一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆及其制备方法，属于水性漆料领域，包括A组分和B组分，A组分包括如下原料：水性环氧树脂乳液、改性纳米SiO2、石墨、分散剂、流平剂、去离子水；B组分包括如下原料：水性环氧固化剂和乙二醇丁醚。本发明专利技术通过在漆料中加入经过改性的纳米SiO2，在基体中具有更好的分散性和结合强度，提高漆膜的力学强度和耐磨性；通过石墨的加入，在涂膜中起到优良的润滑作用，减小摩擦，从而辅助提升改性纳米SiO2所起的耐磨效果；本发明专利技术所采用的漆料基质为水性环氧树脂乳液，符合环保要求；将该漆料喷涂于雨刮器表面，能够在雨刮器表面形成一层致密、耐磨的漆膜，从而显著提高汽车雨刮器的耐磨损性能。从而显著提高汽车雨刮器的耐磨损性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性漆料
，具体地，涉及一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车雨刮器是用于汽车风挡玻璃的前、后窗以及反光镜上的安全部件,其工作目的是清除玻璃表面的冰、雪、雨水以及泥土灰尘等,以获得清晰的视野,提高汽车行驶的安全性。雨刷片的优劣直接影响刷拭效果,从而影响安全性能,因此对其性能要求也较高。
[0003]但是车在行驶的过程中，前挡风玻璃上往往会落上灰尘和沙粒，雨刮器在工作时，小的沙粒会压到雨刮器的胶条下，雨刮器的胶条目前基本使用橡胶制品，但是橡胶制品本身存在耐磨方面的缺陷，雨刮器来回运动容易对胶条产生磨损，降低雨刮器的使用效果和使用寿命。因此，需要在胶条刃口部分喷涂一层保护层，用以保护胶条，提高胶条的耐磨性，降低摩擦系数及噪音。
[0004]现有技术如申请号为202110780423.X的专利技术专利公开了一种纳米复合涂层及制备方法，按质量份计，包括酯基涂料100质量份，聚合物5
‑
25质量份，纳米碳材料1
‑
50质量份。首先，在一定条件下制备聚合物改性的纳米填料；然后，将纳米填料分散到一定质量的丙烯酸酯溶液中，制得粘合力强、摩擦系数小的纳米复合涂层。该专利技术提供的纳米复合涂层可用于橡胶产品的表面涂覆，如制造汽车雨刷等。在该专利中，使用的纳米碳材料难以与酯基涂料的相容性差，难以实现均匀分散，不仅在磨损过程中容易脱出，影响耐磨效果，而且团聚现象会降低涂层的力学性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆及其制备方法。
[0006]本专利技术通过在漆料中加入经过改性的纳米SiO2，在基体中具有更好的分散性和结合强度，提高漆膜的力学强度和耐磨性；通过石墨的加入，在涂膜中起到优良的润滑作用，减小摩擦，从而辅助提升改性纳米SiO2对漆料所起的耐磨效果；本专利技术所采用的漆料基质为水性环氧树脂乳液，符合环保要求；将该漆料喷涂于雨刮器表面，能够在雨刮器表面形成一层致密、耐磨的漆膜，从而显著提高汽车雨刮器的耐磨损性能。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆，包括A组分和B组分；
[0009]A组分包括如下重量份原料：水性环氧树脂乳液50
‑
60份、改性纳米SiO24
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6份、石墨5
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7份、分散剂0.6
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1份、流平剂0.2
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0.3份、去离子水8
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10份；
[0010]B组分包括如下重量份原料：水性环氧固化剂30
‑
36份、乙二醇丁醚9
‑
10份。
[0011]进一步地，石墨的粒径小于1微米，石墨作为润滑剂，在涂膜中起到优良的润滑作用，减小摩擦，从而辅助提升改性纳米SiO2对漆料所起的耐磨效果。
[0012]进一步地，分散剂为水性分散剂，流平剂为BYK
‑
378流平剂，该流平剂的加入，可明显增进漆膜的表面滑爽性,提高漆膜的耐沾污性和耐磨性。
[0013]进一步地，改性纳米SiO2通过如下步骤制备：
[0014]S1、将纳米SiO2和硅烷偶联剂KH550加入乙醇水溶液中，升高温度至70℃，恒温磁力搅拌8h，趁热抽滤，用乙醇清洗3
‑
