CN115505830B - 一种三元催化器隔热防护罩及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三元催化器隔热防护罩及其制备工艺，选用热浸镀铝硅涂层的高硅钼球墨铸铁作为基体，通过控制镀液的组分、浸镀的温度及时间，在高硅钼球墨铸铁表面制备热浸镀铝硅镀层；在基体表面涂覆防护层和疏水层，一起组成修复层；在环氧树脂基底的防护层中引入低熔点物质微晶蜡；疏水层中引入旋光聚氨酯作为基料，引入聚二甲基硅氧烷来提高防护罩的疏水性，用二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒复合作为疏水层填料；且通过控制二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒的质量之和与旋光聚氨酯的质量比，利用聚氨酯超强的成膜能力，将二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒吸附住而不脱落，延长隔热防护罩的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及防护罩技术领域，具体是一种三元催化器隔热防护罩及其制备工艺。
背景技术
安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置被称为三元催化器，它是将汽车尾气排出的有害气体通过氧化和还原作用转变为无害气体。现有的三元催化器工作温度一般在400-800℃，会加速三元催化器安装部位附近的零部件老化程度，且随着汽车排放标准的不断提高，为了使汽车催化剂快速达到工作温度，三元催化器的位置越来越靠近汽车的排气热端，这大幅增加了三元催化器受到的热负荷，热疲劳问题也愈加突出。
目前市场上有用玻纤气凝胶毡子对三元催化器管件进行包扎，来保证三元催化器的最佳工作效率，同时对三元催化器周围零部件进行隔热保护，但是在汽车运行过程中，玻纤气凝胶毡子中的气凝胶颗粒在没有保护情况下容易脱落，且三元催化器在工作过程中存在噪声污染问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三元催化器隔热防护罩及其制备工艺，以解决现有技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种三元催化器隔热防护罩的制备工艺，包括以下步骤：
S1：将高硅钼球墨铸铁投入熔炼炉中，在1425-1455℃下保温3-7min，得到熔体，对三元催化器形状塑模，进行三元催化器隔热防护罩开模，将熔体在模具中浇注成型后依次进行磨砂、碱洗、水洗、酸洗处理，得到基体；
S2：将基体放入助镀液中，在65-80℃保温6-10min，取出后干燥；
S3：将铝硅合金投入熔炼炉中，得到Al-10％Si的镀液，升温至685-725℃，加入六氯乙烷，静置后扒渣，再加入覆盖剂，待镀液温度降至680-720℃，将S2得到的基体浸入镀液中，保温3-8min后取出冷却干燥，然后依次经过气刀处理、冷却、抛光、清洗后吹干、矫正、切割，得到预处理基体；
S4：将防护涂料涂覆在预处理基体表面，在65-75℃下固化3-5h，形成防护层；
S5：将疏水涂料喷涂到防护层上，在65-75℃下固化2-4h，形成疏水层，得到一种三元催化器隔热防护罩。
进一步的，以质量百分数计，高硅钼球墨铸铁中组分组成为：碳2.5-3.5％、硅4.2-4.5％、锰0.25-0.32％、钼0.8-1％、铜0.28-0.34％，其余为铁。
