【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂层，具体涉及一种新能源汽车用轻量化重涂层材料及其制备工艺。
技术介绍
1、新能源汽车行业正处于蓬勃发展期，随着交通的快速发展，噪声污染已成为人类社会面临的主要环境问题之一，车辆在高速行驶途中产生噪声将给乘客以及沿线的居民带来严重不适甚至危害健康，噪音的隔离和控制现已被广泛的研究。
2、目前，控制噪声的基本方式有隔声、吸声、阻尼和隔振。传统隔声工程一般采用密度高、厚度大的材料以提高隔声效果，但其成本高、施工困难。现有技术开发了以聚合物为基体的复合隔音材料，聚合物具有种类多、质量轻、易加工等特点，但其密度较小，隔音效果不佳，现有技术采用聚合物乳液添加复合填料制备降噪涂层，但聚合物乳液的耐腐蚀性、阻燃和隔热效果较差，影响了涂层的使用寿命和使用效果
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种新能源汽车用轻量化重涂层材料及其制备工艺，以聚合物乳液为成膜物质，通过复合填料和改性介孔氧化锌的添加赋予涂层材料优异的隔音性、耐腐蚀性、抗冲击性、阻燃和隔热效果。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种新能源汽车用轻量化重涂层材料，包括以下重量份原料：聚合物乳液20~50份、复合填料25~40份、改性介孔氧化锌10~25份、增稠剂0.5~1份、分散剂1~2份、防冻剂0.1~1份、去离子水3~8份；
4、所述复合填料为采用原位聚合法将羧基化介孔二氧化硅和氨基化氧化石墨烯表面聚合聚苯胺；所述
5、优选地，所述聚合物乳液为水性丙烯酸乳液，所述水性丙烯酸乳液的固含量为40~55%，玻璃化转变温度为-10~30℃；所述增稠剂为碱溶胀丙烯酸增稠剂；所述分散剂为聚丙烯酸盐分散剂；所述防冻剂为甘油、丙二醇、乙醇中的一种或多种组合。
6、优选地，所述复合填料的制备方法包括以下步骤：
7、a、取十六烷基三甲基溴化铵于去离子水、乙醇和氨水的混合液中搅拌溶解，加入正硅酸四乙酯搅拌1~2h，然后离心分离、洗涤、干燥，将干燥后的产物研磨成粉末状，置于400~600℃空气氛围下煅烧5~6h，得到介孔二氧化硅；
8、b、取γ-氨丙基三乙氧基硅烷和丁二酸酐于n，n-二甲基甲酰胺中，置于80~105℃下搅拌2~5h，形成混合液，取介孔二氧化硅分散于n，n-二甲基甲酰胺中，超声处理后加入去离子水，然后加入到混合液中继续搅拌4~6h，反应完成后离心、洗涤、干燥，得到羧基化介孔二氧化硅；
9、c、取氧化石墨烯分散于n，n-二甲基甲酰胺中，加入二乙烯三胺，置于60~85℃下搅拌反应8~12h，反应完成后过滤、干燥，得到氨基化氧化石墨烯；
10、d、取氨基化氧化石墨烯和羧基化介孔二氧化硅分散于去离子水中，加入浓盐酸超声处理0.5~1h，调节混合分散液ph至1.0~1.5，然后加入苯胺，置于0~10℃下搅拌反应1~2h，搅拌完成后加入过硫酸铵溶液继续搅拌反应4~6h，反应完成后抽滤、干燥，得到复合填料。
11、优选地，所述步骤b中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丁二酸酐和介孔二氧化硅的质量比为2.5~5：1~2：2~6。
12、优选地，所述步骤c中氧化石墨烯和二乙烯三胺的质量比为1：20~25。
13、优选地，所述步骤d中氨基化氧化石墨烯、羧基化介孔二氧化硅和苯胺的质量比为1：2~5：0.7~1.2。
14、优选地，所述改性介孔氧化锌的制备方法包括以下步骤：
15、（1）取乙酸锌和尿素溶于去离子水中，加入十二烷基硫酸钠搅拌混合，然后加入乙酸调节体系ph为4~5，搅拌混合2~3h后置于80~95℃下反应12~24h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，置于250~300℃空气氛围下煅烧0.5~1h，得到介孔氧化锌；
16、（2）取介孔氧化锌分散于丙酮溶剂中，加入5-异氰酸酯异酞酰氯和二月桂酸二丁基锡，置于40~60℃下搅拌反应12~24h，反应结束后离心分离、真空干燥，得到酰氯化介孔氧化锌；
17、（3）取9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和4，4-二氨基二苯甲酮于反应器中，通氮气保护，置于170~195℃下反应2~4h，然后冷却至105~120℃，边搅拌边缓慢滴加甲苯，滴加完毕后迅速抽滤，再加入四氢呋喃搅拌2~3h，抽滤后再用甲醇搅拌0.5~1h，抽滤干燥后得到dopo衍生物；
18、（4）取dopo衍生物和酰氯化介孔氧化锌于n，n-二甲基甲酰胺中，超声振荡后滴加三乙胺，在氮气保护下置于55~80℃下反应14~20h，反应完成后抽滤、洗涤、干燥，得到改性介孔氧化锌。
19、优选地，所述介孔氧化锌、5-异氰酸酯异酞酰氯、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和4，4-二氨基二苯甲酮的质量比为1：0.2~1：4~7：1~3。
20、优选地，所述步骤（2）中5-异氰酸酯异酞酰氯的制备步骤为：取5-氨基间苯二甲酸、氯苯、草酰氯、n-甲基咪唑于反应器中，置于70~85℃下反应8~12h，然后升温至100~120℃继续反应2~4h，反应完成后蒸馏、提纯，得到5-异氰酸酯异酞酰氯。
21、一种新能源汽车用轻量化重涂层材料的制备工艺，包括以下步骤：
22、s1、将聚合物乳液、分散剂、防冻剂和去离子水混合，得到混合液；
23、s2、向混合液中加入复合填料和改性介孔氧化锌搅拌分散，得到预混料；
