本发明涉及涂层
技术领域：
，具体涉及一种汽车外壳散热阻燃涂层。
背景技术：
：汽车外壳由于经常裸露在外界高温环境下，过高的温度会造成汽车部件的损耗，甚至可能会引起汽车自燃，同时汽车外壳集聚的热量，如果不能很快的散发出去，同样会对汽车的性能造成危害。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于提供一种散热性能优异、对高温有较强抵抗力的汽车外壳散热阻燃涂层。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种汽车外壳散热阻燃涂层，由以下原料组成：改性环氧树脂30-40kg、酚醛树脂20-30kg、硬脂酸10-15kg、树脂合金聚苯醚5-10kg、改性石墨烯5-10kg、铝合金粉末1-5kg、促进剂tmtd0.5-2kg。所述改性环氧树脂的制备方法如下：将三元乙丙橡胶加入到无水乙醇中，加热至回流状态，保温搅拌5-10min，然后加入丙烯酸和链增长剂回流搅拌0.5-2h，接着加入环氧树脂回流搅拌0.5-4h，降温至50-60℃继续搅拌20-40min，静置自然冷却至25-30℃，过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到改性环氧树脂。所述环氧树脂、三元乙丙橡胶、丙烯酸、链增长剂的质量比为30-50：30-50：5-10：1-5。所述链增长剂选自甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇中的一种。所述改性石墨烯的制备方法为：将石墨烯加入到去离子水中，20-30℃搅拌5-10min，然后加入质量分数为5-10％的盐酸溶液，在超声波清洗器中振荡15-30min，接着加入钛酸酯偶联剂和对羟基苯甲酸甲酯，加热至50-60℃，超声搅拌0.5-2h，超声功率为300-500w，搅拌速度为200-300rpm，过滤，所得沉淀用去离子水洗至中性，用丙酮洗去未反应的杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到改性石墨烯。所述石墨烯、盐酸溶液、钛酸酯偶联剂、对羟基苯甲酸甲酯的质量比为20-30：10-15：1-3：5-10。所述铝合金粉末中各元素所占质量分数为：碳元素1-5％、铜元素1-5％、镁元素5-10％，其余为铝元素。该铝合金粉末可以增强涂层的导热散热能力，同时能够提升涂层的机械强度。石墨烯是一种由碳原子按照六边形进行排布并相互连接而成的碳分子，其结构非常稳定，是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。树脂合金聚苯醚无毒、透明、相对密度小，具有优良的机械强度、耐应力松弛、抗蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性。在本发明的涂层材料中，能够显著降低涂层中的孔隙率，提高涂层的密实度，从而使涂层的抗冲击和抗剥落能力显著提高。改性环氧树脂的反应原理为：丙烯酸中的双键在链增长剂的作用下，会和三元乙丙橡胶侧链中的不饱和键发生加成聚合反应，使反应后三元乙丙橡胶与环氧树脂的溶解度参数相近，两者可以更加充分的混合在一起，提高改性效率；同时丙烯酸中的羧基能够与环氧树脂中的环氧基团发生反应形成嵌端结构，进而显著的提升了树脂的散热能力和阻燃性能。散热阻燃涂层的制备方法为：(1)将硬脂酸、改性石墨烯、铝合金粉末送入自动混合机中，混合5-10min，然后置于微波频率2450mhz、功率500w下间隔微波处理，间隔时间为5min，每次微波处理10min，连续进行3-4次，得到混合物；(2)预热密炼机至70-75℃，然后加入改性环氧树脂、酚醛树脂以200rpm的搅拌速度搅拌20-50min，然后升温至80-85℃，加入树脂合金聚苯醚、促进剂tmtd和步骤1中的混合物继续搅拌0.5-2h，静置10-30min，降温至65-70℃继续搅拌0.5-1h，降温出料，即得到散热阻燃涂层。本发明的有益效果是：(1)本发明用丙烯酸、三元乙丙橡胶对环氧树脂进行改性处理，提高了环氧树脂的散热和耐高温性能，使其适用于汽车外壳涂层中；(2)采用钛酸酯偶联剂和对羟基苯甲酸甲酯对石墨烯进行改性处理，利用对羟基苯甲酸甲酯的羟基活性位点，使石墨烯能与树脂中的活性基团发生反应，提升了树脂的阻燃、散热能力；同时在保证石墨烯自身结构性能不变的情况下解决了其自身易凝、分散不均匀，以及和有机原料结合不紧密的问题；(3)本发明制备工艺高效、环保、成本低，不会产生环境污染，适合工业化生产。