进一步的，碱洗的工作条件：碱洗溶液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氢氧化钠的质量分数为20％，碳酸钠的质量分数为10％，亚硫酸钠的质量分数为5％，碱洗时间为6-10min；酸洗的工作条件：酸洗溶液为8％的盐酸溶液，酸洗时间为6-10min。
进一步的，助镀液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氯化钾、氯化锂、氟化铝、氟化钾的质量比为3：1：3：2；覆盖剂为氯化钠、氯化钾、氟化铝钠配置得到，覆盖剂中氯化钠、氯化钾的质量比为1：1，氟化铝钠在覆盖剂中的质量占比为4％。
进一步的，防护涂料的制备包括以下步骤：将双酚A二缩水甘油醚在60-65℃保温20-30min，加入新戊二醇二缩水甘油醚、聚醚胺、胺固化剂、乙酸乙酯，搅拌至透明后加入纳米二氧化硅颗粒、乙酸乙酯，继续搅拌20-30min，得到溶液A；将正己烷、微晶蜡混合，在80-85℃下保温20-30min，加入十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌20-30min，得到溶液B，将溶液A、溶液B混合搅拌，得到防护涂料。
进一步的，微晶蜡、十二烷基苯磺酸钠的质量比为20:1。
进一步的，疏水涂料的制备包括以下步骤：
1)将异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇混合，升温至75-80℃反应1-2h，加入2,2-二羟甲基丙酸保温1-2h，加入二月桂酸二丁基锡、无水四氢呋喃、S-联萘酚、1,4-丁二醇，保温2-3h，冷却至45-50℃，加入三乙胺、去离子水，减压蒸馏，得到旋光聚氨酯；
2)将氧化铝纳米颗粒、二氧化硅气凝胶、去离子水超声混合15-20min，加入聚二甲基硅氧烷、旋光聚氨酯搅拌1-2h，得到疏水涂料。
进一步的，S-联萘酚、1,4-丁二醇的摩尔比为1：1。
进一步的，氧化铝纳米颗粒、二氧化硅气凝胶的质量之和与聚二甲基硅氧烷、旋光聚氨酯质量比为1：1：20。
本发明的有益效果：
本发明提供一种三元催化器隔热防护罩及其制备工艺，隔热防护罩包括预处理基体和依次涂覆在预处理基体表面的防护层、疏水层，制备的隔热防护罩隔热效果优异、耐高低温、化学稳定性高、自洁性好、防火阻燃、耐老化性好；在保护三元催化器时，隔热防护罩与隔热防护罩内设置的隔热内芯协同提高对三元催化器的隔热吸音作用，使得三元催化器能够在一个恒定的最佳温度下进行工作，提高三元催化器的转化效率比。
选用热浸镀铝硅涂层的高硅钼球墨铸铁作为基体，通过控制镀液的组分、浸镀的温度及时间，在高硅钼球墨铸铁表面制备热浸镀铝硅镀层，使得镀层中富硅相尺寸减小，分布趋于弥散，有利于提高镀层的冷变形性能，减小镀层冷变形时的开裂倾向，从而提高隔热防护罩的耐热、耐蚀、抗高温氧化和耐磨损性能。
为了延长三元催化器隔热防护罩的使用寿命，本发明在隔热防护罩表面涂覆防护层和疏水层，一起组成修复层，在提高隔热防护罩表面自洁性、阻燃性、耐候性的同时，隔离易腐蚀物质与基体的接触，从而延长三元催化器的使用寿命；
通过在环氧树脂基底的防护层中引入低熔点物质微晶蜡，基于微晶蜡熔融流动与环氧树脂的形状记忆效应相结合，双重加快防护层自修复并快速带动疏水表层的愈合；
且疏水层中引入旋光聚氨酯作为基料，以异佛尔酮二异氰酸酯作为硬段，聚碳酸酯二醇作为软段，二羟甲基丙酸为亲水扩链剂，三乙胺为成盐剂，乙二胺为二次扩链剂，加入S-联萘酚、1,4-丁二醇进行交联，采用自乳化的方法合成了具有联萘基团的旋光聚氨酯，大幅提高疏水层的耐候性和热稳定性；
