一種水性阻燃防腐底盤裝甲的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于汽車底盤裝甲技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種水性阻燃防腐底盤裝甲的制備方法。以水性納米高分子聚合物為成膜物質(zhì)，以分散良好的滑石粉、重鈣為填料，以空心玻璃微珠為隔熱功能填料，以磷酸鋅為防腐輔助填料，以水性黑色漿為著色漿料，采用高速分散，從而制備出水性阻燃防腐底盤裝甲。本發(fā)明制備得到的水性阻燃防腐底盤裝甲屬于對現(xiàn)有水性底盤裝甲的改進與創(chuàng)新，在本發(fā)明中添加了多種納米材料，使水性底盤裝甲的阻燃以及防腐性能得到很大提升。
【專利說明】
一種水性阻燃防腐底盤裝甲的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于汽車底盤裝甲技術(shù)領(lǐng)域，涉及采用無機納米材料制備具有阻燃、防腐性能優(yōu)異的水性底盤裝甲的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對汽車底盤保護重要性意識的增強，以及國家對環(huán)保與安全的重視，水性底盤裝甲越來越受到汽車廠家的重視，水性底盤裝甲因施工方便，VOC排放低，對人體無害，逐漸取代了以瀝青型和橡膠型為代表的油性底盤裝甲。目前市場上應(yīng)用最為廣泛的是以水性高分子聚合物為主要成膜物質(zhì)的水性底盤裝甲，但為了達到優(yōu)異的防腐性能，在生產(chǎn)水性底盤裝甲過程中，往往要加入一些防腐、防霉、防銹的材料，而這些材料大多對人體的健康存在隱患，由于大多水性底盤裝甲阻燃等級偏低，因此在發(fā)生火災(zāi)時，底盤裝甲不但對汽車底盤起不到很好的保護，反而會因為燃燒，釋放出有害氣體，因此，大多數(shù)水性底盤裝甲在歐盟等發(fā)達國家的使用已經(jīng)逐漸開始受到了限制。
[0003]隨著科技的進步，納米材料以及納米技術(shù)正在被人們逐漸認識并應(yīng)用，納米材料因其獨特的結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)材料所不具備的奇異或反常的物理、化學(xué)特性，已經(jīng)在航空航天、紡織、機械以及醫(yī)療設(shè)備中得到了很好的應(yīng)用。
[0004]同樣，20世紀80年代，納米材料在國外的一些涂料行業(yè)已經(jīng)得到了成功的運用，如:納米氧化梓可以提尚涂料的抗菌、防霉性能，納米氧化娃可以提尚涂料的防腐性能，納米氧化鋯可以提高涂料的耐磨性能，納米氧化鎂可以提高涂料的防火性能等。時至今日，納米材料越來越多的被應(yīng)用到涂料當(dāng)中去，國內(nèi)很多涂料公司也正在積極開發(fā)納米涂料，納米涂料漸漸成為了今后涂料發(fā)展的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決目前市場上大多水性底盤裝甲的阻燃等級低、防腐效果不理想、防腐防銹顏料對人體健康存在風(fēng)險等問題。水性阻燃防腐底盤裝甲的特征是:阻燃等級高、不燃燒，防腐性能優(yōu)異且防腐防銹材料對人體無害、不污染環(huán)境。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:以水性納米高分子聚合物為成膜物質(zhì)，以分散良好的滑石粉、重鈣為填料，以空心玻璃微珠為隔熱功能填料，以磷酸鋅為防腐輔助填料，以水性黑色漿為著色漿料，采用高速分散，從而制備出水性阻燃防腐底盤裝甲。
[0007]本發(fā)明的關(guān)鍵是選擇合適的硅溶膠、納米氧化鋅、納米氧化鎂，然后分別將納米氧化鋅、納米氧化鎂制成溶膠，三種溶膠分別添加到水性高分子聚合物中，制成成膜物質(zhì)一水性納米高分子聚合物。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0009]—種水性阻燃防腐底盤裝甲的制備方法，步驟如下:
[0010](I)鋅溶膠制備:將納米氧化鋅加入到去離子水中，在60°C_75°C溫度下，磁力攪拌10-20分鐘，配制成濃度為20 %-35 %的納米氧化鋅溶液，加入硅烷偶聯(lián)劑和螯合分散劑，分散均勻，硅烷偶聯(lián)劑和螯合分散劑的加入量分別為納米氧化鋅溶液質(zhì)量的3%-5%和2%-3%;采用氨水調(diào)節(jié)PH值至8-10，轉(zhuǎn)速調(diào)整到800r/min-1200r/min，分散2h-3h，然后60°C_80°C 保溫 10h-12h;
