本發(fā)明涉及水性防銹涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種汽車底盤用石油瀝青基納米碳球增強(qiáng)的改性水基氟碳涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：顧名思義，汽車底盤處于汽車底部，其一直處于較為陰暗的環(huán)境中，且在汽車行駛過(guò)程中會(huì)受到雨水、沙石的沖擊，導(dǎo)致表面出現(xiàn)破損，加速銹蝕，嚴(yán)重降低底盤的使用壽命，因此加強(qiáng)汽車底盤的防銹至關(guān)重要。最直接有效的底盤防銹措施是在底盤上噴涂防銹漆，傳統(tǒng)的底盤防銹漆主要為油性涂料，油性涂料的優(yōu)點(diǎn)在于其形成的涂層較厚，使用壽命較長(zhǎng)，但是其致命的缺點(diǎn)在于污染較大，不符合現(xiàn)代環(huán)保的生產(chǎn)要求。反觀近幾年來(lái)廣為流行的水性涂料在環(huán)保性能方面能滿足要求，其機(jī)械性能在某些方面強(qiáng)于油性涂料，但是常規(guī)的水性防銹涂料容易脫落，與基材間的附著力較差，透水性大，封閉性不足，從而導(dǎo)致其防銹效果有限。水性氟碳樹脂因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在耐久性、耐腐蝕性、耐污性等方面較之其它類水性涂料有突出的優(yōu)勢(shì)，在汽車底盤防銹方面有良好的應(yīng)用前景?！缎滦退苑挤栏苛系男阅苎芯俊芬晃囊苑既橐鹤鳛槌赡せ希瑥?fù)合鐵鈦粉和改性磷酸鋅作為主要防腐顏料，制得的涂料表現(xiàn)出良好的密封效果和防腐蝕性能，但是氟碳樹脂也存在一些缺陷，如固化溫度較高、固化時(shí)間較長(zhǎng)、附著性差、與填料的潤(rùn)濕性較差、成本較高等等問(wèn)題，需要做進(jìn)一步的改性處理，以提高其市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種汽車底盤用石油瀝青基納米碳球增強(qiáng)的改性水基氟碳涂料及其制備方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種汽車底盤用石油瀝青基納米碳球增強(qiáng)的改性水基氟碳涂料，該涂料由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸三氟乙酯10-15、甲基丙烯酸羥乙酯8-12、丙烯酸3-5、石油瀝青基納米碳球2-3、十二烷基硫酸鈉0.1-0.2、烷基酚聚氧乙烯醚0.4-0.5、過(guò)硫酸鉀1-2、去離子水20-30、超支化聚醚乳液12-15、消泡劑0.4-0.5、防銹顏料3-5、十二碳醇酯1-2。所述的超支化聚醚乳液由以下重量份的原料制成：異佛爾酮二異氰酸酯8-12、二月桂酸二丁基錫0.1-0.2、N，N-二甲基甲酰胺12-16、環(huán)氧丙烷12-15、聚乙二醇單甲醚3-5、縮水甘油醚2-5、雙金屬氰化物催化劑0.8-1.2、去離子水40-50、十二烷基磺酸鈉0.4-0.5，制備方法為：（1）先取6-8重量份的異佛爾酮二異氰酸酯、雙金屬氰化物催化劑投入反應(yīng)釜中，真空脫水處理后在氮?dú)夥諊聰嚢枭郎刂?32-138℃，隨后滴加1/3重量份的環(huán)氧丙烷，繼續(xù)攪拌混合20-30min，隨后滴加縮水甘油醚及余量的環(huán)氧丙烷，邊滴加邊攪拌，添加完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)2-3h，反應(yīng)結(jié)束后體系冷卻至室溫后靜置分層，除去未反應(yīng)單體，得端羥基超支化聚醚多元醇備用；（2）取余量的異佛爾酮二異氰酸酯，將其投入N，N-二甲基甲酰胺中，攪拌混合均勻后加入二月桂酸二丁基錫，攪拌混合均勻后體系油浴加熱至35-40℃，保溫反應(yīng)2-3h，所得溶液備用；（3）將十二烷基磺酸鈉投入去離子水中配制成混合乳液，并將體系水浴加熱至75-80℃，隨后加入步驟（1）制得的端羥基超支化聚醚多元醇，與步驟（2）制備的物料混合均勻，體系加熱至75-80℃，在氮?dú)夥諊聰嚢杌旌戏磻?yīng)5-6h，反應(yīng)結(jié)束后加入去離子水、十二烷基磺酸鈉，超聲乳化40-50min，即得所述的超支化聚醚乳液。所述的一種汽車底盤用石油瀝青基納米碳球增強(qiáng)的改性水基氟碳涂料的制備方法為：（1）先將石油瀝青基納米碳球與超支化聚醚乳液混合，超聲攪拌分散2-3h，制得復(fù)合乳液備用；（2）將去離子水投入反應(yīng)容器中，接著加入十二烷基硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、1/3重量份的過(guò)硫酸鉀，攪拌使其完全溶解混合，隨后加入1/3重量份的甲基丙烯酸三氟乙酯、1/3重量份的丙烯酸以及1/3重量份的甲基丙烯酸羥乙酯，攪拌混合均勻后體系升溫至50-60℃，反應(yīng)40-50min后依次加入余量的甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、過(guò)硫酸鉀，邊加邊攪拌，添加完畢后保溫反應(yīng)50-60min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過(guò)濾，得改性氟碳樹脂乳液備用；（3）將步驟（1）制備的物料與步驟（2）所得物料混合，攪拌均勻后加入其它剩余物料，球磨分散，至料漿粒度＜50μm，最后用去離子水調(diào)節(jié)粘度，過(guò)濾后即得產(chǎn)品。