因为S-联萘酚单体的引入，聚氨酯链获得了有序的二级结构，导致形成大量的分子间相互作用，联萘基团复杂的螺旋结构阻碍了分子化学链的振动；且萘基环和聚氨酯链段之间的氢键的协同效应，这有利于有序结构；通过控制S-联萘酚、1,4-丁二醇的摩尔比，提高防护罩的耐热性，因为联萘基团的螺旋结构含量过高，合成物质刚性基团过多，会破坏合成物的有序结构，引入了适量的1,4-丁二醇会中和部分的刚性结构。
引入聚二甲基硅氧烷来提高防护罩的疏水性，用二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒复合作为疏水层填料，在提高疏水层自洁性的同时，大幅提高疏水层的阻燃性与吸音性；且通过控制二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒的质量之和与旋光聚氨酯的质量比，提高二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒在旋光聚氨酯中分散的均匀性；利用聚氨酯超强的成膜能力，将二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒吸附住而不脱落，延长隔热防护罩的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种三元催化器隔热防护罩的制备工艺，包括以下步骤：
S1：将高硅钼球墨铸铁投入熔炼炉中，在1425℃下保温7min，得到熔体，对三元催化器形状塑模，进行三元催化器隔热防护罩开模，将熔体在模具中浇注成型后依次进行磨砂、碱洗、水洗、酸洗处理，得到基体；
以质量百分数计，高硅钼球墨铸铁中组分组成为：碳2.5％、硅4.2％、锰0.25％、钼0.8％、铜0.28％，其余为铁；
碱洗的工作条件：碱洗溶液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氢氧化钠的质量分数为20％，碳酸钠的质量分数为10％，亚硫酸钠的质量分数为5％，碱洗时间为6min；酸洗的工作条件：酸洗溶液为8％的盐酸溶液，酸洗时间为6min；
S2：将基体放入助镀液中，在65℃保温10min，取出后干燥；
助镀液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氯化钾、氯化锂、氟化铝、氟化钾的质量比为3：1：3：2；
S3：将铝硅合金投入熔炼炉中，得到Al-10％Si的镀液，升温至685℃，加入六氯乙烷，静置后扒渣，再加入覆盖剂，待镀液温度降至680℃，将S2得到的基体浸入镀液中，保温8min后取出冷却干燥，然后依次经过气刀处理、冷却、抛光、清洗后吹干、矫正、切割，得到预处理基体；
覆盖剂为氯化钠、氯化钾、氟化铝钠配置得到，覆盖剂中氯化钠、氯化钾的质量比为1：1，氟化铝钠在覆盖剂中的质量占比为4％；
S4：将防护涂料涂覆在预处理基体表面，在65℃下固化5h，形成防护层；
防护涂料的制备包括以下步骤：将1.7g双酚A二缩水甘油醚在60-65℃保温20-30min，加入1.1g新戊二醇二缩水甘油醚、1.1g聚醚胺、1g胺固化剂、6mL乙酸乙酯，搅拌至透明后加入0.1g纳米二氧化硅颗粒、4mL乙酸乙酯，继续搅拌20min，得到溶液A；将10mL正己烷、1g微晶蜡混合，在80℃下保温30min，加入0.05g十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌20min，得到溶液B，将溶液A、溶液B混合搅拌，得到防护涂料；
疏水涂料的制备包括以下步骤：
