CN85103406A - 高阻尼耐磨蚀涂料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于车底涂料制造技术。在现有技术中用于车辆底部涂料，一类为丙烯酸酯类阻尼涂料，这类涂料具有很高的减振降噪性能，但其漆膜耐磨蚀性差。另一类为聚氯乙烯抗石击涂料，这类涂料具有很高的漆膜强度，但减振降噪性能差。本发明提供一种既具有很高的漆膜强度可抗高速碎石冲击，又具有很高的力学内耗性能可抑制车体振动和噪声辐射，高闪点、低公害的车底涂料及其制造方法。由本方法制造的涂料可用于各类车辆底部或其它有防振、减噪、耐磨、防蚀要求的部位，作为金属保护涂料使用。

Description

本发明属于车底涂料制造技术。

车辆在高速行驶时，其底部不断受到高速碎石的撞击，由此引起车底部分的磨损和锈蚀，并加剧车底振动和噪声幅射，按照美国汽车工程学会SAE标准等规定，在汽车底部需粘敷或涂装一定的保护材料。这些材料，必须具备抑制车体振动和噪声幅射以及抗砾石磨蚀性能。在现有技术中有的车辆仍然采用沥青类涂料，这类涂料防水、防锈性能好，有一定的防振性能，但耐温变、耐石击性很差，六十年代开始，一些小客车采用丙烯酸酯类阻尼涂料，这类涂料具有良好的力学内耗性能，能有效抑制车体振动和噪声幅射，涂膜性能有很大改进，但是其漆膜强度仍然不高，在砾石、铁丸撞击下易断裂剥落。同时上述二种涂料均含有50%左右有机溶剂，气味大、易着火，成膜时溶剂气体进入大气污染环境，从七十年代开始，出现了聚氯乙烯和聚氨基甲酸酯类所谓“耐碎石”涂料，特别是聚氯乙烯类涂料在欧美各国得到广泛应用。这类涂料基本上不含有机溶剂，漆膜强度很高，可耐铁丸和砾石长期冲击，但其涂层均为塑性材料，除了具有一些隔声效果外，不可能通过能量转换机制有效地抑制金属壳体振动和噪声幅射，为了实现车辆的减振降噪，在车底内侧尚需粘敷其它阻尼材料。很多产品加入含有碳元素的黑色颜料，不能制成浅色产品，同时一些产品的漆膜流平性差，限制了其它有外观要求的场合使用，此外现有技术均使用无定型二氧化硅作触变助剂，这种助剂表观密度很低，使用很不方便，与极性化合物接触时，易破坏定向结构，导致粘度降解。

本发明的目的在于不大量引进其它树脂改性，即在不改变塑溶胶基本组成和特点的基础上，通过配方整体设计，制成一种成膜后具有粘弹性能的涂料。这种涂料既具有很高的漆膜强度，又具有很高的力学内耗性能，可用一般方法涂装在不规则金属表面上，并可在较低温度下塑化成膜，与金属材料有良好的附着力，与电泳底漆及其它底漆有良好的配套性。由本方法制造的涂料，可作为车底外侧面减振、耐石击和车射其它部分阻尼、嵌缝及填堵工艺予留孔材料使用，也可用于除车辆外有减振、降噪、耐磨和防蚀要求的部位，作金属保护材料使用。

由本方法制造的涂料由树脂、颜料、填料、增塑剂、触变剂、其它助剂和少量有机溶剂组成。

所述树脂以聚氯乙烯或及其共聚物为主体，其数均分子量在45000到83000之间。由于其分子量比大多数涂料用树脂（一般在1000左右）和一般塑溶胶涂料用树脂（一般为300到1000）大得多。因此漆膜具有与塑料相似的高的机械强度，其使用量为20～60%。

本发明还加入带有活性氢原子、胺值为200到400、由二聚植物油酸、二元羧酸和多胺经酰化缩聚后溶介在醇类溶剂中而成的聚酰胺树脂，含有羟基、羧基等基团低粘度聚酯树脂，其使用量为2～14%。

所述颜料和填料可赋予涂层颜色、遮盖力、增强附着力和机械强度、改善施工性能、降低成本。在本方法中，除使用一些常用的填料如硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、碳黑、石墨粉之外，还使用一些特殊的填料如硅酸盐类、硼酸盐类、硅铝酸盐类等。一般阻尼涂料均为黑色，本方法除可制成黑色产品外，还能制成浅色或彩色等品种。颜料和填料的使用量为15～55%。

由于聚氯乙烯及其共聚物分子量很高，不可能类似一般涂料树脂溶介在有机溶剂中，而只能在增塑剂中分散。增塑剂可采用邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、巳二酸、癸二酸和壬二酸酯类等。本发明中聚氯乙烯树脂或氯乙烯，醋酸乙烯共聚物和增塑剂的重量比为100∶30到100∶80。

普通涂料干膜为30到50微米。厚膜型涂料干膜为100～200微米。作为车底涂料和阻尼涂料均要求干膜达数千微米，为防止在垂直面或向下面施工时湿膜产生流挂，本发明使用BENTONE粉作触变助剂。此原料价格低廉，操作方便，不需要在特定温度范围内膨化，使用量为0.5～1.5%。

