CN112795273A - 一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂100‑200份、聚酯树脂70‑120份、高光钡80‑110份、蜡粉2‑5份、流平剂2‑5份、安息香1‑2份、改性复合填料8‑35份、甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸丁酯‑丙烯酸三元共聚物3‑8份、聚多巴胺1‑5份。本发明提出的汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其表面质量高，耐磨性好，耐腐蚀性能优异，使用寿命长。

Description

一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材
技术领域
本发明涉及铝型材技术领域，尤其涉及一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材。
背景技术
汽车行李架是指安装在车顶或车体内部，便于承载行李物品的支架，一般用于两厢式的旅行车、SUV、MPV等车型；将物品放置于行李架上能够节约车内空间。目前的行李架多数使用不锈钢材料，其虽然不易生锈，但其价格较贵、质量大，不利于车辆轻量化的发展方向。铝合金行李架能使车身达到轻量化的效果，但是现有的铝合金材料其耐磨性和耐腐蚀性仍不是很理想，限制了其在汽车行李架领域的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其表面质量高，耐磨性好，耐腐蚀性能优异，使用寿命长。
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂100-200份、聚酯树脂70-120份、高光钡80-110份、蜡粉2-5份、流平剂2-5份、安息香1-2份、改性复合填料8-35份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物3-8份、聚多巴胺1-5份。
优选地，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，搅拌150-200min，在室温下静置8-13h，调节pH值为8-10，置于水热反应釜中在125-155℃下反应20-35h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在80-90℃下搅拌反应60-130min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在65-70℃下搅拌反应3-5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料。
优选地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；所述流平剂为流平剂588、流平剂688按重量比为3-5：1-3的混合物。
优选地，在改性复合填料的制备过程中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：42-55。
优选地，在改性复合填料的制备过程中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为100-150：1-3：2-5：1-3。
优选地，在改性复合填料的制备过程中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为5-12：1-3：5-11：3-6：1-5：2-9：1-3：4-11。
优选地，在改性复合填料的制备过程中，所述纳米氧化铝为平均粒径为15-25nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为50-100nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为120-150nm的纳米球形氧化铝按重量比为3-10：1-5：2-11的混合物。
本发明所述汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其涂覆在铝型材基体表面的涂料层的原料中，具体以环氧树脂、聚酯树脂作为主料，使所得涂料与基体的结合力好，涂层更加均匀；甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物、聚多巴胺加入体系中，与安息香起到协同作用，能减少气泡、缩孔以及颗粒的产生，有效提高涂料的成膜效果，改善了铝型材的表面质量；在改性复合填料的制备过程中，首先以氧化石墨烯与硝酸镧为原料，控制反应的条件，得到了镧改性的氧化石墨烯，即物料A；之后将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，控制反应的条件，使聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的环氧基与物料A进行了反应，将聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷引入到了氧化石墨烯表面，将氟、硅等引入到了氧化石墨烯中得到了物料B；将得到的物料B与硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到的改性复合填料加入体系中，在体系中分散均匀，改善了涂层的耐磨性能、耐腐蚀性、耐水性和耐候性，同时能减少材料的收缩，减少材料的缩孔，进一步改善铝型材表面质量；优选方式中，选择了三种不同的纳米氧化铝进行填充，与基体具有较大的作用，能够有效阻止磨损的产生，进一步改善涂层的耐磨性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂200份、聚酯树脂70份、高光钡100份、蜡粉2份、流平剂5份、安息香1份、改性复合填料35份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物3份、聚多巴胺4份。
实施例2
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚酯树脂90份、高光钡80份、蜡粉5份、流平剂2份、安息香2份、改性复合填料8份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物8份、聚多巴胺1份；
其中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；所述流平剂为流平剂588、流平剂688按重量比为3：2的混合物；
所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，搅拌150min，在室温下静置13h，调节pH值为8，置于水热反应釜中在155℃下反应20h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在86℃下搅拌反应60min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在68℃下搅拌反应4h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料；
在改性复合填料的制备过程中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：42；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为100：3：5：1；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为5：3：5：3：5：5：1：11；
在改性复合填料的制备过程中，所述纳米氧化铝为平均粒径为15nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为100nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为120nm的纳米球形氧化铝按重量比为10：1：7的混合物。
实施例3
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂140份、聚酯树脂120份、高光钡110份、蜡粉3份、流平剂4份、安息香1.3份、改性复合填料27份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物5份、聚多巴胺5份；
其中，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，搅拌200min，在室温下静置8h，调节pH值为10，置于水热反应釜中在125℃下反应35h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在90℃下搅拌反应130min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在70℃下搅拌反应3h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料；