1)将10mmoL异佛尔酮二异氰酸酯、3mmoL聚碳酸酯二醇混合，升温至75℃反应2h，加入3mmoL2,2-二羟甲基丙酸保温1h，加入2滴二月桂酸二丁基锡、20mL无水四氢呋喃、1mmoLS-联萘酚、1mmoL1,4-丁二醇，保温2h，冷却至45℃加入3mmoL三乙胺、80mL去离子水，减压蒸馏，得到旋光聚氨酯；
2)将0.5g氧化铝纳米颗粒、0.5g二氧化硅气凝胶、20mL去离子水超声混合15min，加入1g聚二甲基硅氧烷、20g旋光聚氨酯搅拌1h，得到疏水涂料；
S5：将疏水涂料喷涂到防护层上，在65℃下固化4h，形成疏水层，得到一种三元催化器隔热防护罩。
实施例2
一种三元催化器隔热防护罩的制备工艺，包括以下步骤：
S1：将高硅钼球墨铸铁投入熔炼炉中，在1435℃下保温5min，得到熔体，对三元催化器形状塑模，进行三元催化器隔热防护罩开模，将熔体在模具中浇注成型后依次进行磨砂、碱洗、水洗、酸洗处理，得到基体；
以质量百分数计，高硅钼球墨铸铁中组分组成为：碳3％、硅4.3％、锰0.3％、钼0.9％、铜0.3％，其余为铁；
碱洗的工作条件：碱洗溶液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氢氧化钠的质量分数为20％，碳酸钠的质量分数为10％，亚硫酸钠的质量分数为5％，碱洗时间为8min；酸洗的工作条件：酸洗溶液为8％的盐酸溶液，酸洗时间为8min；
S2：将基体放入助镀液中，在75℃保温8min，取出后干燥；
助镀液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氯化钾、氯化锂、氟化铝、氟化钾的质量比为3：1：3：2；
S3：将铝硅合金投入熔炼炉中，得到Al-10％Si的镀液，升温至700℃，加入六氯乙烷，静置后扒渣，再加入覆盖剂，待镀液温度降至690℃，将S2得到的基体浸入镀液中，保温5min后取出冷却干燥，然后依次经过气刀处理、冷却、抛光、清洗后吹干、矫正、切割，得到预处理基体；
覆盖剂为氯化钠、氯化钾、氟化铝钠配置得到，覆盖剂中氯化钠、氯化钾的质量比为1：1，氟化铝钠在覆盖剂中的质量占比为4％；
S4：将防护涂料涂覆在预处理基体表面，在70℃下固化4h，形成防护层；
防护涂料的制备包括以下步骤：将1.7g双酚A二缩水甘油醚在63℃保温25min，加入1.1g新戊二醇二缩水甘油醚、1.1g聚醚胺、1g胺固化剂、6mL乙酸乙酯，搅拌至透明后加入0.1g纳米二氧化硅颗粒、4mL乙酸乙酯，继续搅拌25min，得到溶液A；将10mL正己烷、1g微晶蜡混合，在82℃下保温25min，加入0.05g十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌25min，得到溶液B，将溶液A、溶液B混合搅拌，得到防护涂料；
疏水涂料的制备包括以下步骤：
1)将10mmoL异佛尔酮二异氰酸酯、3mmoL聚碳酸酯二醇混合，升温至78℃反应1.5h，加入3mmoL2,2-二羟甲基丙酸保温1.5h，加入2滴二月桂酸二丁基锡、20mL无水四氢呋喃、1mmoLS-联萘酚、1mmoL1,4-丁二醇，保温2.5h，冷却至48℃加入3mmoL三乙胺、80mL去离子水，减压蒸馏，得到旋光聚氨酯；
2)将0.5g氧化铝纳米颗粒、0.5g二氧化硅气凝胶、20mL去离子水超声混合18min，加入1g聚二甲基硅氧烷、20g旋光聚氨酯搅拌1.5h，得到疏水涂料；
S5：将疏水涂料喷涂到防护层上，在70℃下固化3h，形成疏水层，得到一种三元催化器隔热防护罩。
实施例3
一种三元催化器隔热防护罩的制备工艺，包括以下步骤：
S1：将高硅钼球墨铸铁投入熔炼炉中，在1455℃下保温3min，得到熔体，对三元催化器形状塑模，进行三元催化器隔热防护罩开模，将熔体在模具中浇注成型后依次进行磨砂、碱洗、水洗、酸洗处理，得到基体；