[0011](2)鎂溶膠制備:將納米氧化鎂加入到去離子水中，60°C_75°C溫度下，磁力攪拌10-20分鐘，配制成濃度為20 %-30 %的納米氧化鎂溶液，加入硅烷偶聯(lián)劑和螯合分散劑，分散均勻，硅烷偶聯(lián)劑和螯合分散劑的加入量分別為納米氧化鎂溶液質(zhì)量的3%-5%和2%-3 %，采用氨水調(diào)節(jié)PH值至8-10，轉(zhuǎn)速調(diào)整到800r/min-1200r/min，分散2h_3h，然后60 °C-80°C 保溫 10h-12h;
[0012](3)在磁力攪拌下向丙烯酸乳液中加入鋅溶膠、鎂溶膠和硅溶膠，鋅溶膠、鎂溶膠和硅溶膠的加入量分別為丙烯酸乳液質(zhì)量的6%-9%、5%-8%和8%-13%，在60°C-80°(:保溫6h-8h，制得水性納米高分子聚合物A ；
[0013](4)水性黑色漿制備:將去離子水和去離子水質(zhì)量15%-30%的高分子量嵌段共聚物分散劑溶液加入分散罐中，高分子量嵌段共聚物分散劑溶液為去離子水質(zhì)量的15 % -30%;邊分散邊加入與高分子量嵌段共聚物溶液質(zhì)量相同的炭黑，分散均勻后，加稍許玻璃珠，研磨至炭黑細度小于20微米，過濾，制得濃度為15%-30%的水性黑色漿；
[OOM] (5)將步驟(4)制備得到的水性納米高分子聚合物A,開啟攪拌1000r/min-1200r/min，加入滑石粉、重鈣、磷酸鋅和空心玻璃微珠，加入量分別為水性納米高分子聚合物A質(zhì)量的30%-50%、25%-40%、6%-15%和8%-15%，攪拌分散15min-30min，加入上述物質(zhì)總質(zhì)量0.5 %-2 %的水性黑色漿調(diào)成灰色，制得水性阻燃防腐底盤裝甲。
[0015]所述的硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-氯丙基三乙氧基硅烷。
[0016]所述的螯合分散劑為有機螯合物。
[0017]涂膜的制備:選用冷乳鋼板，用乙醇將表面擦拭干凈，然后用砂紙打磨除銹、除去氧化皮，再次用乙醇將打磨好的冷乳鋼板擦拭干凈，分別用涂膜制備器，在鋼板上刮涂一定厚度的水性阻燃防腐底盤裝甲，室溫放置2h-3h，然后70°C_90°C烘烤2h，制得涂膜試樣。
[0018]本發(fā)明制備的涂膜，耐中性鹽霧分別達到了500h(干膜厚度Imm)和1200h(干膜厚度2mm)，涂膜在火焰上放置1min，不燃燒。
[0019]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明制備得到的水性阻燃防腐底盤裝甲屬于對現(xiàn)有水性底盤裝甲的改進與創(chuàng)新，在本發(fā)明中添加了多種納米材料，使水性底盤裝甲的阻燃以及防腐性能得到很大提升。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合技術(shù)方案，進一步說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0021]實施例1
[0022]—種水性阻燃防腐底盤裝甲的制備方法，步驟如下:
[0023]①鋅溶膠制備:將50.0g納米氧化鋅加入到200.0g去離子水中，70°C溫度下，磁力攪拌10分鐘，加入8.0g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，5.0g乙二胺四甲叉磷酸鈉，采用氨水調(diào)節(jié)PH值至10，轉(zhuǎn)速調(diào)整到1000r/min，分散2h，然后80°C保溫12h;②鎂溶膠制備:將60.0g納米氧化鎂加入到200.0g去離子水中，70°C溫度下，磁力攪拌10分鐘，加入7.Sg甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，6.0g乙二胺四甲叉磷酸鈉，采用氨水調(diào)節(jié)PH值至10，轉(zhuǎn)速調(diào)整到1000r/min，分散2h，然后80 °C保溫12h ；③取400.0g丙烯酸乳液，在磁力攪拌下，分別將30.0g鋅溶膠、25.0g鎂溶膠、50.0g硅溶膠慢慢的添加進去，然后70 °C保溫6h，制得水性納米高分子聚合物A;④水性黑色漿的制備:取100.0g去離子水、30.0g水性分散劑放入砂磨罐中，邊分散邊加入30.0炭黑Cl 11，分散均勻后，加100.0g玻璃珠，研磨至炭黑細度小于20微米，過濾，制得水性黑色漿;⑤取300.0gA,開啟攪拌1000r/min，加入150.0g滑石粉、110.0g重I丐、40.0g磷酸鋅、35.0g空心玻璃微珠，攪拌分散15min，加入1.5g水性黑色楽調(diào)成灰色，制得水性阻燃防腐底盤裝甲；⑥涂膜的制備:選用Imm厚的冷乳鋼板，用乙醇將表面擦拭干凈，然后用80目砂紙打磨，再次用乙醇將表面擦拭干凈，分別用涂膜制備器，在鋼板上刮涂厚水性阻燃防腐底盤裝甲，室溫放置2h，然后80°C烘烤2h，制得涂膜試樣。
[0024]實施例2
