CN117089229A - 水性无机涂料、无机涂层及其制备方法、组件与汽车 - Google Patents
水性无机涂料、无机涂层及其制备方法、组件与汽车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117089229A CN117089229A CN202311089035.2A CN202311089035A CN117089229A CN 117089229 A CN117089229 A CN 117089229A CN 202311089035 A CN202311089035 A CN 202311089035A CN 117089229 A CN117089229 A CN 117089229A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inorganic coating
- parts
- water
- aqueous inorganic
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 143
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 139
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 77
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 39
- -1 polyol phosphate Chemical class 0.000 claims abstract description 39
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 19
- IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N Phytic acid Natural products OP(O)(=O)OC1C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 17
- 229940068041 phytic acid Drugs 0.000 claims description 17
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 17
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000467 phytic acid Substances 0.000 claims description 15
- 235000002949 phytic acid Nutrition 0.000 claims description 15
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 8
- OHRVBDRGLIWLPA-UHFFFAOYSA-N [3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propyl] dihydrogen phosphate Chemical compound OCC(CO)(CO)COP(O)(O)=O OHRVBDRGLIWLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 4
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N Inositol-hexakisphosphate Chemical compound OP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H]1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 3
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 7
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 4
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 4
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical group [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,7-diazaspiro[4.5]decane-7-carboxylate Chemical compound C1N(C(=O)OC(C)(C)C)CCCC11CNCC1 ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2202/00—Metallic substrate
- B05D2202/10—Metallic substrate based on Fe
- B05D2202/15—Stainless steel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本申请涉及一种水性无机涂料、无机涂层及其制备方法、组件与汽车。按质量份数计，水性无机涂料包括以下组分：片状刚玉粉100～140份、水溶性硅酸盐50～70份、多元醇磷酸酯4～10份、及水90～120份。以片状刚玉粉为主体耐高温材料，搭配多元醇磷酸酯和水溶性硅酸盐，各组分之间按特定比例共同作用，涂布于金属基材表面形成无机涂层时，具有较好的耐高温性能较好，其在超过500℃温度下使用依然具有较高的附着力及较好的耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本申请涉及涂料领域，特别是涉及一种水性无机涂料、无机涂层及其制备方法、组件与汽车。