以质量百分数计，高硅钼球墨铸铁中组分组成为：碳3.5％、硅4.5％、锰0.32％、钼1％、铜0.34％，其余为铁；
碱洗的工作条件：碱洗溶液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氢氧化钠的质量分数为20％，碳酸钠的质量分数为10％，亚硫酸钠的质量分数为5％，碱洗时间为10min；酸洗的工作条件：酸洗溶液为8％的盐酸溶液，酸洗时间为10min；
S2：将基体放入助镀液中，在80℃保温6min，取出后干燥；
助镀液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氯化钾、氯化锂、氟化铝、氟化钾的质量比为3：1：3：2；
S3：将铝硅合金投入熔炼炉中，得到Al-10％Si的镀液，升温至725℃，加入六氯乙烷，静置后扒渣，再加入覆盖剂，待镀液温度降至720℃，将S2得到的基体浸入镀液中，保温3min后取出冷却干燥，然后依次经过气刀处理、冷却、抛光、清洗后吹干、矫正、切割，得到预处理基体；
覆盖剂为氯化钠、氯化钾、氟化铝钠配置得到，覆盖剂中氯化钠、氯化钾的质量比为1：1，氟化铝钠在覆盖剂中的质量占比为4％；
S4：将防护涂料涂覆在预处理基体表面，在75℃下固化3h，形成防护层；
防护涂料的制备包括以下步骤：将1.7g双酚A二缩水甘油醚在65℃保温20min，加入1.1g新戊二醇二缩水甘油醚、1.1g聚醚胺、1g胺固化剂、6mL乙酸乙酯，搅拌至透明后加入0.1g纳米二氧化硅颗粒、4mL乙酸乙酯，继续搅拌30min，得到溶液A；将10mL正己烷、1g微晶蜡混合，在85℃下保温20min，加入0.05g十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌30min，得到溶液B，将溶液A、溶液B混合搅拌，得到防护涂料；
疏水涂料的制备包括以下步骤：
1)将10mmoL异佛尔酮二异氰酸酯、3mmoL聚碳酸酯二醇混合，升温至80℃反应1h，加入3mmoL2,2-二羟甲基丙酸保温2h，加入2滴二月桂酸二丁基锡、20mL无水四氢呋喃、1mmoLS-联萘酚、1mmoL1,4-丁二醇，保温3h，冷却至50℃加入3mmoL三乙胺、80mL去离子水，减压蒸馏，得到旋光聚氨酯；
2)将0.5g氧化铝纳米颗粒、0.5g二氧化硅气凝胶、20mL去离子水超声混合20min，加入1g聚二甲基硅氧烷、20g旋光聚氨酯搅拌2h，得到疏水涂料；
S5：将疏水涂料喷涂到防护层上，在75℃下固化2h，形成疏水层，得到一种三元催化器隔热防护罩。
对比例1
以实施例3为对照组，在高硅钼球墨铸铁表面依次涂覆防护涂料，疏水涂料，其他工序正常。
对比例2
以实施例3为对照组，没有涂覆防护涂料，其他工序正常。
对比例3
以实施例3为对照组，没有涂覆疏水涂料，其他工序正常。
对比例4
以实施例3为对照组，在制备疏水层时，用聚氨酯替换旋光聚氨酯，其他工序正常。
对比例5
以实施例3为对照组，在制备疏水层时，添加1g氧化铝纳米颗粒、1g二氧化硅气凝胶，其他工序正常。
对比例6
以实施例3为对照组，在制备疏水层时，没有添加氧化铝纳米颗粒，其他工序正常。
对比例7
以实施例3为对照组，在制备疏水层时，没有添加二氧化硅气凝胶，其他工序正常。
对比例8
以实施例3为对照组，在制备旋光聚氨酯时，S-联萘酚、1,4-丁二醇的摩尔比为2：1，其他工序正常。
性能测试：
对实施例1-3、对比例1-8所制得的耐热防护罩进行性能测试；
疏水性：测量接触角；
