高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层的制作方法

本实用新型涉及涂料领域，更具体地，本实用新型涉及高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层。

背景技术：

传统的大气腐蚀性环境分类方法是根据环境状况而进行分类的，主要分为海洋大气环境、城市大气环境、工业大气环境、高原大气环境、沙漠大气环境等,每种大气环境下所对应的腐蚀介质都有所不同，主要影响因素也不同，这也导致了其对金属的腐蚀强度与腐蚀机理都是不一样的。

在我国，以青藏高原为代表的高原大气环境地区，平均海拔大于4000米，日照时间长，昼夜温差大；干湿季变化分明，常年有大风；降雨较少，霜期长；空气稀薄，缺氧。由于海拔高，空气稀薄、透明度大，太阳辐射能量消耗小，光程短，导致短波紫外线也大大增强。年太阳辐射总量在6700～9200mj/m2之间，紫外平均照射为20w/m2，高于海平面的紫外线平均辐射度的20倍。因此，在高原环境下，紫外辐射对有机涂层的高分子成膜物质具有较强的破坏性，另外，高原气候中的温度变化较大，也是引起涂层老化的重要因素。而涂层老化容易引起金属基材的生锈，造成涂层耐晒和防污性下降，故根据高原气候的特色，开发用于高原气候的涂层是一个重要发展方向。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型第一个方面提供了一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层、水性树脂层、环氧富硒层、环氧封闭层、弹性橡胶层、防水层和罩光层。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述环氧封闭层的厚度为10～20μm。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述环氧封闭层下表面涂覆有气凝胶纤维层。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述气凝胶纤维层的厚度占环氧封闭层厚度的1/5～3/5。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述弹性橡胶层上下两侧设置锯齿形凹槽。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述弹性橡胶层的厚度为15～25μm。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述弹性橡胶层下方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米玻璃微珠。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述弹性橡胶层上方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米二氧化钛。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述防水层的厚度为5～15μm。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述基层为金属。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：申请人提供高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，可适应高原气候强的紫外光和大的温差变化，降低涂层老化的风险，从而防止金属基材发生腐蚀、生锈、污渍等等问题，提高金属基材的使用寿命，提高涂料的耐晒、防水效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为所述涂层的结构示意图。

其中，1-基层、2-水性树脂层、3-环氧富硒层、4-环氧封闭层、5-弹性橡胶层、5-防水层、7-罩光层、8-气凝胶纤维层、501-弹性橡胶层1、502-弹性橡胶层二。

具体实施方式

参选以下本实用新型的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本实用新型的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本实用新型所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

此外，本实用新型要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下通过具体实施方式说明本实用新型，但不局限于以下给出的具体实施例。

本实用新型提供了一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层、水性树脂层、环氧富硒层、环氧封闭层、弹性橡胶层、防水层和罩光层。

在一种实施方式中，所述基层为金属。

本实用新型不对金属做进一步限定，可列举的有，金属铝、铝合金、钛合金、钢。

在一种实施方式中，所述水性树脂层的厚度为15～25μm；进一步地，所述水性树脂层的厚度为20μm。

本实用新型不对水性树脂层做进一步限定，可列举的有水性聚氨酯层、水性聚丙烯酸酯层、水性环氧树脂层。

在一种实施方式中，所述环氧富硒层的厚度为5～10μm；进一步地，所述环氧富硒层的厚度为8μm。

在一种实施方式中，所述环氧封闭层的厚度为10～20μm；进一步地，所述环氧封闭层的厚度为15μm。

在一种实施方式中，所述环氧封闭层下表面涂覆有气凝胶纤维层。

在一种实施方式中，所述气凝胶纤维层的厚度占环氧封闭层厚度的1/5～3/5；进一步地，所述气凝胶纤维层的厚度占环氧封闭层厚度的2/5。

在一种实施方式中，所述弹性橡胶层上下两侧设置锯齿形凹槽。

在一种实施方式中，所述弹性橡胶层的厚度为15～25μm；进一步地，所述弹性橡胶层的厚度为20μm。

所述弹性橡胶层的厚度为包括锯齿形凹槽的弹性橡胶层总厚度。

在一种实施方式中，所述弹性橡胶层下方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米玻璃微珠。

在一种实施方式中，所述弹性橡胶层上方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米二氧化钛。

在一种实施方式中，所述弹性橡胶层上下两侧的锯齿形凹槽垂直方向的距离相同；进一步地，所述弹性橡胶层上下两侧垂直方向的距离占弹性橡胶层厚度的2/5～4/5；进一步地，所述弹性橡胶层上下两侧垂直方向的距离占弹性橡胶层厚度的3/5。

申请人通过在弹性橡胶层上下两侧设置锯齿形凹槽，并令上下两侧的凹槽在垂直方向相互配合，使得在垂直方向的纳米玻璃微珠和纳米二氧化钛的总厚度相同，避免厚度不均带来的局部温度过高或过低，或者紫外线过多等现象，破坏涂层结构。

