一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料，制备的复合树脂乳液具有突出的耐水、缓蚀、耐候、耐污的性能，形成的膜层对汽车底盘有良好的防护性能，原料中加入的纳米铜镍合金粉可在底盘摩擦过程中形成润滑膜，防止进一步磨损，将其与防锈颜料一起经水性超支化聚醚乳液研磨处理，获得具有良好分散性和结合性的颜填料，填充改性效果更佳。本发明专利技术最终制备的防锈涂料与底盘金属材料牢固吸附，可形成疏水疏油的长效抗冲缓蚀防锈膜，较之常规的水性防锈漆使用周期更长，应用前景良好。

Fluorinated polysiloxane modified water-based fluorocarbon paint for automobile chassis rust prevention and preparation method thereof

The invention discloses an automobile chassis rust proof modified water-based fluorocarbon coating with polysiloxane containing fluorine, composite resin emulsion preparation has the advantages of waterproof, corrosion inhibitor, weatherability and stain resistance, the formation of film has excellent protective performance of automobile chassis, nano copper nickel alloy powder raw materials in the form the lubricating film on the chassis in the friction process, prevent further wear, and the antirust pigment together by waterborne hyperbranched polyether emulsion polishing with good dispersibility and combination of filler, filler modification effect is better. The anti rust paint and the chassis metal material of the invention can be firmly adsorbed, and the long acting anti erosion and corrosion inhibiting film with hydrophobic and oil repellent can be formed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水性防锈涂料
，尤其涉及一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料及其制备方法。
技术介绍
顾名思义，汽车底盘处于汽车底部，其一直处于较为阴暗的环境中，且在汽车行驶过程中会受到雨水、沙石的冲击，导致表面出现破损，加速锈蚀，严重降低底盘的使用寿命，因此加强汽车底盘的防锈至关重要。最直接有效的底盘防锈措施是在底盘上喷涂防锈漆，传统的底盘防锈漆主要为油性涂料，油性涂料的优点在于其形成的涂层较厚，使用寿命较长，但是其致命的缺点在于污染较大，不符合现代环保的生产要求。反观近几年来广为流行的水性涂料在环保性能方面能满足要求，其机械性能在某些方面强于油性涂料，但是常规的水性防锈涂料容易脱落，与基材间的附着力较差，透水性大，封闭性不足，从而导致其防锈效果有限。水性氟碳树脂因其独特的结构，在耐久性、耐腐蚀性、耐污性等方面较之其它类水性涂料有突出的优势，在汽车底盘防锈方面有良好的应用前景。《新型水性氟碳防腐涂料的性能研究》一文以氟碳乳液作为成膜基料，复合铁钛粉和改性磷酸锌作为主要防腐颜料，制得的涂料表现出良好的密封效果和防腐蚀性能，但是氟碳树脂也存在一些缺陷，如固化温度较高、固化时间较长、附着性差、与填料的润湿性较差、成本较高等等问题，需要做进一步的改性处理，以提高其市场应用价值。