24、s3、将增稠剂与预混料搅拌混合，得到新能源汽车用轻量化重涂层材料。
25、本专利技术的有益效果：
26、本专利技术利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和丁二酸酐对介孔二氧化硅进行羧基化处理，同时利用二乙烯三胺对氧化石墨烯进行氨基化处理，二乙烯三胺一端的氨基与氧化石墨烯表面的羧基发生反应，二乙烯三胺另一端的氨基作为引发端与聚苯胺分子链的苯基末端反应，从而使聚苯胺键合在氨基化氧化石墨烯表面，另外羧基化介孔二氧化硅表面的羟基和羧基与聚苯胺形成氢键作用。本专利技术将氨基化氧化石墨烯与羧基化介孔二氧化硅混合并以苯胺为单体，采用原位聚合法制备复合填料，赋予涂层高效的隔声、吸声性能，同时具备质量轻、耐腐蚀、隔热性好的优点。其中聚苯胺能使金属表面形成钝化层，抑制腐蚀性物质的渗透，氧化石墨烯片层结构表面聚合聚苯胺，改善了聚苯胺的分散性，增强了聚苯胺的阻隔性能，同时聚苯胺减少了氧化石墨烯片层的团聚，且氧化石墨烯具有较高的热稳定性、优异的阻挡性能和低气液渗透性能，氧化石墨烯以其片状形状形成大面积保护层，可以隔绝腐蚀介质的侵入，达到保护涂层的效果，同时具有一定的隔声效果，另外介孔二氧化硅内部有大量微小的孔隙，声波沿着孔隙深入内部，并通过空气质点与孔壁发生的摩擦作用将声能转化为热能，从而达到吸声的作用。
27、本专利技术利用9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和4，4-二氨基二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，包括以下重量份原料：聚合物乳液20~50份、复合填料25~40份、改性介孔氧化锌10~25份、增稠剂0.5~1份、分散剂1~2份、防冻剂0.1~1份、去离子水3~8份；
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述聚合物乳液为水性丙烯酸乳液，所述水性丙烯酸乳液的固含量为40~55%，玻璃化转变温度为-10~30℃；所述增稠剂为碱溶胀丙烯酸增稠剂；所述分散剂为聚丙烯酸盐分散剂；所述防冻剂为甘油、丙二醇、乙醇中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述复合填料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述步骤B中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丁二酸酐和介孔二氧化硅的质量比为2.5~5：1~2：2~6。
5.根据权利要求3所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述步骤C中氧化石墨烯和二乙烯三胺的质量比为1：20~25。
6.根据权利要求3所述的新能源汽
7.根据权利要求1所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述改性介孔氧化锌的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述介孔氧化锌、5-异氰酸酯异酞酰氯、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和4，4-二氨基二苯甲酮的质量比为1：0.2~1：4~7：1~3。
9.根据权利要求7所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述步骤（2）中5-异氰酸酯异酞酰氯的制备步骤为：取5-氨基间苯二甲酸、氯苯、草酰氯、N-甲基咪唑于反应器中，置于70~85℃下反应8~12h，然后升温至100~120℃继续反应2~4h，反应完成后蒸馏、提纯，得到5-异氰酸酯异酞酰氯。
10.一种新能源汽车用轻量化重涂层材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，包括以下重量份原料：聚合物乳液20~50份、复合填料25~40份、改性介孔氧化锌10~25份、增稠剂0.5~1份、分散剂1~2份、防冻剂0.1~1份、去离子水3~8份；
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述聚合物乳液为水性丙烯酸乳液，所述水性丙烯酸乳液的固含量为40~55%，玻璃化转变温度为-10~30℃；所述增稠剂为碱溶胀丙烯酸增稠剂；所述分散剂为聚丙烯酸盐分散剂；所述防冻剂为甘油、丙二醇、乙醇中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述复合填料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述步骤b中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丁二酸酐和介孔二氧化硅的质量比为2.5~5：1~2：2~6。
5.根据权利要求3所述的新能源汽车用轻量化重涂层材料，其特征在于，所述步骤c中氧化石墨烯和二乙烯三胺的质量比为1：20~...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘轶隽，尹俊，
申请(专利权)人：常州市福欧车辆配件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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