耐老化性：人工气候加速老化参照GB/T 18244，氙弧灯，辐照能量为1000MJ/m2，光照时间1000h，然后参照GB/T1771-1991进行耐盐雾测试；
氧指数：参照IOS4589-2，氧氮混合气体，温度为25℃，每5s移开一次，测维持燃烧所需的最小氧浓度；
划痕实验：用刀片划伤涂层表面以模拟其机械受损，在扫描电镜下观察受损涂层的愈合程度；受损宽度为40μm，将受损样品经90℃加热15min后，记录受损宽度，得到愈合率；所得结果如表1所示；
表1
将实施例3与对比例1进行对比，选用热浸镀铝硅涂层的高硅钼球墨铸铁作为基体，通过控制镀液的组分、浸镀的温度及时间，在高硅钼球墨铸铁表面制备热浸镀铝硅镀层，使得镀层中富硅相尺寸减小，分布趋于弥散，有利于提高镀层的冷变形性能，减小镀层冷变形时的开裂倾向，从而提高隔热防护罩的阻燃性与耐老化性。
将实施例3与对比例2、对比例3进行对比，为了延长三元催化器隔热防护罩的使用寿命，本发明在隔热防护罩表面涂覆防护层和疏水层，一起组成修复层，在提高隔热防护罩表面自洁性、阻燃性、耐候性的同时，隔离易腐蚀物质与基体的接触，从而延长三元催化器的使用寿命；在环氧树脂基底的防护层中引入低熔点物质微晶蜡，基于微晶蜡熔融流动与环氧树脂的形状记忆效应相结合，双重加快防护层自修复并快速带动疏水表层的愈合，提高隔热防护罩的阻燃性与疏水性。
将实施例3与对比例4进行对比，疏水层中引入旋光聚氨酯作为基料，以异佛尔酮二异氰酸酯作为硬段，聚碳酸酯二醇作为软段，二羟甲基丙酸为亲水扩链剂，三乙胺为成盐剂，乙二胺为二次扩链剂，加入S-联萘酚、1,4-丁二醇进行交联，采用自乳化的方法合成了具有联萘基团的旋光聚氨酯，大幅提高疏水层的耐候性和热稳定性；
将实施例3与对比例8进行对比，因为S-联萘酚单体的引入，聚氨酯链获得了有序的二级结构，导致形成大量的分子间相互作用，联萘基团复杂的螺旋结构阻碍了分子化学链的振动；且萘基环和聚氨酯链段之间的氢键的协同效应，这有利于有序结构；通过控制S-联萘酚、1,4-丁二醇的摩尔比，提高防护罩的耐热性，因为联萘基团的螺旋结构含量过高，合成物质刚性基团过多，会破坏合成物的有序结构，引入了适量的1,4-丁二醇会中和部分的刚性结构。
将实施例3与对比例5、对比例6、对比例7进行对比，引入聚二甲基硅氧烷来提高防护罩的疏水性，用二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒复合作为疏水层填料，在提高疏水层自洁性的同时，大幅提高疏水层的阻燃性；且通过控制二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒的质量之和与旋光聚氨酯的质量比，提高二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒在旋光聚氨酯中分散的均匀性；利用聚氨酯超强的成膜能力，将二氧化硅气凝胶、氧化铝纳米颗粒吸附住而不脱落，延长隔热防护罩的使用寿命。
由表1可知，在95℃的热刺激下，该温度超过了自修复层中防护层的环氧树脂玻璃化转变温度和微晶蜡的熔点，会激发环氧树脂的形状记忆效应与微晶蜡熔融流动，双重引发了划痕两侧趋于相向移动而发生自愈合。另外，防护层中环氧树脂具有高粘附性，不仅增强了与基体、疏水层的粘附力，且防护层划痕相向移动修复的同时，会进一步带动疏水层受损处的划痕缩小，从而缩短受损区域的修复时间。
综上所述，本发明制备的隔热防护罩隔热效果优异、耐高低温、化学稳定性高、自洁性好、防火阻燃、耐老化性好，使得三元催化器能够在一个恒定的最佳温度下进行工作，提高三元催化器的转化效率比。