根据需要，可加入少量热稳定剂，以保证生产和固化时粘度和色泽的稳定。

由本方法制造的涂料含有少量有机溶剂，由于含量很低，因此涂料基本无嗅、无毒，生产、运输和使用时基本无火警危险，有利于环境保护和节约能源。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.具有优良的力学内耗性能。

按OBSTER方法测定，由本发明制造的涂料其内耗因子η的峰值位置在0℃附近，峰值可达14×10^-2（100赫左右）或19×10^-2（300赫左右）。η＞5×10^-2的复盖区域达50～60℃。各方面参数均明显优于丙烯酸酯阻尼涂料，远高于聚氯乙烯防碎石涂料近期产品实测值（见附图。测试单位同济大学声学研究所，测试日期1984年9月）

2.具有优良的耐磨蚀性能。

按SAE    J671    APR82方法测定，经受十个试验循环，780号铁丸冲击后，其涂层平均保留率超过SAE标准，高于聚氯乙烯防碎石涂料近期产品实测数据。

测试单位：第二汽车制造厂车身厂    测试日期    1984年11月＊SAE    J671    APR82《VIBRATION    DAMPING    MATERIALSAND    UNDERBODY    COATINGS》1983年4月

3.与现有聚氯乙烯车底涂料相比，成膜温度较低。

一般塑溶胶涂料需在160～180℃（325°F～350°F）温度下烘烤才能塑化成膜。由本方法制得的涂料成膜温度较低可在130～150℃经30到60分钟烘烤，形成附着力良好、漆膜强韧的涂层。

4.与现有丙烯酸酯阻尼涂料相比，由本方法制得的涂料基本上无有机溶剂，具有无嗅、低毒、无公害、高闪点、运输操作安全等优点，并可制成浅色或彩色品种。

本发明可按以下实施例所述方式实施。

在高速分散机中加入邻苯二甲酸二辛酯19.1分（以重量计，下同），470聚酯树脂（上海开林造漆厂）11.6分，652聚酰胺树脂（上海开林造漆厂）3.2分，在慢速搅下，先搅匀以上组分，再缓缓加入平均分子量为45000到83000由乳液聚合方式得到的聚氯乙烯树脂43.7分，继续搅拌使分散均匀，加入BENTONE胶（上海开林造漆厂）5分先使其产生结构粘度，再加入原硅酸钾铝9分，硫酸钡4.4分，锌钡白2.6分，铁黄1分，醋酸铅0.4分，先使其打碎粉团混合均匀，再加快转速，在高剪切速率下充分分散直至漆料均匀，细度达50微米以下，粘度不再变化为止，可加入不大于5%（重量计）的烃类溶剂作洗涤容器和调节粘度之用。

力学内耗因子谱图

图例

-本发明实施例

--本发明其它例

本发明其它例

丙烯酸酯阻尼涂料

现有技术引证文件：

（1）    上海开林造漆厂    中国科学院声学研究所    6731

6752阻尼（减振）涂料鉴定资料    1979年11月

（2）    Ger    Offen    2601186    1977年7月

（3）    JP    79    134757    1979年10月

（4）    Belg    877，988    1979年11月

（5）    JP    81    24，435    1981年3月

（6）    JP    82    21，973    1982年2月

（7）    JP    84    78，279    1984年5月

（8）    TEROSON：《A    PARTNER    FOR    INDUSTRY》    1983年3月

（9）サンスタ-技研社：《PENGUIN    COAT    1622    PVC    SOL    STONE    GUARD    COAT》1984年2月

（10）    上海市涂料研究所    上海汽车厂：《CR-PVC涂料研究报告》

（11）    上海汽车厂    上海涂料所：《CR-PVC涂料应用试验技术总结》    1984年10月

Claims (4)

1、本发明属于车底涂料制造技术。提供一种高阻尼耐磨蚀涂料制造方法。在现有技术中，用于车辆底部用的涂料，大部分为聚氯乙烯塑溶胶涂料，这类涂料有很高的漆膜机械强度，但力学内耗性能差。另一类为聚丙烯酸酯类阻尼涂料。这类涂料有很高的减振降噪性能，但其漆膜耐磨蚀性差，本发明的特征是，使用适当的聚氯乙烯树脂与或及其共聚物，加入特殊的聚酰胺树脂或聚酯树脂，一定的颜料、填料、助剂和其他组分，在不大量引进其它合成树脂进行改性，保持乙烯类塑溶胶基本特点的基础上，经过配方整体考虑，制成一种具有粘弹性能，既可抑制金属壳体振动和噪声幅射，又可抵抗高速铁丸和碎石冲击、磨蚀的金属保护涂料。

2、根据权利要求1所述的方法其特征是，使用平均分子量为45000到83000之间，由乳液聚合获得的聚氯乙烯树脂或氯乙烯与醋酸乙烯共聚物，含有活性氢原子、胺值为200～400的聚酰胺树脂，含有羟基羧基等基团的低粘度聚酯树脂。聚氯乙烯树脂或氯乙烯和醋酸乙烯共聚物与增塑剂的重量比为100∶30到100∶80。

3、根据权利要求1所述的方法其特征是，除使用涂料产品常用的颜料和填料外，还使用硅酸盐类、硅硼酸盐类等作填料使用，既可制成浅色产品，又可制成黑色产品，填料与颜料的使用量为15～55%。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征是使用BENTONE粉作触变剂，使用量为0.5%到1.5%。

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