CN110845877A - 一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其是一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料及其制备方法；其质量份组成如下：无机树脂40‑45份、改性磷酸锌3‑5份、复合铁钛粉5‑6份、固化剂3‑4份、水10‑15份、滑石粉20‑25份、分散剂0.8‑2份、消泡剂0.5‑0.8份、中和剂0.5‑1份、膨润土0.5‑1份；本发明中的用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，涂层厚度在30um的前提下，耐盐雾时间能达到1000小时，且附着力良好；选择不同种类的分散剂对漆膜耐盐雾性的影响很突出，疏水性的铵盐形成良好耐水膜，钠盐类亲水性分散剂相对分子质量低，降低了涂膜的耐水性和耐盐雾性，本发明中选择高相对分子质量特殊结构的聚羧酸铵盐作为分散剂，显著提高了涂料的防腐性。

Description

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其是一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料及其制备方法。

背景技术

目前市场上的主要为有机类的高温固化防腐涂料，在刹车盘上使用时出现高温条件下漆膜难以烘干，在温度达到标准烘烤条件是漆膜发软，该问题主要是因为有机树脂的结构造成的，工件冷却后漆膜硬度低于H，表面致密性差，一般3天后硬度达到H，但是影响工作效率，同时漆膜的耐水性、耐盐雾、耐油性方面较差，且热冲击试验漆膜易脱落。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种漆膜硬度高、漆膜耐水性、耐盐雾、耐油性好，附着力强的用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料。

本发明的另一个目的是：提供一种制备工艺简单的用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其质量份组成如下：无机树脂40-45份、改性磷酸锌3-5份、复合铁钛粉5-6份、固化剂3-4份、水10-15份、滑石粉20-25份、分散剂0.8-2份、消泡剂0.5-0.8份、中和剂0.5-1份、膨润土0.5-1份。

该方案的设计的主要材料为无机树脂，该无机树脂为反应型无机硅酸盐树脂以硅酸盐为基体，金属氧化物、氢氧化铝、氟硅酸盐、硼酸盐及磷酸盐等为固化剂，经过高温形成高度交联的固化。现场的施工工艺为机械臂喷涂，前处理为脱脂、磷化处理工件，喷涂完毕之后进烘道进行烘烤，230℃*10min，根据现场的施工工艺考虑使用快速固化的无机树脂，且能满足该工艺要求。

进一步的，所述无机树脂为反应型无机硅酸盐树脂。

进一步的，所述改性磷酸锌为磷酸铝锌的水合物。

进一步的，所述涂料中的颜料体积浓度pvc为15%~35%。

进一步的，所述固化剂选用金属氧化物、氢氧化铝、氟硅酸盐、硼酸盐及磷酸盐中的一种或几种，所述固化剂为纳米级的。

进一步的，所述消泡剂选用消泡剂BYK035。

进一步的，所述中和剂选用中和剂AMP-95。

进一步的，所述分散剂BYK2012。

进一步的，所述涂料在施工中涂层的厚度小于30μm。

进一步的，其质量份组成如下：无机树脂45份、改性磷酸锌4份、复合铁钛粉6份、固化剂4份、水15份、滑石粉21.5份、分散剂2份、消泡剂0.5份、中和剂1份、膨润土1份。

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）按比例称取上述原料；

（2）先将改性磷酸锌、复合铁钛粉、氢氧化铝、水、滑石粉、分散剂、膨润土高速搅拌分散，然后将配方中消泡剂、中和剂量的一半加入釜内，继续搅拌30min；

（3）将搅拌好的浆料进研磨机研磨至细度10μm；

（4）将研磨好的浆料补入无机树脂，然后将剩余的消泡剂和中和剂补入，搅拌均匀，调节漆的粘度；

（5）调节完成后，得到所述用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料。

采用本发明的技术方案的有益效果是：

本发明中的用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，涂层厚度在30um的前提下，耐盐雾时间能达到1000小时，且附着力良好。