背景技术
对于汽车行业，排气管、刹车盘等汽车组件在正常工作环境下，会产生高温现象，局部温度高达500℃及其以上，故通常在组件表面设置耐高温涂料，使得其在正常工作温度下保持良好的外观状态。耐高温涂料又称耐热涂料，在200℃以上环境温度下，该耐高温涂料形成的耐高温涂层无龟裂、起皮、脱落等现象。根据成膜物质的不同，分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料，相比于有机耐高温涂料，无机耐高温涂料具有绿色环保无污染、硬度高等特点。然而，传统的无机耐高温涂料的耐高温性能不佳，例如其在超过500℃的高温环境使用后，附着力较低，耐腐蚀性能较差。
发明内容
基于此，本申请提供了一种能形成耐高温性能较佳的涂层的水性无机涂料及其制备方法，以及水性无机涂层、组件与汽车。
本申请解决上述技术问题的技术方案如下。
本申请一方面提供了一种水性无机涂料，按质量份数计，包括以下组分：
在其中一些实施例中，水性无机涂料中，按质量份数计，包括以下组分：
所述片状刚玉粉与所述多元醇磷酸酯的质量之比为(15～25):1。
在其中一些实施例中，水性无机涂料中，所述硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾和硅酸锂中的至少一种。
在其中一些实施例中，水性无机涂料中，所述多元醇磷酸酯包括肌醇六磷酸酯、季戊四醇磷酸酯和氨基三亚甲基膦酸中的至少一种。
在其中一些实施例中，水性无机涂料中，所述片状刚玉粉的粒径为5μm～15μm。
在其中一些实施例中，水性无机涂料中，按在所述水性无机涂料中的质量份数计，所述水性无机涂料还包括：润湿流平剂0.2～0.5份。
在其中一些实施例中，水性无机涂料中，所述润湿流平剂包括BYK378、HT-4000和Tego Wet 70中的至少一种。
在其中一些实施例中，水性无机涂料中，按在所述水性无机涂料中的质量份数计，所述水性无机涂料还包括：金属粉10～18份。
在其中一些实施例中，水性无机涂料中，所述金属粉与所述片状刚玉粉的质量比为(0.1～0.15):1。
在其中一些实施例中，水性无机涂料中，所述金属粉包括锌粉和铝粉中的至少一种。
本申请提供了一种无机涂层，由上述水性无机涂料固化得到。
本申请提供了一种无机涂层的制备方法，包括以下步骤：
将上述水性无机涂料涂布在基材上，固化，形成所述无机涂层。
在其中一些实施例中，无机涂层的制备方法中，固化的温度为80℃～800℃。
本申请提供了一种含有无机涂层的组件，包括基材与置于所述基材表面的上述无机涂层。
在其中一些实施例中，含有无机涂层的组件中，所述基材包括金属基材。
本申请提供了一种汽车，包括上述组件。
与现有技术相比较，本申请的水性无机涂料具有如下有益效果：
上述水性无机涂料，以片状刚玉粉为主体耐高温材料，搭配多元醇磷酸酯和水溶性硅酸盐，各组分之间按特定比例共同作用，涂布于金属基材表面时，可以同金属基材络合配位，在金属表面形成一层分子保护膜，且致密性较好，有效阻挡外界腐蚀介质进入金属基材表面，且该水性无机涂料形成的无机涂层的耐高温性能较好，其在超过500℃温度下使用依然具有较高的附着力及较好的耐腐蚀性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1形成的无机涂层A1的状态图；
图2为实施例1形成的无机涂层A2的状态图。
具体实施方式
现将详细地提供本发明实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。
因此，旨在本发明覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本发明的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本发明更广阔的方面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显只指单数形式。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
除了在操作实施例中所示以外或另外表明之外，所有在说明书和权利要求中表示成分的量、物化性质等所使用的数字理解为在所有情况下通过术语“约”来调整。例如，因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
本申请一实施方式提供了一种水性无机涂料，按质量份数计，包括以下组分：
以片状刚玉粉为主体耐高温材料，搭配多元醇磷酸酯和水溶性硅酸盐，各组分之间按特定比例共同作用，涂布于金属基材表面时，可以同金属基材络合配位，在金属表面形成一层分子保护膜，且致密性较好，有效阻挡外界腐蚀介质进入金属基材表面，且该水性无机涂料形成的无机涂层的耐高温性能较好，其在超过500℃温度下使用依然具有较高的附着力及较好的耐腐蚀性能。上述水性无机涂料，配方简单，绿色环保无污染。