在一种实施方式中，所述防水层的厚度为5～15μm；进一步地，所述防水层的厚度为10μm。

本实用新型不对防水层做进一步限定，可列举的有，有机硅防水层。

在一种实施方式中，所述罩光层的厚度为5～10μm；进一步地，所述罩光层的厚度为8μm。

罩光层的作用是提高成品光亮度，本实用新型不对罩光层做具体限定。

本实用新型不对所述涂层的具体制备方法做具体限定，为本领域熟知的方法，包括但不限于，喷涂、滚涂。

工作原理：在高原气候中，因高原较大的日温差和强烈的太阳辐射，容易导致涂层老化加快，抗污防锈性能下降，申请人通过在水性漆底层上依次设置环氧富硒涂层、环氧封闭层、弹性橡胶层、防水层、罩光层，且在环氧封闭层一侧设有气凝胶纤维层，并在弹性橡胶层两侧分别设有纳米玻璃微珠层和纳米二氧化钛层，并使用有机硅作为防水层，当受到高原强的紫外辐射的时候，紫外光依次经过有机硅、二氧化钛、玻璃微珠和气凝胶的折射、反射、散射，降低紫外老化的影响，且当高原温度较低时，高温依次经过有机硅、二氧化钛、玻璃微珠的隔热，防止涂层温度发生过大变化，使得涂层由外向内形成温度梯度，当温度传递到气凝胶纤维层时，由于层层叠叠的气凝胶具有大的空隙率，可起到基本隔绝热量的作用，防止受热老化，另外，当高原温度过低时，气凝胶也可以防止基层和防锈漆层的温度流失，提高使用寿命。

且申请人发现，当将弹性橡胶层弹性橡胶层两侧设置成锯齿形，并设置不同的纳米粒子，相对于设置锯齿形凹槽，在锯齿形凹槽更容易进一步扩大折射、散射和反射，来进一步减少进入涂层的紫外光，并在此处进行温差突变，进一步隔绝温度，从而减少紫外、温度等带来的对涂层的老化破坏，增加耐晒、防污、抗锈的性能。

实施例

下面通过实施例对本实用新型进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本实用新型的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层1、水性树脂层2、环氧富硒层3、环氧封闭层4、弹性橡胶层5、防水层6和罩光层7，所述基层1为金属铝，所述水性树脂层2的厚度为15μm，所述水性树脂层2为水性聚氨酯层，所述环氧富硒层3的厚度为5μm，所述环氧封闭层4的厚度为10μm，所述环氧封闭层4下表面涂覆有气凝胶纤维层8，所述气凝胶纤维层8的厚度占环氧封闭层4厚度的3/5，所述弹性橡胶层5上下两侧设置锯齿形凹槽，所述弹性橡胶5层上下两侧的锯齿形凹槽垂直方向的距离相同，所述弹性橡胶层5上下两侧垂直方向的距离占弹性橡胶层5厚度的2/5，所述弹性橡胶层5的厚度为15μm，所述弹性橡胶层5下方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米玻璃微珠501，所述弹性橡胶层5上方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米二氧化钛502，所述防水层6的厚度为5μm，所述防水层6为有机硅防水层，所述罩光层7的厚度为5μm。

实施例2

如图1所示，本实施例提供一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层1、水性树脂层2、环氧富硒层3、环氧封闭层4、弹性橡胶层5、防水层6和罩光层7，所述基层1为铝合金，所述水性树脂层2的厚度为25μm，所述水性树脂层2为水性聚丙烯酸酯层，所述环氧富硒层3的厚度为10μm，所述环氧封闭层4的厚度为20μm，所述环氧封闭层4下表面涂覆有气凝胶纤维层8，所述气凝胶纤维层8的厚度占环氧封闭层4厚度的1/5，所述弹性橡胶层5上下两侧设置锯齿形凹槽，所述弹性橡胶5层上下两侧的锯齿形凹槽垂直方向的距离相同，所述弹性橡胶层5上下两侧垂直方向的距离占弹性橡胶层5厚度的4/5，所述弹性橡胶层5的厚度为25μm，所述弹性橡胶层5下方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米玻璃微珠501，所述弹性橡胶层5上方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米二氧化钛502，所述防水层6的厚度为15μm，所述防水层6为有机硅防水层，所述罩光层7的厚度为10μm。