本发明中通过以改性磷酸锌和复合铁钛粉搭配作为防锈剂使用，防腐效果最佳，这是因为复合铁钛粉的主要成分是几种形态不同的磷酸盐，通过进一步加工，使它成为一种不含水的聚磷酸复盐，它本身具有一定的防锈能力，然后引入几种纳米固化剂粉体材料，使其防锈能力得到大幅度提高。磷酸根与钢结构表面的铁原子反应生成磷酸铁络盐，这层络盐牢固地附着在钢铁表面，从而保护了钢件。引入纳米固化剂材料后形成超常致密的漆膜，有效地阻隔了水分子、氯离子、氧气等对钢铁表面的侵蚀，从而达到物理防锈和化学防锈。改性磷酸锌与磷酸锌的防锈机理基本相同，但是由于改性磷酸锌是磷酸铝锌的水合物，其磷酸盐的组分比磷酸锌多，在磷酸锌的基础上增加了漆膜的防腐性、耐水性。因此通过复合铁钛粉和改性磷酸锌两种特殊防锈颜料的配合，不但能够起到物理防锈还起到了化学防锈作用，可以使钢材在很长时期内具有最有效的防腐能力。

选择不同种类的分散剂对漆膜耐盐雾性的影响很突出，疏水性的铵盐形成良好耐水膜，钠盐类亲水性分散剂相对分子质量低，降低了涂膜的耐水性和耐盐雾性，本发明中选择高相对分子质量特殊结构的聚羧酸铵盐作为分散剂，显著提高了涂料的防腐性。

附图说明

图1为本发明中无机防腐涂料的耐盐雾性与颜料体积浓度PVC的关系图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但是这些实施例不是对本发明保护范围的限制。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

颜料体积浓度PVC为15%的无机防腐涂料

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其质量份组成如下：以硅酸盐为基体的反应型无机硅酸盐树脂55份、改性磷酸锌2份、复合铁钛粉3份、氢氧化铝3.2份、水22份、滑石粉10份、分散剂BYK2012 2份、消泡剂BYK035 0.8份、中和剂AMP-95 1份、膨润土1份。

实施例2

颜料体积浓度PVC为20%的无机防腐涂料

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其质量份组成如下：以硅酸盐为基体的反应型无机硅酸盐树脂50份、改性磷酸锌3份、复合铁钛粉5份、氟硅酸盐3.2份、水22份、滑石粉12份、分散剂2份、消泡剂BYK035 0.8份、中和剂AMP-95 1份、膨润土1份。

实施例3

颜料体积浓度PVC为25%的无机防腐涂料

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其质量份组成如下：以硅酸盐为基体的反应型无机硅酸盐树脂50份、改性磷酸锌3份、复合铁钛粉5份、硼酸盐3.7份、水20份、滑石粉17份、分散剂0.8份、消泡剂BYK035 0.5份、中和剂AMP-95 0.5份、膨润土0.5份。

实施例4

颜料体积浓度PVC为31.5%的无机防腐涂料

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其质量份组成如下：以硅酸盐为基体的反应型无机硅酸盐树脂45份、改性磷酸锌4份、复合铁钛粉6份、磷酸盐4份、水15份、滑石粉21.5份、分散剂2份、消泡剂BYK035 0.5份、中和剂AMP-95 1份、膨润土1份

实施例5

颜料体积浓度PVC为35%的无机防腐涂料

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其质量份组成如下：以硅酸盐为基体的反应型无机硅酸盐树脂40份、改性磷酸锌4份、复合铁钛粉6份、金属氧化物5.2份、水15份、滑石粉25份、分散剂BYK2012 2份、消泡剂BYK035 0.8份、中和剂AMP-95 1份、膨润土1份

实施例6

颜料体积浓度PVC为40%的无机防腐涂料

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其质量份组成如下：以硅酸盐为基体的反应型无机硅酸盐树脂40份、改性磷酸锌7份、复合铁钛粉8份、氢氧化铝2.5份、水15份、滑石粉25份、分散剂BYK2012 0.8份、消泡剂BYK035 0.5份、中和剂AMP-95 0.6份、膨润土0.6份。

实施例7

颜料体积浓度PVC为45%的无机防腐涂料

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其质量份组成如下：以硅酸盐为基体的反应型无机硅酸盐树脂40份、改性磷酸锌8份、复合铁钛粉7份、氢氧化铝2.5份、水10份、滑石粉30份、分散剂BYK2012 0.8份、消泡剂BYK035 0.5份、中和剂AMP-95 0.6份、膨润土0.6份