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，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例1散热阻燃涂层的制备：(1)将10kg硬脂酸、5kg改性石墨烯、2kg铝合金粉末送入自动混合机中，混合5min，然后置于微波频率2450mhz、功率500w下间隔微波处理，间隔时间为5min，每次微波处理10min，连续进行3-4次，得到混合物；(2)预热密炼机至70℃，然后加入35kg改性环氧树脂、20kg酚醛f型环氧树脂以200rpm的搅拌速度搅拌30min，然后升温至80℃，加入6kg树脂合金聚苯醚、1kg促进剂tmtd和步骤1中的混合物继续搅拌1h，静置10min，降温至65℃继续搅拌0.5h，降温出料，即得到散热阻燃涂层。改性环氧树脂的制备：将30kg三元乙丙橡胶加入到无水乙醇中，加热至回流状态，保温搅拌5min，然后加入6kg丙烯酸和2kg三羟甲基丙烷回流搅拌1h，接着加入30kg双酚a环氧树脂回流搅拌2h，降温至50℃继续搅拌20min，静置自然冷却至25℃，过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到改性环氧树脂。改性石墨烯的制备：将20kg石墨烯加入到去离子水中，25℃搅拌5min，然后加入10kg质量分数为5％的盐酸溶液，在超声波清洗器中振荡15min，接着加入1kg钛酸酯偶联剂和6kg对羟基苯甲酸甲酯，加热至50℃，超声搅拌0.5h，超声功率为300w，搅拌速度为250rpm，过滤，所得沉淀用去离子水洗至中性，用丙酮洗去未反应的杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到改性石墨烯。实施例2散热阻燃涂层的制备：(1)将12kg硬脂酸、6kg改性石墨烯、3kg铝合金粉末送入自动混合机中，混合5min，然后置于微波频率2450mhz、功率500w下间隔微波处理，间隔时间为5min，每次微波处理10min，连续进行3-4次，得到混合物；(2)预热密炼机至70℃，然后加入36kg改性环氧树脂、25kg酚醛f型环氧树脂以200rpm的搅拌速度搅拌30min，然后升温至80℃，加入6kg树脂合金聚苯醚、1kg促进剂tmtd和步骤1中的混合物继续搅拌1h，静置10min，降温至65℃继续搅拌0.5h，降温出料，即得到散热阻燃涂层。改性环氧树脂的制备：将30kg三元乙丙橡胶加入到无水乙醇中，加热至回流状态，保温搅拌5min，然后加入6kg丙烯酸和2kg三羟甲基丙烷回流搅拌1h，接着加入30kg双酚a环氧树脂回流搅拌2h，降温至50℃继续搅拌20min，静置自然冷却至25℃，过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到改性环氧树脂。改性石墨烯的制备：将20kg石墨烯加入到去离子水中，25℃搅拌5min，然后加入10kg质量分数为5％的盐酸溶液，在超声波清洗器中振荡15min，接着加入1kg钛酸酯偶联剂和6kg对羟基苯甲酸甲酯，加热至50℃，超声搅拌0.5h，超声功率为300w，搅拌速度为250rpm，过滤，所得沉淀用去离子水洗至中性，用丙酮洗去未反应的杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到改性石墨烯。对照例1散热阻燃涂层的制备：(1)将10kg硬脂酸、5kg改性石墨烯、2kg铝合金粉末送入自动混合机中，混合5min，然后置于微波频率2450mhz、功率500w下间隔微波处理，间隔时间为5min，每次微波处理10min，连续进行3-4次，得到混合物；(2)预热密炼机至70℃，然后加入35kg改性环氧树脂、20kg酚醛f型环氧树脂以200rpm的搅拌速度搅拌30min，然后升温至80℃，加入6kg树脂合金聚苯醚、1kg促进剂tmtd和步骤1中的混合物继续搅拌1h，静置10min，降温至65℃继续搅拌0.5h，降温出料，即得到散热阻燃涂层。改性环氧树脂的制备：将30kg三元乙丙橡胶加入到无水乙醇中，加热至回流状态，保温搅拌5min，然后加入2kg三羟甲基丙烷回流搅拌1h，接着加入30kg双酚a环氧树脂回流搅拌2h，降温至50℃继续搅拌20min，静置自然冷却至25℃，过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到改性环氧树脂。改性石墨烯的制备：将20kg石墨烯加入到去离子水中，25℃搅拌5min，然后加入10kg质量分数为5％的盐酸溶液，在超声波清洗器中振荡15min，接着加入1kg钛酸酯偶联剂和6kg对羟基苯甲酸甲酯，加热至50℃，超声搅拌0.5h，超声功率为300w，搅拌速度为250rpm，过滤，所得沉淀用去离子水洗至中性，用丙酮洗去未反应的杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到改性石墨烯。