可以理解，按质量份数计，片状刚玉粉包括但不限于100份、102份、105份、108份、110份、112份、115份、118份、120份、122份、125份、128份、130份、132份、135份、138份、140份；水溶性硅酸盐包括但不限于50份、52份、55份、58份、60份、62份、64份、65份；多元醇磷酸酯包括但不限于5份、6份、7份、8份、9份；水包括但不限于90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份。在一些示例中可为这些点值中任意两个作为端值构成的范围内，下同。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，按质量份数计，包括以下组分：
在其中一些示例中，水性无机涂料中，片状刚玉粉与多元醇磷酸酯的质量之比为(14～24):1。
可以理解，片状刚玉粉与多元醇磷酸酯的质量之比包括但不限于14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1。
可选地，片状刚玉粉与多元醇磷酸酯的质量之比为(14～20):1。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，水溶性硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾和硅酸锂中的至少一种。
可选地，水溶性硅酸盐包括硅酸钠。
可以理解，多元醇磷酸酯可以由多元醇与磷酸或亚磷酸脱水得到。
进一步地，多元醇分子中含有三个或三个以上羟基，其通式为R1-(OH)x(x≥3)；进一步地，R1中的碳原子数不超过10。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，多元醇磷酸酯包括肌醇六磷酸酯、季戊四醇磷酸酯(PEPA)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)中的至少一种。
上述特定种类的多元醇磷酸酯与金属基材通过离子络合、原子配位效应，进一步增加涂层致密性，同时在超过450℃高温下提供磷酸根离子参与烧结反应，提升涂层的耐高温性能。
可以理解，片状刚玉粉的主体成分为α型三氧化二铝，含量大于99％，密封干燥储存，避免受潮。
进一步地，片状刚玉粉包括但不限于片状片状刚玉粉、柱状片状刚玉粉。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，片状刚玉粉为片状片状刚玉粉。
进一步地，片状刚玉粉包括但不限于片状白刚玉粉、片状棕刚玉粉。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，片状刚玉粉的粒径为5μm～15μm。
可以理解，片状刚玉粉的粒径指的是片状刚玉粉的最大尺寸；进一步可以理解，片状刚玉粉的粒径包括但不限于5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、13μm、15μm。
在其中一些示例中，按在水性无机涂料中的质量份数计，水性无机涂料还包括：润湿流平剂0.2～0.5份。
可以理解，按在水性无机涂料中的质量份数计，水性无机涂料中，润湿流平剂包括但不限于0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，按质量份数计，由以下组分组成：
上述示例中的水性无机涂料的组分不含金属粉。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，润湿流平剂包括BYK378、HT-4000和TegoWet 70中的至少一种。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，按在水性无机涂料中的质量份数计，水性无机涂料还包括：金属粉10～18份。
在超过450℃条件下，多元醇磷酸酯与水溶性硅酸盐及金属粉可形成三聚磷酸金属盐层，该三聚磷酸金属盐层可进一步提升保护膜的致密性；同时部分金属粉在高温下还会形成金属粉的氧化物，质量增加，不会失重，使得即使在超过500℃的高温下，有效减少成分丢失以及减少结构变化。即上述水性无机涂料在片状刚玉粉、多元醇磷酸酯和水溶性硅酸盐的基础上，进一步搭配金属粉，可进一步促进分子保护膜的致密性，从而进一步提升耐高温性能。
可以理解，按在水性无机涂料中的质量份数计，水性无机涂料中，金属粉包括但不限于10份、11份、12份、14份、15份、16份、18份。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，按质量份数计，包括以下组分：
在其中一些示例中，水性无机涂料中，按质量份数计，包括以下组分：
在其中一些示例中，水性无机涂料中，金属粉与片状刚玉粉的质量比为(0.1～0.15):1。
可以理解，金属粉与片状刚玉粉的质量比包括但不限于0.1:1、0.12:1、0.13:1、0.14:1、0.15。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，金属粉包括锌粉和铝粉中的至少一种。
可以理解，水性无机涂料在超过450℃高温条件下使用时，多元醇磷酸酯与金属粉烧结生成三聚磷酸金属致密层为三聚磷酸锌，三聚磷酸铝等；且温度越高，致密效果越好，可高达1000℃。
采用特定种类的金属粉，可进一步提升水性无机涂料形成的无机涂层的耐高温性能。
在其中一些示例中，水性无机涂料中，金属粉的粒径为1nm～100nm。
可以理解，金属粉的粒径包括但不限于1nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm。
可以理解，将金属粉密封干燥储存，避免受潮。
本申请一实施方式提供了一种水性无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
将上述水性无机涂料的组分混合均匀，得到水性无机涂料。