实施例8

颜料体积浓度PVC为50%的无机防腐涂料

一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其质量份组成如下：以硅酸盐为基体的反应型无机硅酸盐树脂35份、改性磷酸锌8份、复合铁钛粉8份、氢氧化铝2.5份、水10份、滑石粉34份、分散剂BYK2012 0.8份、消泡剂BYK035 0.5份、中和剂AMP-95 0.6份、膨润土0.6份。

实施例1-8中的无机防腐涂料的制备方法如下：

（1）按比例称取上述原料；

（2）先将改性磷酸锌、复合铁钛粉、氢氧化铝、水、滑石粉、分散剂、膨润土高速搅拌分散，然后将配方中消泡剂、中和剂量的一半加入釜内，继续搅拌30min；

（3）将搅拌好的浆料进研磨机研磨至细度10μm；

（4）将研磨好的浆料补入无机树脂，然后将剩余的消泡剂和中和剂补入，搅拌均匀，调节漆的粘度；

（5）调节完成后，得到所述用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料。

对实施例1-8中的耐盐雾性进行检测，检测结果见图1。图1为本发明中无机防腐涂料的耐盐雾性与颜料体积浓度PVC的关系图。由图1可知，颜料体积浓度PVC随着PVC 在15%~25% 的范围内增加，涂料的耐盐雾性能也在逐步提高，当PVC 增加到25%~35% 的范围，耐盐雾性能基本不变，但当PVC 增加到35%~50% 的范围，耐盐雾性能逐步下降，这主要是由于随着颜填料的不断增多，基料量下降，漆膜的附着力和封闭性下降，水分和氧气等腐蚀性物质能够很快穿透膜层，对钢材的腐蚀程度加大，导致涂料的防腐性能下降。

对实施例1-8中制备的无机防腐涂料进行性能检测，具体检测流程和检测要求见表1。

表1

经检测，本发明中实施例1-8中的防腐涂料的石子冲击、附着力、膜厚度、耐油性、实验室加速循环腐蚀试验、耐水性和热冲击均满足上述要求。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其特征在于：其质量份组成如下：无机树脂40-45份、改性磷酸锌3-5份、复合铁钛粉5-6份、固化剂3-4份、水10-15份、滑石粉20-25份、分散剂0.8-2份、消泡剂0.5-0.8份、中和剂0.5-1份、膨润土0.5-1份。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其特征在于：所述无机树脂为反应型无机硅酸盐树脂。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其特征在于：所述改性磷酸锌为磷酸铝锌的水合物。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其特征在于：所述涂料中的颜料体积浓度pvc为15%~35%。

5.根据权利要求1所述的一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其特征在于：所述固化剂选用金属氧化物、氢氧化铝、氟硅酸盐、硼酸盐及磷酸盐中的一种或几种，所述固化剂为纳米级的。

6.根据权利要求1所述的一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其特征在于：所述消泡剂选用消泡剂BYK035。

7.根据权利要求1所述的一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其特征在于：所述中和剂选用中和剂AMP-95。

8.根据权利要求1所述的一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其特征在于：所述分散剂BYK2012。

9.根据权利要求1所述的一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料，其特征在于：其质量份组成如下：无机树脂45份、改性磷酸锌4份、复合铁钛粉6份、固化剂4份、水15份、滑石粉21.5份、分散剂2份、消泡剂0.5份、中和剂1份、膨润土1份。

10.如权利要求1-9中任一项所述的一种用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

（1）按比例称取上述原料；

（2）先将改性磷酸锌、复合铁钛粉、氢氧化铝、水、滑石粉、分散剂、膨润土高速搅拌分散，然后将配方中消泡剂、中和剂量的一半加入釜内，继续搅拌30min；

（3）将搅拌好的浆料进研磨机研磨至细度10μm；

（4）将研磨好的浆料补入无机树脂，然后将剩余的消泡剂和中和剂补入，搅拌均匀，调节漆的粘度；

（5）调节完成后，得到所述用于汽车刹车盘高温固化无机防腐涂料。