[0025]—種水性阻燃防腐底盤裝甲的制備方法，步驟如下:
[0026]①鋅溶膠制備:將60.0g納米氧化鋅加入到200.0g去離子水中，60°C溫度下，磁力攪拌15分鐘，加入10.0gy-氯丙基三乙氧基硅烷，7.0g 二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽，采用氨水調(diào)節(jié)PH值至8.5，轉(zhuǎn)速調(diào)整到1000r/min，分散2h，然后80 °C保溫12h ；②鎂溶膠制備:將50.0g納米氧化鎂加入到150.0g去離子水中，60°C溫度下，磁力攪拌15分鐘，加入10.0g γ -氯丙基三乙氧基硅烷，5.0g 二乙烯三胺五甲叉膦酸鹽，采用氨水調(diào)節(jié)PH值至8.5，轉(zhuǎn)速調(diào)整到1000r/min，分散2h，然后80 °C保溫12h ；③取400.0g丙烯酸乳液，在磁力攪拌下，分別將25.0g鋅溶膠、30.0g鎂溶膠、40.0g硅溶膠慢慢的添加進去，然后60 °C保溫8h，制得水性納米高分子聚合物A;④水性黑色漿的制備:取100.0g去離子水、30.0g水性分散劑放入砂磨罐中，邊分散邊加入30.0炭黑Cl 11，分散均勻后，加100.0g玻璃珠，研磨至炭黑細度小于20微米，過濾，制得水性黑色漿;⑤取300.0gA,開啟攪拌1200r/min，加入100.0g滑石粉、120.0g重I丐、30.0g磷酸鋅、40.0g空心玻璃微珠，攪拌分散15min，加入2.0g水性黑色楽調(diào)成灰色，制得水性阻燃防腐底盤裝甲；⑥涂膜的制備:選用Imm厚的冷乳鋼板，用乙醇將表面擦拭干凈，然后用80目砂紙打磨，再次用乙醇將表面擦拭干凈，分別用涂膜制備器，在鋼板上刮涂Imm、2mm厚水性阻燃防腐底盤裝甲，室溫放置2h，然后80°C烘烤2h，制得涂膜試樣。
【主權(quán)項】
1.一種水性阻燃防腐底盤裝甲的制備方法，其特征在于如下步驟: (1)鋅溶膠制備:將納米氧化鋅加入到去離子水中，在60°c-75°c溫度下，磁力攪拌10-20分鐘，配制成濃度為20%-35%的納米氧化鋅溶液;再加入硅烷偶聯(lián)劑和螯合分散劑，分散均勻，硅烷偶聯(lián)劑和螯合分散劑的加入質(zhì)量分別為納米氧化鋅溶液質(zhì)量的3%-5%和2%-3%；采用氨水調(diào)節(jié)pH值至8-10，在轉(zhuǎn)速為800r/min-l 200r/min條件下，分散2h_3h ；然后60°C_80°C，保溫1h-12h; (2)鎂溶膠制備:將納米氧化鎂加入到去離子水中，60°C_75°C溫度下，磁力攪拌10-20分鐘，配制成濃度為20%-30%的納米氧化鎂溶液;再加入硅烷偶聯(lián)劑和螯合分散劑，分散均勻，硅烷偶聯(lián)劑和螯合分散劑的加入質(zhì)量分別為納米氧化鎂溶液質(zhì)量的3%-5%和2%-3 %，采用氨水調(diào)節(jié)pH值至8-10，在轉(zhuǎn)速為800r/min-l200r/min條件下，分散2h-3h;然后60°C_80°C 保溫 10h-12h; (3)在磁力攪拌下向丙烯酸乳液中加入鋅溶膠、鎂溶膠和硅溶膠，鋅溶膠、鎂溶膠和硅溶膠的質(zhì)量分別為丙烯酸乳液質(zhì)量的6 % -9 %、5 % -8 %和8 % -13 %，在60 °C -80 °C保溫6h-8h，制得水性納米高分子聚合物A ； (4)水性黑色漿制備:將去離子水和高分子量嵌段共聚物分散劑溶液加入分散罐中，高分子量嵌段共聚物分散劑溶液為去離子水質(zhì)量的15%-30% ;邊分散邊加入與高分子量嵌段共聚物溶液質(zhì)量相同的炭黑，分散均勻后，加入玻璃珠，研磨至炭黑細度小于20微米，過濾，制得濃度為15 % -30 %的水性黑色漿； (5)將步驟(3)制備得到的水性納米高分子聚合物A按照轉(zhuǎn)速1000r/min-1200r/min攪拌，加入滑石粉、重鈣、磷酸鋅和空心玻璃微珠，加入量分別為水性納米高分子聚合物A質(zhì)量的30 % -50 %、25 % -40 %、6 % -15 %和8 % -15 %，攪拌分散15min_30min ；再加入上述物質(zhì)總質(zhì)量0.5 %-2 %的水性黑色漿調(diào)成灰色，制得水性阻燃防腐底盤裝甲。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ -氯丙基三乙氧基硅烷。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述的螯合分散劑為有機螯合物。
【文檔編號】C09D5/18GK105860702SQ201610240310
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月16日
【發(fā)明人】蔡大安, 潘順嶺, 孫成, 姚娜, 趙洪斌
【申請人】丹東安邦涂料有限公司