对照例2散热阻燃涂层的制备：(1)将10kg硬脂酸、5kg改性石墨烯、2kg铝合金粉末送入自动混合机中，混合5min，然后置于微波频率2450mhz、功率500w下间隔微波处理，间隔时间为5min，每次微波处理10min，连续进行3-4次，得到混合物；(2)预热密炼机至70℃，然后加入35kg双酚a环氧树脂、20kg酚醛f型环氧树脂以200rpm的搅拌速度搅拌30min，然后升温至80℃，加入6kg树脂合金聚苯醚、1kg促进剂tmtd和步骤1中的混合物继续搅拌1h，静置10min，降温至65℃继续搅拌0.5h，降温出料，即得到散热阻燃涂层。改性石墨烯的制备：将20kg石墨烯加入到去离子水中，25℃搅拌5min，然后加入10kg质量分数为5％的盐酸溶液，在超声波清洗器中振荡15min，接着加入1kg钛酸酯偶联剂和6kg对羟基苯甲酸甲酯，加热至50℃，超声搅拌0.5h，超声功率为300w，搅拌速度为250rpm，过滤，所得沉淀用去离子水洗至中性，用丙酮洗去未反应的杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到改性石墨烯。对照例3散热阻燃涂层的制备：(1)将10kg硬脂酸、5kg改性石墨烯、2kg铝合金粉末送入自动混合机中，混合5min，然后置于微波频率2450mhz、功率500w下间隔微波处理，间隔时间为5min，每次微波处理10min，连续进行3-4次，得到混合物；(2)预热密炼机至70℃，然后加入35kg改性环氧树脂、20kg酚醛f型环氧树脂以200rpm的搅拌速度搅拌30min，然后升温至80℃，加入6kg树脂合金聚苯醚、1kg促进剂tmtd和步骤1中的混合物继续搅拌1h，静置10min，降温至65℃继续搅拌0.5h，降温出料，即得到散热阻燃涂层。改性环氧树脂的制备：将30kg三元乙丙橡胶加入到无水乙醇中，加热至回流状态，保温搅拌5min，然后加入6kg丙烯酸和2kg三羟甲基丙烷回流搅拌1h，接着加入30kg双酚a环氧树脂回流搅拌2h，降温至50℃继续搅拌20min，静置自然冷却至25℃，过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到改性环氧树脂。改性石墨烯的制备：将20kg石墨烯加入到去离子水中，25℃搅拌5min，然后加入10kg质量分数为5％的盐酸溶液，在超声波清洗器中振荡15min，接着加入1kg钛酸酯偶联剂，加热至50℃，超声搅拌0.5h，超声功率为300w，搅拌速度为250rpm，过滤，所得沉淀用去离子水洗至中性，用丙酮洗去未反应的杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到改性石墨烯。对照例4散热阻燃涂层的制备：(1)将10kg硬脂酸、5kg石墨烯、2kg铝合金粉末送入自动混合机中，混合5min，然后置于微波频率2450mhz、功率500w下间隔微波处理，间隔时间为5min，每次微波处理10min，连续进行3-4次，得到混合物；(2)预热密炼机至70℃，然后加入35kg改性环氧树脂、20kg酚醛f型环氧树脂以200rpm的搅拌速度搅拌30min，然后升温至80℃，加入6kg树脂合金聚苯醚、1kg促进剂tmtd和步骤1中的混合物继续搅拌1h，静置10min，降温至65℃继续搅拌0.5h，降温出料，即得到散热阻燃涂层。改性环氧树脂的制备：将30kg三元乙丙橡胶加入到无水乙醇中，加热至回流状态，保温搅拌5min，然后加入6kg丙烯酸和2kg三羟甲基丙烷回流搅拌1h，接着加入30kg双酚a环氧树脂回流搅拌2h，降温至50℃继续搅拌20min，静置自然冷却至25℃，过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，送入100-110℃烘干箱中，干燥至恒重，即得到改性环氧树脂。实施例3以实施例1为基础，设置不添加丙烯酸的对照例1、不对环氧树脂进行改性的对照例2、不添加对羟基苯甲酸甲酯的对照例3、不对石墨烯进行改性的对照例4。利用实施例1-2、对照例1-4进行散热阻燃涂层的制备，并对涂层的性能进行检测，结果如表1所示。表1涂层的性能检测组别导热率w/m·k红外辐射率/％氧指数/％实施例113100.9841实施例213150.9742对照例111600.8935对照例29980.6630对照例312950.8836对照例411700.7932氧指数(oi)是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。以氧所占的体积百分数的数值来表示，氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧。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。当前第1页12