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸三氟乙酯10-15、端羟丙基含氟聚硅氧烷2-3、丙烯酸3-5、(甲基)丙烯酸烷基酯2-5、聚环氧琥珀酸0.5-1、纳米铜镍合金粉2-3、十二烷基硫酸钠0.1-0.2、烷基酚聚氧乙烯醚0.4-0.5、过硫酸钾1-2、去离子水30-50、超支化聚醚乳液15-18、消泡剂0.4-0.5、防锈颜料4-5、十二碳醇酯0.5-0.8。所述的超支化聚醚乳液由以下重量份的原料制成：异佛尔酮二异氰酸酯8-12、二月桂酸二丁基锡0.1-0.2、N，N-二甲基甲酰胺12-16、环氧丙烷12-15、聚乙二醇单甲醚3-5、缩水甘油醚2-5、双金属氰化物催化剂0.8-1.2、去离子水40-50、十二烷基磺酸钠0.4-0.5，制备方法为：（1）先取6-8重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、双金属氰化物催化剂投入反应釜中，真空脱水处理后在氮气氛围下搅拌升温至132-138℃，随后滴加1/3重量份的环氧丙烷，继续搅拌混合20-30min，随后滴加缩水甘油醚及余量的环氧丙烷，边滴加边搅拌，添加完毕后继续搅拌反应2-3h，反应结束后体系冷却至室温后静置分层，除去未反应单体，得端羟基超支化聚醚多元醇备用；（2）取余量的异佛尔酮二异氰酸酯，将其投入N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌混合均匀后加入二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀后体系油浴加热至35-40℃，保温反应2-3h，所得溶液备用；（3）将十二烷基磺酸钠投入去离子水中配制成混合乳液，并将体系水浴加热至75-80℃，随后加入步骤（1）制得的端羟基超支化聚醚多元醇，与步骤（2）制备的物料混合均匀，体系加热至75-80℃，在氮气氛围下搅拌混合反应5-6h，反应结束后加入去离子水、十二烷基磺酸钠，超声乳化40-50min，即得所述的超支化聚醚乳液。所述的一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料的制备方法为：（1）先将十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、过硫酸钾与去离子水混合配制成溶液，随后滴加甲基丙烯酸三氟乙酯、端羟丙基含氟聚硅氧烷、丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、聚环氧琥珀酸混合溶液，边滴加边搅拌，滴加完毕后将体系加热至65-80℃，反应2-3h，反应结束后体系超声乳化1-1.5h后所得乳液备用；（2）将超支化聚醚乳液、防锈颜料、纳米铜镍合金粉混合球磨处理，至料浆粒度＜20μm，随后将所得浆料与步骤（1）制备的乳液混合，搅拌50-60min后加入其它剩余物料，继续搅拌混合20-30min，最后用去离子水调节粘度，过滤后即得产品。本专利技术制备了一种环境友好的汽车底盘防锈用水基改性氟碳树脂涂料，利用端羟丙基含氟聚硅氧烷与甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、聚环氧琥珀酸共聚反应制得了改性水基氟碳树脂乳液，这种复合乳液具有突出的耐水、缓蚀、耐候、耐污的性能，形成的膜层对汽车底盘有良好的防护性能，原料中加入的纳米铜镍合金粉可在底盘摩擦过程中形成润滑膜，防止进一步磨损，将其与防锈颜料一起经水性超支化聚醚乳液研磨处理，获得具有良好分散性和结合性的颜填料，填充改性效果更佳。本专利技术最终制备的防锈涂料与底盘金属材料牢固吸附，可形成疏水疏油的长效抗冲缓蚀防锈膜，较之常规的水性防锈漆使用周期更长，应用前景良好。具体实施方式一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸三氟乙酯10、端羟丙基含氟聚硅氧烷2、丙烯酸3、(甲基)丙烯酸烷基酯2、聚环氧琥珀酸0.5、纳米铜镍合金粉2、十二烷基硫酸钠0.1、烷基酚聚氧乙烯醚0.4、过硫酸钾1、去离子水30、超支化聚醚乳液15、消泡剂0.4、防锈颜料4、十二碳醇酯0.5。