剂混合搅拌制成的，其混合液环保性好，在室温下具有适宜的适用期和漆膜初固化时间，适合室温快速固化，用该固化涂料对零部件进行表面处理，克服了现有技术涂料适用期和初固化时间过长或过短的缺点。

Description

固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于室温快速固化组合物领域，具体涉及一种固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料及其制备方法。
背景技术
红外辐射涂料在高速旋转机器中多个部位使用，主要作用为通过形成的高红外辐射涂层增强零部件辐射散热能力。随着高速旋转机器生产批量的加大和生产工艺的调整，现用红外辐射涂料在工时、工效上不能完全满足实际生产的需求，因此，要适应生产的需求，需要研制一种可以更短时间室温固化，同时，涂层性能和工艺性能等满足需求的涂料。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料，所述固化涂料的组分和各组分的重量百分比为：
Figure GDA0002327548160000011
在上述技术方案中，所述环氧树脂Ⅰ为双酚A型环氧树脂；所述环氧树脂Ⅱ为缩水甘油酯树脂；所述高红外发射率物质为炭黑；所述消光剂为气相二氧化硅；所述胺类固化剂为低分子量聚酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述促进剂为叔胺促进剂；所述溶剂Ⅰ为酯溶剂，所述溶剂Ⅱ为醇溶剂。
在上述技术方案中，所述环氧树脂Ⅰ是环氧值为0.48～0.55的环氧树脂，所述环氧树脂Ⅱ为711环氧树脂，所述高红外发射率物质是高色素炭黑，所述消光剂是表面改性气相二氧化硅，所述胺类固化剂是600型聚酰胺，所述偶联剂是KH-550硅烷偶联剂，所述促进剂是DMP-30促进剂，所述溶剂Ⅰ是乙酸丁酯，所述溶剂Ⅱ是正丁醇。
在上述技术方案中，所述咪唑是2-乙基-4-甲基咪唑。
一种固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料的制备方法，包括以下步骤：
(ⅰ)按比例将环氧树脂Ⅱ溶解于环氧树脂Ⅰ中混合均匀，得到组分A；
(ⅱ)按比例将高红外发射率物质、消光剂、胺类固化剂、咪唑、偶联剂、促进剂、溶剂Ⅰ和溶剂Ⅱ混合均匀，研磨分散，得到组分B；
(ⅲ)将组分A和组分B混合，搅拌均匀，即得固化涂料。
在上述技术方案中，当室温低于30℃时，所述步骤(ⅰ)中的环氧树脂Ⅰ、Ⅱ在混合前，先放入鼓风干燥箱内于40℃～50℃下加热0.5～1h。
在上述技术方案中，所述步骤(ⅰ)～(ⅲ)均在常温和常压下进行的。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种在高速旋转机器上使用的固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料及其制备方法，用本发明的这种涂料组合物应具有在室温下具有适宜的适用期和涂层初固化时间和良好的红外辐射性能，有效地克服由于批量生产影响工时、工效带来的问题。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面通过具体实施方式来进一步说明本发明固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料及其制备方法的技术方案。
一种固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料，所述固化涂料的组分和各组分的重量百分比为：
Figure GDA0002327548160000021
所述环氧树脂Ⅰ为双酚A型环氧树脂；所述环氧树脂Ⅱ为缩水甘油酯树脂；所述高红外发射率物质为炭黑；所述消光剂为气相二氧化硅；所述胺类固化剂为低分子量聚酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述促进剂为叔胺促进剂；所述溶剂Ⅰ为酯溶剂，所述溶剂Ⅱ为醇溶剂。
所述环氧树脂Ⅰ是环氧值为0.48～0.55的环氧树脂，所述环氧树脂Ⅱ为711环氧树脂，所述高红外发射率物质是高色素炭黑，所述消光剂是表面改性气相二氧化硅，所述胺类固化剂是600型聚酰胺，所述偶联剂是KH-550硅烷偶联剂，所述促进剂是DMP-30促进剂，所述溶剂Ⅰ是乙酸丁酯，所述溶剂Ⅱ是正丁醇。所述咪唑是2-乙基-4-甲基咪唑。
在上述涂料组合物中，环氧树脂Ⅰ、高红外发射率物质、消光剂和胺类固化剂是主要成膜物质，它们使胶液能够交联固化成膜，牢固的附着在基体表面，并使涂层具有高红外发射率；环氧树脂Ⅱ黏度低，使得涂料粘度比较低，有利于制成涂层时涂料的涂布，且有助于提高涂层固化物的粘接强度；咪唑挥发性小、毒性低，它的加入使得固化物有较高的热变形温度，耐热性好；促进剂可以加速固化反应，降低固化温度，缩短固化时间；偶联剂有助于提高涂料组合物的触变性和涂层与基体的结合力；溶剂Ⅰ和溶剂Ⅱ复配后可以较好的稀释各组分来调节涂料的粘度，有利于制成涂层时涂料的涂布，同时挥发性适中，可以涂刷后较快挥发。这些组分的组合以及各组分的上述质量百分比范围，是通过大量试验确定的，上述组合物以及百分比范围使本发明涂料组合物能够具有低温固化，形成的涂层具有上述能够室温固化速度快、力学性能好、红外发射率高的特性。
一种固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料的方法，包括以下步骤：
(ⅰ)按比例将环氧树脂Ⅱ溶解于环氧树脂Ⅰ中混合均匀，得到组分A；
配制时如室温低于30℃，可将环氧树脂Ⅰ、Ⅱ放入鼓风干燥箱内于40℃～50℃下加热半小时到一小时，以利于配制时原料的搅拌；
(ⅱ)按比例将高红外发射率物质、消光剂、胺类固化剂、咪唑、偶联剂、促进剂、溶剂Ⅰ和溶剂Ⅱ混合均匀，研磨分散，得到组分B；
(ⅲ)将组分A和组分B混合，搅拌均匀，即得固化涂料。
所述步骤(ⅰ)～(ⅲ)均在常温和常压下进行的。
在以下实施例和对比例中，用组合物混合后的适用期和初固化时间表示该组合物的固化速度，这一数值越小，说明固化速度越快；用拉伸剪切强度表示涂层与基体的结合力，这一数值越高，说明胶层与基体结合力越好；用黑度系数表示涂层的红外发射率，这一数值越高，表示红外发射率越高，红外辐射散热性越好。
实施例1
分别按表1中指定的各组分将环氧树脂Ⅱ加入于环氧树脂Ⅰ中，用分散机分散均匀，得到组分A。
将高红外发射率物质、消光剂、胺类固化剂、咪唑、偶联剂、促进剂、溶剂Ⅰ和溶剂Ⅱ混合均匀，研磨分散，得到组分B；
将组分A和组分B混合并搅拌均匀后，喷涂于基材上，并在室温下固化得到涂层。测试涂料的适用期、涂层初固化时间、涂层拉伸剪切强度和涂层黑度系数，在表1中列出了测试结果。
实施例2
按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，但各组分比例按表1中的实施例2所列，在表1中列出了测试结果。
实施例3
按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，但各组分比例按表1中的实施例3所列，在表1中列出了测试结果。
表1一种室温快速固化粘接胶实施例
Figure GDA0002327548160000041
本发明的涂料组合物可以采用常规涂布的方法进行涂布，例如通过手工或自动方法方便且均匀地将这种涂料涂刷或喷涂于高速旋转机械零部件表面，再经过室温固化形成涂层，这种涂层具有良好的力学性能、红外辐射传热性能、耐热性等，可用于零件的红外辐射散热。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于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，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (5)