在其中一些示例中，水性无机涂料的制备方法中，包括以下步骤：
用水将多元醇磷酸酯稀释，得到多元醇磷酸酯溶液；
将硅酸盐和水混合均匀，加入多元醇磷酸酯溶液后，再加入片状刚玉粉和润湿流平剂，分散。
在其中一些示例中，当水性无机涂料中包含金属粉时，水性无机涂料的制备方法中，加入多元醇磷酸酯溶液后，再加入片状刚玉粉、金属粉和润湿流平剂，分散。
在其中一些示例中，水性无机涂料的制备方法中，将多元醇磷酸酯溶液滴加至硅酸盐和水的混合溶液中。进一步地，边搅拌边滴加。
在其中一些示例中，水性无机涂料的制备方法中，多元醇磷酸酯溶液中，多元醇磷酸酯与水的质量比为(0.8～1):(3～5)。
可以理解，当上述水性无机涂料中不包含金属粉时，制备方法中不添加金属粉即可。
本申请一实施方式提供了一种无机涂层，由上述水性无机涂料固化得到。
本申请提供的无机涂层，耐高温性能较好，即使在超500℃高温条件下使用后，依然具有较高的附着力和较好的耐腐蚀性能。
本申请一实施方式提供了一种无机涂层的制备方法，包括如下步骤：
将上述水性无机涂料涂布在基材上，固化，形成无机涂层。
在其中一些示例中，无机涂层的制备方法中，固化的温度为21℃～90℃。
进一步地，在21℃～25℃固化20h～30h；或者在80℃～90℃固化20min～30min。
本申请一实施方式提供了一种含有无机涂层的组件，包括基材与置于基材表面的上述无机涂层。
进一步地，基材包括金属基材。
进一步地，基材包括钢板或不锈钢。
可以理解，含有无机涂层的组件包括但不限于汽车组件、家电组件、航天航空组件。
进一步地，汽车组件包括但不限于排气管、刹车盘。
本申请一实施方式提供了一种组件的防护方法，包括如下步骤：
将上述无机涂料设置于组件基材的表面，经固化在组件基材表面形成无机涂层。
可以理解，在组件基材表面形成的无机涂层具有较好的耐高温性能，该组件即使在超500℃高温条件下使用，依然具有较好的耐腐蚀性能。
在其中一些示例中，组件的防护方法中，无机涂层的厚度为20μm～30μm。
可以理解，无机涂层的厚度包括但不限于20μm、22μm、25μm、28μm、30μm。
在其中一些示例中，组件的防护方法中，将水性无机涂料设置于组件基材表面的方式包括但不限于涂敷、喷涂等。
在其中一些示例中，组件的防护方法中，将水性无机涂料设置于组件基材表面步骤之前，还包括将组件表面进行表面处理。
进一步地，表面处理包括喷砂处理、喷丸处理、手工打磨等。
进一步地，表面处理至Sa2.5以上。
本申请一实施方式提供了一种汽车，包括上述含有无机涂层的组件。
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
以下具体实施例中所涉及的原料，若无特殊说明，均可来源于市售，所使用的仪器，若无特殊说明，均可来源于市售。
实施例1
水性无机涂料组分：56重量份的硅酸钠，8重量份的肌醇六磷酸酯，115重量份的水，115重量份粒径为10μm的片状棕刚玉粉，15重量份粒径为50nm的锌粉，0.3重量份规格为BYK378的润湿流平剂；
先将硅酸钠和水混合，边搅拌边滴加稀释后的肌醇六磷酸酯(按肌醇六磷酸酯：水＝1:5进行稀释)，继续在室温下搅拌10分钟，将混合溶液转移至分散桶中，再加入片状棕刚玉粉和润湿流平剂高速分散20分钟，真空脱泡，出料，得到水性无机涂料。
实施例2
水性无机涂料组分：55重量份的硅酸钠，76重量份的肌醇六磷酸酯，105重量份的水，110重量份粒径为10μm的片状棕刚玉粉，12重量份粒径为50nm的锌粉，0.3重量份规格为BYK378的润湿流平剂；制备方法同实施例1。
实施例3
水性无机涂料组分：56重量份的硅酸钠，5重量份的肌醇六磷酸酯，115重量份的水，120重量份粒径为10μm的片状棕刚玉粉，10重量份粒径为50nm的锌粉，0.3重量份规格为BYK378的润湿流平剂；制备方法同实施例1。
实施例4
水性无机涂料组分：57重量份的硅酸钠，7重量份的肌醇六磷酸酯，110重量份的水，130重量份粒径为10μm的片状棕刚玉粉，0.3重量份规格为BYK378的润湿流平剂；制备方法同实施例1。
实施例5
水性无机涂料组分：65重量份的硅酸钠，9重量份的肌醇六磷酸酯，115重量份的水，140重量份粒径为10μm的片状棕刚玉粉，0.5重量份规格为BYK378的润湿流平剂；
先将硅酸钠和水混合，边搅拌边滴加稀释后的肌醇六磷酸酯(按肌醇六磷酸酯：水＝1:0.8进行稀释)，继续在室温下搅拌10分钟，将混合溶液转移至分散桶中，再加入片状棕刚玉粉和润湿流平剂高速分散20分钟，真空脱泡，出料。
实施例6
水性无机涂料组分：50重量份的硅酸钠，5重量份的肌醇六磷酸酯，100重量份的水，120重量份粒径为10μm的片状棕刚玉粉，0.2重量份规格为BYK378的润湿流平剂；制备方法同实施例1；
先将硅酸钠和水混合，边搅拌边滴加稀释后的肌醇六磷酸酯(按肌醇六磷酸酯：水＝1:3进行稀释)，继续在室温下搅拌10分钟，将混合溶液转移至分散桶中，再加入片状棕刚玉粉和润湿流平剂高速分散20分钟，真空脱泡，出料。
实施例7
与实施例1基本相同，不同点在于，将硅酸钠换成等量的硅酸钾。
实施例8
与实施例1基本相同，不同点在于，将多元醇磷酸酯换成5重量份季戊四醇磷酸酯。
对比例1
与实施例1基本相同，不同点在于，省略8重量份的肌醇六磷酸酯。
对比例2
与实施例1基本相同，不同点在于，将片状刚玉粉换成等质量的三氧化二铝粉末。
对比例3
与实施例1基本相同，不同点在于，将刚玉粉替换成等质量的云母粉。
对比例4
与实施例1基本相同，不同点在于，将刚玉粉替换成等质量的金刚砂。
对比例5
与实施例1基本相同，不同点在于，将硅酸钠替换成等质量的滑石粉。
对比例6
与实施例1基本相同，不同点在于，将硅酸钠替换成等质量的硅酸铝。