4次，将滤饼放置于70℃真空箱中干燥24h，得到预改性纳米SiO2；纳米SiO2、硅烷偶联剂KH550、乙醇水溶液的用量之比为2g:0.2g:30mL；乙醇水溶液的质量分数为50％；
[0015]通过硅烷偶联剂KH550对纳米SiO2进行表面处理，在纳米SiO2粒子表面引入KH550的分子链，也即在纳米SiO2粒子表面接枝
‑
NH2，为后续进一步改性提供反应位点；
[0016]S2、将预改性纳米SiO2、3,4
‑
二羟基苯乙酸和过硫酸铵按照13:5:3的质量比加入到tris溶液中(pH值为5.0，浓度为1.2mg/mL)，搅拌均匀后在60℃水浴条件下反应10h，经离心、乙醇反复洗涤，最后于70℃真空箱中干燥24h，得到改性纳米SiO2；
[0017]预改性纳米SiO2表面接枝的
‑
NH2，与3,4
‑
二羟基苯乙酸分子上的
‑
COOH发生化学反应，使3,4
‑
二羟基苯乙酸分子链接枝于纳米SiO2表面，也即在纳米SiO2表面引入如下链团：
[0018]上述链团中，含有多个酚羟基、
‑
NH
‑
，均能够与成膜基质(环氧树脂)发生化学反应，固化时与环氧树脂以共价键相连，形成有机
‑
无机复合纳米网络体系；一方面，促进漆膜交联网络结构的形成，从而提升漆膜的力学性能和耐磨性；另一方面，有效改善纳米SiO2粒子与漆料基体的界面相容性，改善纳米SiO2的分散性能，纳米SiO2本身具有高强、高韧的特点，很好地分担了部分磨损载荷，此外，纳米SiO2粒子并非物理意义上的简单分散，化学键合作用提升了纳米SiO2粒子与漆膜的结合力，在磨损过程中，纳米SiO2粒子不易发生松动产生脱落情况，从而更好的发挥增磨效果；
[0019]从耐热性能方面来看，改性纳米SiO2粒子在基体中具有更好的分散性和结合强度，使漆膜的结构更为致密，限制了分子链的热运动；同时纳米SiO2粒子表面接枝亲和性好的长链，有利于填充漆膜内部分子链间的空隙，使漆膜内部不易形成微孔或缝隙等缺陷，进而提高漆膜的热稳定性能。
[0020]一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆的制备方法，包括如下步骤：
[0021]第一步、在烧瓶中加入水性环氧树脂乳液，在300r/min搅拌状态下加入改性纳米Si02，加完后，超声震荡1h；
[0022]第二步、继续向烧瓶中加入石墨、分散剂和1/2的流平剂，以400r/min匀速搅拌20
‑
30min，再加入剩余1/2流平剂和去离子水，以400r/min匀速搅拌20
‑
30min制得A组分；
[0023]第三步、将水性环氧固化剂和乙二醇丁醚按比例混合均匀，获得B组分；
[0024]第四步、使用时将A、B两组分均匀混合，即可制得漆料。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]本专利技术通过先采用硅烷偶联剂KH550对纳米Si02进行预处理，于纳米Si02粒子表面
引入
‑
NH2，再通过化学反应，在纳米Si02粒子表面引入有机分子链，该有机分子链含有多个酚羟基、
‑
NH
‑
，均能够与成膜基质(环氧树脂)发生化学反应，固化时与环氧树脂以共价键相连，形成有机
‑
无机复合纳米网络体系；一方面，促进漆膜交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆，其特征在于，包括A组分和B组分；A组分包括如下重量份原料：水性环氧树脂乳液50
‑
60份、改性纳米SiO24
‑
6份、石墨5
‑
7份、分散剂0.6
‑
1份、流平剂0.2
‑
0.3份、去离子水8
‑
10份；B组分包括如下重量份原料：水性环氧固化剂30
‑
36份、乙二醇丁醚9
‑
10份。2.根据权利要求1所述的一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆，其特征在于，石墨的粒径小于1微米。3.根据权利要求1所述的一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆，其特征在于，分散剂为水性分散剂，流平剂为BYK
‑
378流平剂。4.根据权利要求1所述的一种用于汽车雨刮器的耐磨损石墨漆，其特征在于，所述改性纳米SiO2通过如下步骤制备：S1、将纳米SiO2和硅烷偶联剂KH550加入乙醇水溶液中，升高温度至70℃，恒温磁力搅拌8h，趁热抽滤，用乙醇清洗3
‑
4次，将滤饼放置于70℃真空箱中干燥24h，得到预改性纳米SiO2；S2、将预改性纳米SiO...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启轩，
申请(专利权)人：安徽登王化工有限公司，
类型：发明
国别省市：