1.一种固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料，其特征在于：所述固化涂料的组分和各组分的重量百分比为：
环氧树脂Ⅰ 20%～23%；
环氧树脂Ⅱ 1%～6%；
高红外发射率物质 2%～4%；
消光剂 2%～4%；
胺类固化剂 6%～13%；
咪唑 1%～3%；
偶联剂 0.5%～1%；
促进剂 0.7%～1%；
溶剂Ⅰ 33%～44%；
溶剂Ⅱ 13%～20%；
所述高红外发射率物质为炭黑； 所述消光剂为气相二氧化硅； 所述溶剂Ⅰ为酯溶剂；所述溶剂Ⅱ为醇溶剂；
所述环氧树脂Ⅰ为双酚A型环氧树脂；所述环氧树脂Ⅱ为缩水甘油酯树脂；所述胺类固化剂为低分子量聚酰胺；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述促进剂为叔胺促进剂；
所述环氧树脂Ⅰ是环氧值为0.48~0.55的环氧树脂，所述环氧树脂Ⅱ为711环氧树脂，所述高红外发射率物质是高色素炭黑，所述消光剂是表面改性气相二氧化硅，所述胺类固化剂是600型聚酰胺，所述偶联剂是KH-550硅烷偶联剂，所述促进剂是DMP-30促进剂，所述溶剂Ⅰ是乙酸丁酯，所述溶剂Ⅱ是正丁醇。
2.根据权利要求1所述的固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料，其特征在于：所述咪唑是2-乙基-4-甲基咪唑。
3.制备权利要求1或2所述的固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（ⅰ）按比例将环氧树脂Ⅱ溶解于环氧树脂Ⅰ中混合均匀，得到组分A；
（ⅱ）按比例将高红外发射率物质、消光剂、胺类固化剂、咪唑、偶联剂、促进剂、溶剂Ⅰ和溶剂Ⅱ混合均匀，研磨分散，得到组分B；
（ⅲ）将组分A和组分B混合，搅拌均匀，即得固化涂料。
4.根据权利要求3所述的制备固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料的方法，其特征在于：当室温低于30℃时，所述步骤（ⅰ）中的环氧树脂Ⅰ、Ⅱ在混合前，先放入鼓风干燥箱内于40℃～50℃下加热0.5~1h。
5.根据权利要求3所述的制备固化物为高红外辐射涂层的室温快速固化涂料的方法，其特征在于：所述步骤（ⅰ）~（ⅲ）均在常温和常压下进行的。
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