对比例7
与实施例1基本相同，不同点在于，将片状刚玉粉替换成等质量的柱状刚玉粉。
对比例8
与实施例1基本相同，不同点在于，水性无机涂料组分如下：56重量份的硅酸钠，58重量份的肌醇六磷酸酯，115重量份的水，65重量份粒径为10μm的片状棕刚玉粉，15重量份粒径为50nm的锌粉，0.3重量份规格为BYK378的润湿流平剂。
各实施例和对比例的水性无机涂料的主要成分如表1所示。
表1
无机涂层样品的制备：
基材为不锈钢板材，对不锈钢板材的表面进行喷丸处理，使用压缩空气对工件进行清理；再分别喷涂各实施例和对比例制得的水性无机涂料，在80℃下保温20分钟固化，室温放置72小时后，分别得到含有无机涂层的样品A1～A14。
经检测，无机涂层A1～A14的厚度均在20μm～30μm之间，分别为24μm、25μm、26μm、25μm、26μm、28μm、24μm、25μm、25μm、26μm、27μm、26μm、28μm、26μm、27μm。
以下为无机涂层的性能测试。
1)初始性能：直接将上述各实施例和对比例水性无机涂料形成的含有无机涂层的样品A1～A14分别进行中性盐雾试验(按GB/T 1771-2007进行)、附着力测试(按GB/T 9286进行)、耐冲击试验(按GB/T 1732进行)和硬度试验(按GB/T 6739进行)；
2)上述各无机涂层的耐高温性能测试：将样品A1～A14分别在马弗炉内于800℃放置3小时后，得到处理后样品B1～B14；将处理后样品B1～B14进行附着力测试和中性盐雾试验(按GB/T 1771-2007进行)，观察处理后样品B1～B14的无机涂层有无开裂、锈蚀、变色、脱落等现象，记录附着力和有效防腐蚀的时间；
其中样品A1的无机涂层如图1所示，样品B2的无机涂层如图2所示。从图1～2可以看出，经过800℃高温试验后涂层表面状态完好，与高温试验前对比无明显外观差别，其余测试结果如表2所示。
表2
从表2可以看出，相比对比例，实施例的水性无机涂料在800℃放置3小时后，其附着力依然较高，耐中性盐雾能力依然较好；其中实施例1和实施例2的耐高温性能优于其他实施例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，便于具体和详细地理解本申请的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本申请提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本申请所附权利要求的保护范围内。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。
Claims (16)
1.一种水性无机涂料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：
2.如权利要求1所述的水性无机涂料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：
3.如权利要求1所述的水性无机涂料，其特征在于，所述片状刚玉粉与所述多元醇磷酸酯的质量之比为(14～24):1。
4.如权利要求1所述的水性无机涂料，其特征在于，所述水溶性硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾和硅酸锂中的至少一种。
5.如权利要求1所述的水性无机涂料，其特征在于，所述多元醇磷酸酯包括肌醇六磷酸酯、季戊四醇磷酸酯和氨基三亚甲基膦酸中的至少一种。
6.如权利要求1～5任一项所述的水性无机涂料，其特征在于，按在所述水性无机涂料中的质量份数计，所述水性无机涂料还包括：润湿流平剂0.2～0.5份。
7.如权利要求6所述的水性无机涂料，其特征在于，所述润湿流平剂包括BYK378、HT-4000和Tego Wet 70中的至少一种。
8.如权利要求1～5、7任一项所述的水性无机涂料，其特征在于，按在所述水性无机涂料中的质量份数计，所述水性无机涂料还包括：金属粉10～18份。
9.如权利要求8所述的水性无机涂料，其特征在于，所述金属粉与所述片状刚玉粉的质量比为(0.1～0.15):1。
10.如权利要求8所述的水性无机涂料，其特征在于，所述金属粉包括锌粉和铝粉中的至少一种。
11.一种无机涂层，其特征在于，由权利要求1～10任一项所述的水性无机涂料固化得到。
12.一种无机涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将如权利要求1～10任一项所述的水性无机涂料涂布在基材上，固化，形成所述无机涂层。
13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为21℃～90℃。
14.一种含有无机涂层的组件，其特征在于，包括基材与置于所述基材表面的如权利要求11所述的无机涂层。
15.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述基材包括金属基材。