以上所述仅为本发明的为实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种三元催化器隔热防护罩的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将高硅钼球墨铸铁投入熔炼炉中，得到熔体，对三元催化器形状塑模，进行三元催化器隔热防护罩开模，将熔体在模具中浇注成型后依次进行磨砂、碱洗、水洗、酸洗处理，得到基体；
S2：将基体放入助镀液中，在65-80℃保温6-10min，取出后干燥；
S3：将铝硅合金投入熔炼炉中，得到Al-10％Si的镀液，升温至685-725℃，加入六氯乙烷，静置后扒渣，再加入覆盖剂，待镀液温度降至680-720℃，将S2得到的基体浸入镀液中，保温3-8min后取出冷却干燥，然后依次经过气刀处理、冷却、抛光、清洗后吹干、矫正、切割，得到预处理基体；
S4：将防护涂料涂覆在预处理基体表面，在65-75℃下固化3-5h，形成防护层；
S5：将疏水涂料喷涂到防护层上，在65-75℃下固化2-4h，形成疏水层，得到一种三元催化器隔热防护罩；
防护涂料的制备包括以下步骤：将双酚A二缩水甘油醚在60-65℃保温20-30min，加入新戊二醇二缩水甘油醚、聚醚胺、胺固化剂、乙酸乙酯，搅拌至透明后加入纳米二氧化硅颗粒、乙酸乙酯，继续搅拌20-30min，得到溶液A；将正己烷、微晶蜡混合，在80-85℃下保温20-30min，加入十二烷基苯磺酸钠，继续搅拌20-30min，得到溶液B，将溶液A、溶液B混合搅拌，得到防护涂料；
防护涂料的制备中，微晶蜡、十二烷基苯磺酸钠的质量比为20:1；
疏水涂料的制备包括以下步骤：
1)将异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇混合，升温至75-80℃反应1-2h，加入2,2-二羟甲基丙酸保温1-2h，加入二月桂酸二丁基锡、无水四氢呋喃、S-联萘酚、1,4-丁二醇，保温2-3h，冷却至45-50℃加入三乙胺、去离子水，减压蒸馏，得到旋光聚氨酯；
2)将氧化铝纳米颗粒、二氧化硅气凝胶、去离子水超声混合15-20min，加入聚二甲基硅氧烷、旋光聚氨酯搅拌1-2h，得到疏水涂料；
疏水涂料的制备中，S-联萘酚、1,4-丁二醇的摩尔比为1：1；疏水涂料的制备中，氧化铝纳米颗粒、二氧化硅气凝胶的质量之和与聚二甲基硅氧烷、旋光聚氨酯质量比为1：1：20。
2.根据权利要求1所述的一种三元催化器隔热防护罩的制备工艺，其特征在于，以质量百分数计，高硅钼球墨铸铁中组分组成为：碳2.5-3.5％、硅4.2-4.5％、锰0.25-0.32％、钼0.8-1％、铜0.28-0.34％，其余为铁。
3.根据权利要求1所述的一种三元催化器隔热防护罩的制备工艺，其特征在于，碱洗的工作条件：碱洗溶液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氢氧化钠的质量分数为20％，碳酸钠的质量分数为10％，亚硫酸钠的质量分数为5％，碱洗时间为6-10min；酸洗的工作条件：酸洗溶液为8％的盐酸溶液，酸洗时间为6-10min。
4.根据权利要求1所述的一种三元催化器隔热防护罩的制备工艺，其特征在于，助镀液的组成为：以去离子水为溶剂，其中氯化钾、氯化锂、氟化铝、氟化钾的质量比为3：1：3：2；覆盖剂为氯化钠、氯化钾、氟化铝钠复配得到，覆盖剂中氯化钠、氯化钾的质量比为1：1，氟化铝钠在覆盖剂中的质量占比为4％。
5.一种三元催化器隔热防护罩，其特征在于，由权利要求1-4中任一项制备工艺制造得到。
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