本發(fā)明制備了一種摻雜石油瀝青基納米碳球的水性氟碳樹脂乳液，其中加入的石油瀝青基納米碳球經(jīng)超支化聚醚乳液預(yù)分散后與氟碳樹脂具有更好的浸潤(rùn)性，在乳液中達(dá)到均勻穩(wěn)定的分散狀態(tài)，這種納米碳球具有優(yōu)良的電化學(xué)防腐性能，可有效的延緩金屬底盤的銹蝕，同時(shí)還能增強(qiáng)氟碳樹脂的力學(xué)性能，增強(qiáng)膜層強(qiáng)度和韌性，膜層抗外界磨損能力更強(qiáng)，最終實(shí)現(xiàn)了環(huán)保和長(zhǎng)效防銹的目標(biāo)，較之傳統(tǒng)的水性涂料具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。具體實(shí)施方式一種汽車底盤用石油瀝青基納米碳球增強(qiáng)的改性水基氟碳涂料，該涂料由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸三氟乙酯10、甲基丙烯酸羥乙酯8、丙烯酸3、石油瀝青基納米碳球2、十二烷基硫酸鈉0.1、烷基酚聚氧乙烯醚0.4、過(guò)硫酸鉀1、去離子水20、超支化聚醚乳液12、消泡劑0.4、防銹顏料3、十二碳醇酯1。其中超支化聚醚乳液由以下重量份的原料制成：異佛爾酮二異氰酸酯8、二月桂酸二丁基錫0.1、N，N-二甲基甲酰胺12、環(huán)氧丙烷12、聚乙二醇單甲醚3、縮水甘油醚2、雙金屬氰化物催化劑0.8、去離子水40、十二烷基磺酸鈉0.4，制備方法為：（1）先取6重量份的異佛爾酮二異氰酸酯、雙金屬氰化物催化劑投入反應(yīng)釜中，真空脫水處理后在氮?dú)夥諊聰嚢枭郎刂?32℃，隨后滴加1/3重量份的環(huán)氧丙烷，繼續(xù)攪拌混合20min，隨后滴加縮水甘油醚及余量的環(huán)氧丙烷，邊滴加邊攪拌，添加完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后體系冷卻至室溫后靜置分層，除去未反應(yīng)單體，得端羥基超支化聚醚多元醇備用；（2）取余量的異佛爾酮二異氰酸酯，將其投入N，N-二甲基甲酰胺中，攪拌混合均勻后加入二月桂酸二丁基錫，攪拌混合均勻后體系油浴加熱至35℃，保溫反應(yīng)2h，所得溶液備用；（3）將十二烷基磺酸鈉投入去離子水中配制成混合乳液，并將體系水浴加熱至75℃，隨后加入步驟（1）制得的端羥基超支化聚醚多元醇，與步驟（2）制備的物料混合均勻，體系加熱至75℃，在氮?dú)夥諊聰嚢杌旌戏磻?yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后加入去離子水、十二烷基磺酸鈉，超聲乳化40min，即得所述的超支化聚醚乳液。該實(shí)施例粉末涂料的制備方法為：（1）先將石油瀝青基納米碳球與超支化聚醚乳液混合，超聲攪拌分散2h，制得復(fù)合乳液備用；（2）將去離子水投入反應(yīng)容器中，接著加入十二烷基硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、1/3重量份的過(guò)硫酸鉀，攪拌使其完全溶解混合，隨后加入1/3重量份的甲基丙烯酸三氟乙酯、1/3重量份的丙烯酸以及1/3重量份的甲基丙烯酸羥乙酯，攪拌混合均勻后體系升溫至50℃，反應(yīng)40min后依次加入余量的甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、過(guò)硫酸鉀，邊加邊攪拌，添加完畢后保溫反應(yīng)50min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過(guò)濾，得改性氟碳樹脂乳液備用；（3）將步驟（1）制備的物料與步驟（2）所得物料混合，攪拌均勻后加入其它剩余物料，球磨分散，至料漿粒度＜50μm，最后用去離子水調(diào)節(jié)粘度，過(guò)濾后即得產(chǎn)品。制備的涂料遵照防銹漆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下：項(xiàng)目性能指標(biāo)漆膜外觀正常粘度（25℃/s）32表干時(shí)間（h）＜1.3實(shí)干時(shí)間（h）＜32耐沖擊性/cm40漆膜附著力（級(jí)）一級(jí)耐鹽水性1228h無(wú)變化耐鹽霧性1320h無(wú)異常耐酸性978h無(wú)變化耐堿性965h無(wú)變化戶外耐候性（24個(gè)月）未發(fā)生明顯變化當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3