其中超支化聚醚乳液由以下重量份的原料制成：异佛尔酮二异氰酸酯8、二月桂酸二丁基锡0.1、N，N-二甲基甲酰胺12、环氧丙烷12、聚乙二醇单甲醚3、缩水甘油醚2、双金属氰化物催化剂0.8、去离子水40、十二烷基磺酸钠0.4，其制备方法为：（1）先取6重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、双金属氰化物催化剂投入反应釜中，真空脱水处理后在氮气氛围下搅拌升温至132℃，随后滴加1/3重量份的环氧丙烷，继续搅拌混合20min，随后滴加缩水甘油醚及余量的环氧丙烷，边滴加边搅拌，添加完毕后继续搅拌反应2h，反应结束后体系冷却至室温后静置分层，除去未反应单体，得端羟基超支化聚醚多元醇备用；（2）取余量的异佛尔酮二异氰酸酯，将其投入N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌混合均匀后加入二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀后体系油浴加热至35℃，保温反应2h，所得溶液备用；（3）将十二烷基磺酸钠投入去离子水中配制成混合乳液，并将体系水浴加热至75℃，随后加入步骤（1）制得的端羟基超支化聚醚多元醇，与步骤（2）制备的物料混合均匀，体系加热至75℃，在氮气氛围下搅拌混合反应5h，反应结束后加入去离子水、十二烷基磺酸钠，超声乳化40min，即得所述的超支化聚醚乳液。该实施例涂料的制备方法为：（1）先将十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、过硫酸钾与去离子水混合配制成溶液，随后滴加甲基丙烯酸三氟乙酯、端羟丙基含氟聚硅氧烷、丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、聚环氧琥珀酸混合溶液，边滴加边搅拌，滴加完毕后将体系加热至65℃，反应2h，反应结束后体系超声乳化1h后所得乳液备用；（2）将超支化聚醚乳液、防锈颜料、纳米铜镍合金粉混合球磨处理，至料浆粒度＜20μm，随后将所得浆料与步骤（1）制备的乳液混合，搅拌50min后加入其它剩余物料，继续搅拌混合20min，最后用去离子水调节粘度，过滤后即得产品。制备的涂料遵照防锈漆标准进行性能测试，测试结果如下：项目性能指标漆膜外观正常粘度（25℃/s）30表干时间（h）＜1.6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸三氟乙酯10‑15、端羟丙基含氟聚硅氧烷2‑3、丙烯酸3‑5、(甲基)丙烯酸烷基酯2‑5、聚环氧琥珀酸0.5‑1、纳米铜镍合金粉2‑3、十二烷基硫酸钠0.1‑0.2、烷基酚聚氧乙烯醚0.4‑0.5、过硫酸钾1‑2、去离子水30‑50、超支化聚醚乳液15‑18、消泡剂0.4‑0.5、防锈颜料4‑5、十二碳醇酯0.5‑0.8。

【技术特征摘要】
1.一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸三氟乙酯10-15、端羟丙基含氟聚硅氧烷2-3、丙烯酸3-5、(甲基)丙烯酸烷基酯2-5、聚环氧琥珀酸0.5-1、纳米铜镍合金粉2-3、十二烷基硫酸钠0.1-0.2、烷基酚聚氧乙烯醚0.4-0.5、过硫酸钾1-2、去离子水30-50、超支化聚醚乳液15-18、消泡剂0.4-0.5、防锈颜料4-5、十二碳醇酯0.5-0.8。2.如权利要求1所述的一种汽车底盘防锈用含氟聚硅氧烷改性水基氟碳涂料，其特征在于，所述的超支化聚醚乳液由以下重量份的原料制成：异佛尔酮二异氰酸酯8-12、二月桂酸二丁基锡0.1-0.2、N，N-二甲基甲酰胺12-16、环氧丙烷12-15、聚乙二醇单甲醚3-5、缩水甘油醚2-5、双金属氰化物催化剂0.8-1.2、去离子水40-50、十二烷基磺酸钠0.4-0.5，制备方法为：（1）先取6-8重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、双金属氰化物催化剂投入反应釜中，真空脱水处理后在氮气氛围下搅拌升温至132-138℃，随后滴加1/3重量份的环氧丙烷，继续搅拌混合20-30min，随后滴加缩水甘油醚及余量的环氧丙烷，边滴加边搅拌，添加完毕后继续搅拌反应2-3h，反应结束后体系冷却至室温后静置分层，除去未反应单体，得端羟基超支化...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔华英，
申请(专利权)人：铜陵市肆得科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34