在改性复合填料的制备过程中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：55；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为150：1：2：3；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为12：1：11：4：1：2：3：9；
在改性复合填料的制备过程中，所述纳米氧化铝为平均粒径为25nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为50nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为150nm的纳米球形氧化铝按重量比为3：5：2的混合物。
实施例4
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：双酚A环氧树脂110份、聚酯树脂95份、高光钡87份、蜡粉3.2份、流平剂4.1份、安息香1.7份、改性复合填料24份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物5.6份、聚多巴胺2.9份；
其中，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，搅拌180min，在室温下静置11h，调节pH值为9，置于水热反应釜中在140℃下反应32h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在80℃下搅拌反应120min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在65℃下搅拌反应5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料；
在改性复合填料的制备过程中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：47；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为120：1：4：2；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为9：2：6：6：4：9：1：4；
在改性复合填料的制备过程中，所述纳米氧化铝为平均粒径为15nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为50nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为130nm的纳米球形氧化铝按重量比为7：3：11的混合物；
所述流平剂为流平剂588、流平剂688按重量比为4：3的混合物。
实施例5
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：双酚A环氧树脂150份、聚酯树脂90份、高光钡100份、蜡粉3份、流平剂588 2.5份、流平剂688 1.5份、安息香1份、改性复合填料20份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物5份、聚多巴胺2份；
其中，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，其中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：50，搅拌170min，在室温下静置11h，调节pH值为8，置于水热反应釜中在130℃下反应30h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在85℃下搅拌反应100min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，其中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为130：2：3：1.8，在68℃下搅拌反应4h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料；其中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为7：2：6：4：3：7：2：9；所述纳米氧化铝为平均粒径为22nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为80nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为130nm的纳米球形氧化铝按重量比为7：4：8的混合物。
对本发明实施例2-5中涂料层的性能进行检测；其中，耐腐蚀性能(45天，25℃，饱和氢氧化钙)：涂膜无起泡、软化、剥离，无微孔；抗冲击性≥73.2cm(GB/T1732-1993)，附着力为0级(GB/T9286-1998)；铅笔硬度为4H(GB/T6739-2006)；耐磨性按照GB/T1768-2006标准进行，失重＜9.2mg；将铝型材垂直置于压力蒸汽消毒器内，保持其80％的面积浸挂在沸腾的水中，保持0.1Mpa的压力持续放置75h，取出后风干，涂料层无起泡、软化、变色、生锈等现象。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其特征在于，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂100-200份、聚酯树脂70-120份、高光钡80-110份、蜡粉2-5份、流平剂2-5份、安息香1-2份、改性复合填料8-35份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物3-8份、聚多巴胺1-5份。
2.根据权利要求1所述汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其特征在于，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，搅拌150-200min，在室温下静置8-13h，调节pH值为8-10，置于水热反应釜中在125-155℃下反应20-35h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在80-90℃下搅拌反应60-130min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在65-70℃下搅拌反应3-5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料。
3.根据权利要求2所述汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；所述流平剂为流平剂588、流平剂688按重量比为3-5：1-3的混合物。
4.根据权利要求2或3所述汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其特征在于，在改性复合填料的制备过程中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：42-55。
5.根据权利要求2-4中任一项所述汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其特征在于，在改性复合填料的制备过程中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为100-150：1-3：2-5：1-3。
6.根据权利要求2-5中任一项所述汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其特征在于，在改性复合填料的制备过程中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为5-12：1-3：5-11：3-6：1-5：2-9：1-3：4-11。
7.根据权利要求2-6中任一项所述汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其特征在于，在改性复合填料的制备过程中，所述纳米氧化铝为平均粒径为15-25nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为50-100nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为120-150nm的纳米球形氧化铝按重量比为3-10：1-5：2-11的混合物。
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