有機顏料耐溫同無機耐高溫塗料的制備

①立索爾寶紅BK 紫紅色粉末,溶於熱水, 耐熱150℃,著色力和透明性都較好。是多種塑料制品的紅色著色劑,不宜作淺色或拚色應用,透明塑料制品應用時,用量為樹脂的0.08%

②酞菁綠G,深綠色粉末,耐熱溫度為200℃,耐熱性、耐光性、耐酸堿性和耐溶劑性好,適合用於各種塑料制品,用量為0.005%,但透明性較差。

③酞菁藍,深藍色粉末,耐熱溫度為200℃,著色力強,遮蓋力高,耐熱性、耐光性、耐酸堿性、耐溶劑性都較好。用於大多數塑料制品中,也可用於藍色透明制品,能單獨使用,也可拚色。用量為0.02%。

④聯苯胺黃G,淡黃色粉末,熔點317℃,不溶於水, 可著色為鮮艷的黃色,耐熱性、耐光性和耐溶劑性好。適合於多種塑料應用,但不適合硬聚氯乙烯、聚丙烯、尼龍、聚甲醛和聚碳酸酯等樹脂中應用。

⑤永固黃HR, 紅光黃色粉末,耐溶劑、耐熱性好,透明性均較好,可耐熱200℃,無遷移性,遮蓋力強,色澤艷麗。可用於各種塑料制品。用量為0.06%。

⑥永固黃GR,黃色粉末,多用於塑料薄膜制品中。

⑦永固橘黃G,橙色粉末,耐熱180~200℃,著色力強,耐光性、耐熱性、耐酸堿性較好,透明性差,遷移大。

復合水溶性耐高溫腐蝕塗料的制備及汽車上應用

前言:在整車結構中,汽車底盤零件麵臨著最為嚴苛的應用環境。乘用車發生腐蝕現象時,有44%的情況發生在底盤零部件上。這壹區域不僅受到自然因素如雨水、泥水等的侵蝕,還可能偶爾遭受碎石擊打、剎車高溫等情況的影響。

為了解決這個問題,壹些應用了高溫防腐性塗料的解決方案在軍品特殊車輛、商用柴油車或豪車品牌上得到了應用。這些塗料能夠在高溫環境下保持零件的外觀完整,並且性能不會明顯降低。

目前市場上應用的高溫防腐塗料體係主要可以分為兩類:壹種是有機矽樹脂塗料,這種塗料價格較高,耐高溫性能壹般,大部分為油性產品,存在嚴重的汙染問題,不符合環保趨勢。

另壹種是無機耐溫塗料,雖然這類塗料能夠耐受高溫,但塗膜的外觀質量較差,漆膜易破裂,而且對底材有壹定的要求,不適用於乘用車底盤等外露零件的應用。

針對上述問題,致力於回避這兩類塗料的不足之處,開發壹種水溶性耐高溫金屬腐蝕的復合塗料體係。這種塗料體係具有低廉的生產成本、出色的綜合性能,並采用水作為溶劑,幾乎不產生VOC排放,符合綠色環保的要求。

首先在調漆罐中加入去離子水、水溶性矽酸鉀、矽乳膠、分散劑和潤濕劑等各類助劑。使用低速攪拌分散器進行攪拌,持續時間為5到8分鐘。

然後將玻璃粉、納米TiO2以及各種顏填料逐步加入到混合物中。在高剪切力的作用下(不小於2,400 r/min),進行高速分散,持續時間為30分鐘,以確保顆粒細度低於50μm。

接下來加入苯丙乳液,同時補充乳液穩定劑、成膜劑和抑泡助劑。充分混合後,切換到中速攪拌(600~800 r/min)進行攪拌,持續時間約為10分鐘。水溶性復合塗料制備完成。將制備好的塗料常溫放置24小時後,即可進行噴塗操作。

根據預定的噴塗工藝,最終生成的塗層厚度大約在50至60微米之間,塗層呈現出均勻的顏色分布,外觀平坦且沒有任何缺陷。

基於該配方體係制備的塗層樣本與進口塗層零件在各方麵表現相近。不僅外觀呈現平整,符合PSA技術標準中對這類零件的技術定義和性能要求,還表現出出色的高溫耐性。即使在高溫環境下,其抗腐蝕性能仍然持續存在。這表明該塗層若應用於相關零件(如制動盤保護罩等),將更適應各種駕駛和應用環境。

唯壹的不足之處在於,由於塗層中的成膜物質含有剛性無機鹽,並且顏料用量較大,使得塗層保留了壹定的脆性。

顏色填料均勻地分散在高溫塗層中,各種無機粒子被樹脂有效地“聚集”在壹起,形成了相當致密的外觀狀態,儘管仍然可以清晰地看到無機粒子的存在。整個塗層沒有呈現團聚的情況,並且在個別區域也沒有出現鼓包現象。

在500℃下灼燒2小時後塗層的表面形貌。可以觀察到塗層的壹些區域出現了微小的空隙,表面也出現了較大的凸起,使得塗層變得粗糙。在這個溫度下,塗層中的樹脂或原始助劑已經發生了壹定的分解,以小分子的形式溢出塗層表面。塗層表面也出現了壹些較大的顆粒狀物質,這說明塗層已經發生了燒結,其組織結構發生了壹定程度的改變。

在大約340~380℃的溫度範圍內,該耐高溫塗層的質量損失超過了5%。這主要是因為塗層中的樹脂成分在高溫下發生分解和揮發所致。從a點開始,曲線變得較為平緩,這可能是由於各種塗料助劑分解以及水溶性矽酸鹽部分結晶水(主要是矽酸鉀水解可逆反應中的壹些水分)的受熱揮發所導致的。

在b點溫度處,失重曲線再次變陡,這是因為樹脂成分在較高溫度下重新發生二次分解,生成更小分子的物質。分解的起始峰大約在440℃左右。隨著溫度達到c點,曲線再次趨於平緩,並在約700℃左右與橫軸幾乎平行。整個過程中,塗層的質量損失仍然保持在較低水平,不超過17%。

結論:。在常規烘烤工藝下,低汙染、低排放的水溶性復合塗料能夠形成致密、平整、均勻且略帶糙感的啞黑色塗層。

在耐水性、耐油性、中性鹽霧測試以及附著力測試等基礎性能測試中,該塗層表現出色,符合企業標準對塗層的要求。

該塗層具備出色的耐高溫性能,在制動盤保護罩等零部件中的高溫特殊要求(340℃+2小時)下表現出色。同時,在高溫性能測試後,塗層能夠保持72小時以上的中性鹽霧測試中無銹蝕的要求。研究結果顯示,該塗層的耐溫上限可達到600℃以上,並在持續5小時的高溫暴露下保持無外觀缺陷。