一种汽车轮毂喷涂用底漆及其制备方法与流程

文档序号:14467034阅读:610来源:国知局

技术领域:

本发明涉及汽车轮毂加工生产技术领域,具体涉及一种汽车轮毂喷涂用底漆及其制备方法。



背景技术:

随着机动车工业的发展,机动车的产量增加和保有量增多,在带动经济发展和给人们出行带来方便。

轮毂是汽车上必不可少的部件,其性能好坏直接关系到车辆的运行平稳度和安全性能,不过目前一些车轮的轮毂存在抗撞击能力不强的问题。

铝合金轮毂在经过机加工等关键工序完成后,考虑到铝合金轮毂在实际使用中条件比较差,为了减少铝合金在空气中氧化、以及轮毂磨损的损耗,所以对涂装后的涂层性能有较高的要求,目前轮毂行业中多采取喷油漆的工艺方式。

涂装是汽车轮毂生产的最后一道工序,其目的是提高汽车轮毂的耐腐蚀性和美感。目前,在对汽车轮毂的涂装中,其涂装方法往往较为复杂,步骤繁琐,耗费较大的人力物力。

现有的铝合金汽车轮毂的涂装方法,大致的生产流程为:素材研磨→一次前处理→喷粉体→粉体研磨→二次前处理→喷色漆→喷透明漆→成品完成包装,传统的涂装工艺步骤复杂,涂装效果差,涂装成品性能一般,不能满足使用需求。



技术实现要素:

本发明为了克服上述缺陷,提供一种能够增强底漆和面漆与轮毂的附着力,有助于提高面漆与轮毂的结合,从而起到增强面漆附着力的作用的一种汽车轮毂喷涂用底漆。

一种汽车轮毂喷涂用底漆,按质量分数计:包括石墨烯0.3-1份、热塑性丙烯酸树脂33-46份、钛白粉10-20份、石墨烯分散剂0.1-0.5份、钛白粉分散剂0.5-3份、助剂0.1-0.5份、溶剂29-56份。

优选的,按质量分数计,包括石墨烯0.6份、热塑性丙烯酸树脂40份、钛白粉18份、石墨烯分散剂0.6份、钛白粉分散剂0.9份、助剂0.2份、溶剂39.6份。

所述石墨烯分散剂是byk9076、byk161、winsperse3204、lubrizol13240、lubrizolv360、s4010b中的一种或两种以上以任意比例复合的分散剂,优选byk9076。

所述钛白粉分散剂是byk-163、byk-p104、winsperse3110、lubrizol26000、lubrizol36600中的一种或两种或两种以上以任意比例复合的分散剂,优选byk-163。上述各型号石墨烯分散剂和钛白粉分散剂,均于市面有售。

所述助剂包括消泡剂和/或流平剂。

优选地,所述助剂为消泡剂与流平剂以任意比例的混合,进一步优选地,消泡剂与流平剂的质量比为2:1。

所述消泡剂为silok4084、byk1788、byk052中的一种或两种或两种以上以任意比例复合的消泡剂,优选byk052;

所述流平剂为silok8358、byk354、byk361中的一种或两种或两种以上以任意比例复合的流平剂,优选byk354。上述各型号的消泡剂和流平剂,均于市面有售。

所述溶剂包括二甲苯、甲苯、醋酸丁酯及其混合物,优选二甲苯。

所述石墨烯的层数为1-4层,且氮气吸附测得的比表面积大于或等于400平方米/克。

所述石墨烯为粉体、分散液、或浆料的形式。

所述石墨烯的片径大于或等于10微米,优选在10-20微米。

所述石墨烯通过dbp发测得的吸油值为1500~2500ml/100g。

本发明还提供一种汽车轮毂喷涂用底漆的制备方法,包括:

利用溶剂稀释热塑性丙烯酸树脂;

加入石墨烯分散剂和石墨烯,进行分散;

加入钛白粉分散剂和钛白粉,继续分散;

加入助剂,制成所述底漆。

进一步的,制备过程所用分散方法包括但不限于高速搅拌分散、砂磨研磨分散、三辊机分散的一种或组合;优选砂磨研磨分散。

进一步地,具体两次分散工艺为:

加入石墨烯分散剂和石墨烯,以2000-5000rpm下研磨0.5-4h,再加入钛白粉分散剂和钛白粉,以2000-5000rpm研磨0.5-1小时;进一步优选地,加入石墨烯分散剂和石墨烯,以3000rpm下研磨3h,再加入钛白粉分散剂和钛白粉,以3000rpm研磨1小时。

进一步的,所述加入助剂的步骤包括:当混合液刮板细度小于或等于15μm时,加入助剂。

进一步的,还包括:在加入助剂之后继续分散大约10分钟,制备所述底漆。

优选地,还包括:在加入助剂之后继续分散均匀,制备所述底漆;优选地,所述加入助剂之后在1000-3000rpm的转速下研磨5-10min。

使用上述方法制备的底漆,能够增强底漆和面漆与轮毂的附着力,有助于提高面漆与轮毂的结合,从而起到增强面漆附着力的作用。

另外利用上述底漆对轮毂进行喷涂的方法为:

一种汽车轮毂涂装工艺,具体步骤包括:

(1)预脱脂:在水洗槽中用热水清洗轮毂表面的金属屑以及灰尘;

(2)脱脂:通过脱脂清洗剂除去轮毂表面的油脂和氧化膜,再用清水进行多次水洗后吹干;

(3)电泳:调配电泳漆,将电泳漆混合均匀,将轮毂装载在电泳挂具上,将轮辐浸入到电泳漆液面下,并且将螺栓孔和中心孔保持在电泳漆外;

(4)清洗:对电泳后的轮毂进行超滤水洗,冲掉轮毂表面粘附的电泳漆;

(5)一次烘干:采用85℃热风对轮毂表面进行烘干,烘干3-5min;

(6)喷底漆:采用小口径喷枪分两次喷涂底漆,两次间隔时间为10-20min,控制第一次喷涂压力为0.20-0.30mpa,控制第二次喷涂压力为0.25-0.35mpa,喷涂距离为5-10cm,角度根据产品的形状进行选择,喷涂完后,静置15-18min;

(7)二次烘干:对轮毂采用70℃红外干燥11-15min;

(8)喷漆:采用静电粉末喷涂,将粉末涂料均匀地喷涂到轮毂的表面上;

(9)三次烘干:将喷涂完的轮毂进行固化烘干,烘干温度为200-220℃,然后将固化烘干后的轮毂在常温下自然冷却;

(10)抛光处理:使用硬度比漆低的毛刷进行高速打磨,打磨完成后涂装工艺结束;

其中上述预脱脂过程中的热水温度控制在60-85℃之间;

脱脂过程中的脱脂清洗液的使用浓度为30-40%;

更进一步的,上述脱脂清洗液由以下组分制备而成:清水200-400份、葡萄糖酸钠10-30份、甲基丙烯酸10-15份、稳定剂5-8份、脱氢乙酸钠1-5份、珠光剂6-10份、三聚硅酸钠10-14份、维生素c10-20份、维生素e10-15份、果绿8-10份、三乙醇胺5-10份、氨基酸8-12份、山楂汁3-5份、活性炭粉1-3份;

其中活性炭粉在使用前经过微波处理,处理时微波频率为10-15ghz,处理时间10-15s;

上述脱脂清洗液的制备方法为:

(1)在反应釜中将清水升温至50-55℃,加入维生素c、维生素e、果绿、山楂汁搅拌均匀后维持温度在50-55℃,密封保存1-1.5小时;

(2)将葡萄糖酸钠、甲基丙烯酸、稳定剂、脱氢乙酸钠、珠光剂、三聚硅酸钠混合后加入反应釜中并搅拌均匀,然后将反应釜温度升至60-70℃,匀速搅拌10-15分钟,搅拌速度设定为300转/分钟;

(3)将三乙醇胺与氨基酸混合并冲入氮气,充氮3-5分钟后取出,并加入到反应釜中,搅拌均匀后恒温静置10-30分钟;

(4)将活性炭粉添加到反应釜中搅拌,搅拌时保持反应釜内的温度在30-50℃之间,搅拌均匀后静置30分钟即可;

上述步骤1中的维生素c、维生素e、果绿、与山楂汁经过纱布过滤,过滤时纱布用双氧水浸透;

上述步骤2中的稳定剂采用硬脂酸镁、硬脂酸锉、硬脂酸铝、硬脂酸钾中的一种或至少两种的组合物;

上述步骤3中冲入氮气时,将氮气输入管道的端部放置在三乙醇胺与氨基酸混合液体的最底部;

上述脱脂清洗液通过利用维生素搭配常规清洗剂以及部分功能性的添加剂对轮毂进行清洗和处理,使得轮毂表面的油脂和污物能够充分的、快速的分解,从而保证了轮毂表面的纯净度,增加了油脂的去除效率。

上述步骤(8)中的粉末材料,按质量分数计,由以下组分制备而成:酮亚胺10-20份、蔗糖脂肪酸酯5-8份、无水磷酸氢二钠8-13份、碳酸钾5-15份、ph值调节剂1-2份、乳化剂0.5-1.5份、去离子水40-50份、水性乳液15-25份、呋喃树脂3-6份、乙酸乙酯1-5份、硅胶2-3份、乙醇5-8份、固化剂1-3份、氮化硼2-6份、碳酸钙1-3份、柠檬酸三丁酯3-5份、异丙醇1-2份、催干剂0.1-1份、柴油10-14份、松香6-9份、羧甲基纤维素钠1-3份;

其中ph值调节剂为乙酸或乳酸;

乳化剂为烷基咪唑啉、op-10或苯乙基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种;

水性乳液为环丁砜、阿拉伯胶和去离子水的混合物,其中各组分的混合比例为1:2:5;

上述粉末材料的制备方法为:包括如下步骤:

(1)将酮亚胺、蔗糖脂肪酸酯、无水磷酸氢二钠、碳酸钾、1/2量份ph调节剂、乳化剂依次加入到配料盆中,开动搅拌,在900转/分下搅拌半小时,分散均匀,制成预混和物备用;

(2)将去离子水和呋喃树脂、乙酸乙酯、硅胶、乙醇、固化剂、氮化硼、碳酸钙加入到反应釜中,开动搅拌,在600转/分下慢慢加入(1)预混合物,加完后继续搅拌1小时;

(3)然后在加入柴油、松香、羧甲基纤维素钠继续搅拌0.5-0.8小时;

(4)搅拌完成后再将柠檬酸三丁酯、异丙醇和催干剂升温至55℃后加入到反应釜中继续搅拌1小时;

(5)将水性乳液加入到反应釜中,在200转/分下搅拌均匀;

(6)用剩余的1/2量份ph调节剂调节ph值,控制ph值为5.0-5.2,ph值合格后搅拌均匀既得。

上述方法制备的粉末材料能够增加漆面成型干燥速度,提升漆层的防护和养护效果;并且能够在低温环境下固化,应用于汽车轮毂的涂装;具有良好的涂料稳定性,所得的漆膜平整光滑。

通过上述整套工艺涂装的轮毂在整体性能上都具有很好的提升;为了更加直观的表现出涂装工艺对轮毂的影响,对经过本法涂装的轮毂进行以下检测,并与市面轮毂进行对比,然后将实验结果统计如下:

检测时将轮毂分为三组,每组选取10个轮毂,分别采用上述方法进行涂装,涂装后进行检测,每组取平均值进行统计

通过上表实验数据的统计可以看出,本发明提供的方法对轮毂的涂装作用有利于提升轮毂表面的耐磨性能,增强了面漆与轮毂之间的附着力,并且面漆的平整度、光滑度都有很大程度的提升,有利于整体耐磨性能的增强,提升了轮毂的质量和使用寿命。

本发明的有益效果是:利用本方法制备的粉末材料能够增加漆面成型干燥速度,提升漆层的防护和养护效果;并且能够在低温环境下固化,应用于汽车轮毂的涂装;具有良好的涂料稳定性,所得的漆膜平整光滑。

具体实施方式:

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体示例,进一步阐述本发明。

实施例1:一种汽车轮毂喷涂用底漆,按质量分数计:包括石墨烯0.3份、热塑性丙烯酸树脂33份、钛白粉10份、石墨烯分散剂byk90760.1份、钛白粉分散剂byk-1630.5份、消泡剂0.1份、二甲苯29份。

一种汽车轮毂喷涂用底漆的制备方法,包括:

利用二甲苯稀释热塑性丙烯酸树脂;

加入石墨烯分散剂和石墨烯,进行分散;

加入钛白粉分散剂和钛白粉,继续分散;

加入消泡剂,制成所述底漆。

实施例2:一种汽车轮毂喷涂用底漆,按质量分数计:包括石墨烯1份、热塑性丙烯酸树脂46份、钛白粉20份、石墨烯分散剂byk1610.5份、钛白粉分散剂byk-p1043份、流平剂0.5份、二甲苯56份。

一种汽车轮毂喷涂用底漆的制备方法,包括:

利用二甲苯稀释热塑性丙烯酸树脂;

加入石墨烯分散剂和石墨烯,进行分散;

加入钛白粉分散剂和钛白粉,继续分散;

加入流平剂,制成所述底漆。

实施例3:一种汽车轮毂喷涂用底漆,按质量分数计:包括石墨烯0.5份、热塑性丙烯酸树脂40份、钛白粉15份、石墨烯分散剂winsperse32040.3份、钛白粉分散剂lubrizol366002份、流平剂0.3份、二甲苯40份。

一种汽车轮毂喷涂用底漆的制备方法,包括:

利用二甲苯稀释热塑性丙烯酸树脂;

加入石墨烯分散剂和石墨烯,进行分散;

加入钛白粉分散剂和钛白粉,继续分散;

加入流平剂,制成所述底漆。

对比例1:

一种汽车轮毂喷涂用底漆,按质量分数计:包括石墨烯2份、热塑性丙烯酸树脂60份、钛白粉8份、消泡剂0.3份、二甲苯20份。

一种汽车轮毂喷涂用底漆的制备方法,包括:

利用二甲苯稀释热塑性丙烯酸树脂;

加入石墨烯,进行分散;

加入钛白粉,继续分散;

加入消泡剂,制成所述底漆。

对比例2:

一种汽车轮毂喷涂用底漆,按质量分数计:包括石墨烯1份、石墨烯分散剂0.6份、消泡剂0.3份、二甲苯50份。

一种汽车轮毂喷涂用底漆的制备方法,包括:

利用二甲苯稀释热塑性丙烯酸树脂;

加入石墨烯分散剂和石墨烯,进行分散;

加入消泡剂,制成所述底漆。

为了更加直观的表现出涂装工艺对轮毂的影响,对实施例1-3和对比例1-2提供的粉末涂料进行涂装的轮毂进行以下检测,然后将实验结果统计如下:

通过上表实验数据的统计可以看出,本发明提供的方法对轮毂的涂装作用有利于提升轮毂表面的耐磨性能,增强了面漆与轮毂之间的附着力,并且面漆的平整度、光滑度都有很大程度的提升,有利于整体耐磨性能的增强,提升了轮毂的质量和使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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