16.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求14或15所述的组件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311089035.2A CN117089229A (zh) | 2023-08-28 | 2023-08-28 | 水性无机涂料、无机涂层及其制备方法、组件与汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311089035.2A CN117089229A (zh) | 2023-08-28 | 2023-08-28 | 水性无机涂料、无机涂层及其制备方法、组件与汽车 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117089229A true CN117089229A (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=88773412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311089035.2A Pending CN117089229A (zh) | 2023-08-28 | 2023-08-28 | 水性无机涂料、无机涂层及其制备方法、组件与汽车 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117089229A (zh) |
-
2023
- 2023-08-28 CN CN202311089035.2A patent/CN117089229A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102232758B1 (ko) | 크롬-무함유 실리케이트-기재 세라믹 조성물 | |
| JP6636036B2 (ja) | クロメートフリーセラミックコーティング組成物 | |
| US10472524B2 (en) | Binder composition, a method of manufacturing a corrosion-resistant sacrificial protective coating using said composition, and a support coated with such a coating | |
| CN109021633A (zh) | 一种石墨烯基高温涂料及其制备方法 | |
| JP4651098B2 (ja) | シリカ殻からなるナノ中空粒子を用いた防食膜及びシリカ殻からなるナノ中空粒子を用いた防食塗料 | |
| KR101046264B1 (ko) | 세라믹 분체도료 조성물，이를 코팅한 강관말뚝 및 이의 제조방법 | |
| Li et al. | Fabrication and adhesive properties of thin organosilane films coated on low carbon steel substrates | |
| KR102146594B1 (ko) | 열간 성형전에 강의 코팅을 위한 멀티-스테이지 방법 | |
| JP7224448B2 (ja) | 低減された硬化温度を有するクロムを含まないシリケート系セラミック組成物 | |
| KR102611925B1 (ko) | 내열도료 조성물, 내열도막, 내열도막 부착 기재 및 그의 제조방법 | |
| KR101010323B1 (ko) | 수용화 액상 나노세라믹을 함유하는 친환경 수용성 방청코팅조성물 | |
| WO2004033116A1 (en) | Formation of corrosion-resistant coating | |
| KR20120129368A (ko) | 무기 도료 조성물 및 이를 제조하는 방법 | |
| EP0236497B1 (en) | Coating compositions and method for improving the properties of coated substrates | |
| Niknahad et al. | Corrosion protection of aluminum alloy substrate with nano-silica reinforced organic–inorganic hybrid coatings | |
| He et al. | Fabrication and wear properties of Al 2 O 3-SiC ceramic coatings using aluminum phosphate as binder | |
| CN117089229A (zh) | 水性无机涂料、无机涂层及其制备方法、组件与汽车 | |
| Wang et al. | Study on the corrosion resistance of sulfonated graphene/aluminum phosphate composites in waterborne polyurethane coatings | |
| WO2021002139A1 (ja) | 耐熱塗料組成物、耐熱塗膜、耐熱塗膜付き基材およびその製造方法 | |
| CN113462208A (zh) | 一种无机耐高温陶瓷耐磨防腐涂料及其制备方法 | |
| JP2017087501A (ja) | 表面処理鋼板 | |
| KR101084039B1 (ko) | 강판의 방청코팅제 도장공법 | |
| JP4290173B2 (ja) | 水性塗料組成物 | |
| JP2001192842A (ja) | 金属用処理剤、コーティング被膜付金属材料、金属樹脂複合成形体 | |
| RU2737838C1 (ru) | Способ получения защитного композиционного покрытия на стальной детали |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |