本发明属于涂料
技术领域:
,更具体地,本发明涉及一种汽车轮毂用特氟龙涂料。
背景技术:
:目前,随着国内汽车市场的不断发展,对汽车外饰的个性化改造变得越来越普遍,对汽车轮毂的表面喷涂就是一种越来越时髦的生活方式。但是目前对于汽车轮毂的喷涂大部分还只是停留在变换底漆颜色,对其功能化的改变比较少。从现有的汽车轮毂来看,由于其在行驶过程中容易沾附灰尘和杂质,经由轮毂带出的飞尘在一定程度上也影响了PM2.5的数值,污染了环境。另外,现有的喷涂涂料还存在着以下缺点:(1)产品的耐候性、耐水性一般不能达到要求;(2)在发生火灾时,这些防火涂料的成膜物质不能承受急剧升高的温度而很快被烧毁,而不能起到防火灾的作用;(3)防腐、耐酸碱等性能差。因此,非常需要通过配方的改进,得到固化时间短、耐候性强、耐火性能好且具有防腐、以及耐酸碱能力的汽车轮毂用特氟龙涂料。技术实现要素:为了解决上述问题,本发明的一个方面提供一种汽车轮毂用特氟龙涂料,按重量份计,包括以下组分:1~20重量份的风积沙、10~15重量份的聚四氟乙烯颗粒、5~10重量份的纳米二氧化钛、5~10重量份的玻璃空心漂珠、5~10重量份的钛白粉、1~5重量份的KH-560、1~5重量份的KH-550、5~10重量份的环氧封端聚醚胺、8~10重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、4~6重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、1~4重量份的8-萘胺-1-磺酸、3~5重量份的1,5-萘二磺酸、5~10重量份的玉米油、20~50重量份的乙醇以及50~100重量份的去离子水;优选地,所述的汽车轮毂用特氟龙涂料,按重量份计,包括以下组分:17重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、8重量份的纳米二氧化钛、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的钛白粉、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、9重量份的玉米油、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水。在一种实施方式中,所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺。在一种实施方式中,所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到丙酮中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。与现有技术相比,本发明的有益效果为:1、环氧封端聚醚胺含有大量羟基,可以大大提高涂料与基材的粘结力,提高涂料的耐老化能力,此外,其还可与氨基反应,提高交联密度和固化速率,此外侧链上大量刚性苯环的引入,可以提高分子链的距离,提高阻燃效果。2、聚苯并咪唑具有优异的耐候性,耐老化能力和耐火性能,通过磺化以及β-环糊精改性既可以大大提高其与体系的相容性,又可以大大提高体系的交联密度,提高黏结力和强度,从而提供了本发明的有益技术效果。3、1,4,5,8-萘四甲酸酐可以与氨基反应,大大提高体系的交联速度,缩短固化时间,从而提供了本发明的有益技术效果。4、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的加入可进一步提高体系的刚性,并同时与咪唑基团发生离子交联,提高体系的交联密度,进一步提高黏结力和强度,从而提供了本发明的有益技术效果。具体实施方式原料:所有四胺、二酸均购自CTI,SigmaAldrich,AlfaAesar或SCRC,并且直接使用,无需进一步纯化。环氧硅烷偶联剂KH-560以及氨基硅烷偶联剂KH-550购自国药集团化学试剂有限公司。风积沙(平均粒径0.074~0.250㎜)、聚四氟乙烯颗粒(平均粒径5微米)、纳米二氧化钛(平均粒径100nm)、玻璃空心漂珠(平均粒径500目)及钛白粉(平均粒径500目)购自国药集团化学试剂有限公司,其他原料均购自阿拉丁试剂有限公司。实施例1将17重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、8重量份的纳米二氧化钛、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的钛白粉、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、9重量份的玉米油、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到丙酮中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例2将17重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、8重量份的纳米二氧化钛、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的钛白粉、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、9重量份的玉米油、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例3将17重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、8重量份的纳米二氧化钛、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的钛白粉、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、9重量份的玉米油、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到丙酮中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例4将17重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、8重量份的纳米二氧化钛、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的钛白粉、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的环氧封端聚醚胺、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、9重量份的玉米油、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺。实施例5将17重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、8重量份的纳米二氧化钛、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的钛白粉、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,4,5,8-萘四甲酸酐、9重量份的玉米油、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料;所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到丙酮中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例6将17重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、8重量份的纳米二氧化钛、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的钛白粉、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、9重量份的玉米油、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到丙酮中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。实施例7将17重量份的风积沙、11重量份的聚四氟乙烯颗粒、8重量份的纳米二氧化钛、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的钛白粉、3重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的环氧封端聚醚胺、9重量份的β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、9重量份的玉米油、30重量份的乙醇以及70重量份的去离子水加入无重力搅拌机中,打开飞刀,以避免出现粘合,防止搅拌不均,搅拌时间为10分钟,出料。所述环氧封端聚醚胺由以下方法制备而成:在1000mL干燥的三颈瓶中,依次加入100克的环氧树脂E51、0.24mol的苄胺和500克乙醇,通氮气保护并磁力搅拌;室温搅拌1h后,升温80℃反应4h,反应结束后,降至室温,并迅速倒入150mL去离子水中,得到大量固体沉淀;用去离子水反复洗涤该产物后,抽滤并收集聚合物,于真空烘箱中,60℃干燥20小时,得到环氧封端聚醚胺;所述β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制备而成:将0.11摩尔的3,3’-二氨基联苯胺先溶解在含有86wt%五氧化二磷的1000克多聚磷酸中,然后将0.02摩尔的5-氨基间苯二甲酸以及0.08摩尔的5-磺酸基间苯二甲酸加入到反应液中,氮气保护并在210℃反应15小时后,降至室温,沉析到水中,然后用氨水中和,过滤并收集产物,于120℃下真空干燥10小时,得到氨基封端磺化聚苯并咪唑;在500毫升三颈瓶中,依次加入0.2克β-环糊精、0.05克氢氧化钠、0.05克环氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亚砜,氮气保护并在80℃反应2小时后,降至室温,沉析到丙酮中,过滤并收集产物,于60℃下真空干燥20小时,得到β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。测试条件将实施例1-7所得的汽车轮毂用特氟龙涂料涂覆在汽车轮毂表面上,并测试性能,按照GB/14907-2002标准测试,具体为:1、表干时间应≤12h2、抗裂性:允许出现1~3条裂纹,其宽度应≤0.5mm3、粘结强度≥0.15Mpa4、耐水性:经24h后,涂层不开裂、起层、脱落现象5、耐冷热循环性/次数:经15次后,涂层不开裂、起层、脱落现象6、耐火极限:涂层厚度为5mm,耐火极限不低于1h测试结果见表1。表1测试项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7干燥时间,表干/h3.510.811.611.87.97.59.8初始干燥抗裂性无裂纹无裂纹无裂纹无裂纹无裂纹无裂纹无裂纹粘结强度/Mpa0.680.350.440.390.560.580.45耐水性/h378368567136149113耐冷热循环性/次115175933988258耐火极限/h7.11.62.62.04.94.33.3以上数据可以看出,与不使用环氧封端聚醚胺、β-环糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、1,4,5,8-萘四甲酸酐、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的涂料相比,本发明的涂料具有明显更好的性能,因此提供了本发明的有益技术效果。当前第1页1 2 3