实施例3

如图1所示，本实施例提供一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层1、水性树脂层2、环氧富硒层3、环氧封闭层4、弹性橡胶层5、防水层6和罩光层7，所述基层1为钢，所述水性树脂层2的厚度为20μm，所述水性树脂层2为水性环氧树脂层，所述环氧富硒层3的厚度为8μm，所述环氧封闭层4的厚度为15μm，所述环氧封闭层4下表面涂覆有气凝胶纤维层8，所述气凝胶纤维层8的厚度占环氧封闭层4厚度的3/5，所述弹性橡胶层5上下两侧设置锯齿形凹槽，所述弹性橡胶5层上下两侧的锯齿形凹槽垂直方向的距离相同，所述弹性橡胶层5上下两侧垂直方向的距离占弹性橡胶层5厚度的3/5，所述弹性橡胶层5的厚度为20μm，所述弹性橡胶层5下方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米玻璃微珠501，所述弹性橡胶层5上方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米二氧化钛502，所述防水层6的厚度为10μm，所述防水层6为有机硅防水层，所述罩光层7的厚度为8μm。

实施例4

本实施例提供一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层、水性树脂层、环氧富硒层、环氧封闭层、弹性橡胶层、防水层和罩光层，所述基层为钢，所述水性树脂层的厚度为20μm，所述水性树脂层为水性环氧树脂层，所述环氧富硒层的厚度为8μm，所述环氧封闭层的厚度为15μm，所述弹性橡胶层上下两侧设置锯齿形凹槽，所述弹性橡胶层上下两侧的锯齿形凹槽垂直方向的距离相同，所述弹性橡胶层上下两侧垂直方向的距离占弹性橡胶层厚度的3/5，所述弹性橡胶层下方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米玻璃微珠，所述弹性橡胶层上方的锯齿形凹槽内部均匀设有纳米二氧化钛，所述防水层的厚度为10μm，所述防水层为有机硅防水层，所述罩光层的厚度为8μm。

实施例5

本实施例提供一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层、水性树脂层、环氧富硒层、环氧封闭层、弹性橡胶层、防水层和罩光层，所述基层为钢，所述水性树脂层的厚度为20μm，所述水性树脂层为水性环氧树脂层，所述环氧富硒层的厚度为8μm，所述环氧封闭层的厚度为15μm，所述环氧封闭层下表面涂覆有气凝胶纤维层，所述气凝胶纤维层的厚度占环氧封闭层厚度的2/5，所述弹性橡胶层的厚度为12μm，所述弹性橡胶层下表面涂覆有纳米玻璃微珠层，所述纳米玻璃微珠层的厚度为4μm，所述弹性橡胶层上表面涂覆有纳米二氧化钛层，所述纳米二氧化钛层的厚度为4μm，所述防水层的厚度为10μm，所述防水层为有机硅防水层，所述罩光层的厚度为8μm。

实施例6

本实施例提供一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层、水性树脂层、环氧富硒层、环氧封闭层、弹性橡胶层、防水层和罩光层，所述基层为钢，所述水性树脂层的厚度为20μm，所述水性树脂层为水性环氧树脂层，所述环氧富硒层的厚度为8μm，所述环氧封闭层的厚度为15μm，所述环氧封闭层下表面涂覆有气凝胶纤维层，所述气凝胶纤维层的厚度占环氧封闭层厚度的3/5，所述弹性橡胶层的厚度为20μm，所述弹性橡胶层上下两侧设置锯齿形凹槽，所述弹性橡胶层上下两侧的锯齿形凹槽垂直方向的距离相同，所述弹性橡胶层上下两侧垂直方向的距离占弹性橡胶层厚度的3/5，所述锯齿形凹槽内部均匀设有纳米玻璃微珠，所述防水层的厚度为10μm，所述防水层为有机硅防水层，所述罩光层的厚度为8μm。

实施例7

本实施例提供一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层、水性树脂层、环氧富硒层、环氧封闭层、弹性橡胶层、防水层和罩光层，所述基层为钢，所述水性树脂层的厚度为20μm，所述水性树脂层为水性环氧树脂层，所述环氧富硒层的厚度为8μm，所述环氧封闭层的厚度为15μm，所述环氧封闭层下表面涂覆有气凝胶纤维层，所述气凝胶纤维层的厚度占环氧封闭层厚度的2/5，所述弹性橡胶层的厚度为20μm，所述弹性橡胶层上下两侧设置锯齿形凹槽，所述弹性橡胶层上下两侧的锯齿形凹槽垂直方向的距离相同，所述弹性橡胶层上下两侧垂直方向的距离占弹性橡胶层厚度的3/5，所述锯齿形凹槽内部均匀设有纳米二氧化钛，所述防水层的厚度为10μm，所述防水层为有机硅防水层，所述罩光层的厚度为8μm。

实施例8

本实施例提供一种高原气候专用耐晒抗污水性防锈漆涂层，所述涂层自下而上包括基层、水性树脂层、环氧富硒层、环氧封闭层、弹性橡胶层、防水层和罩光层，所述基层为钢，所述水性树脂层的厚度为20μm，所述水性树脂层为水性环氧树脂层，所述环氧富硒层的厚度为8μm，所述环氧封闭层的厚度为15μm，所述环氧封闭层下表面涂覆有气凝胶纤维层，所述气凝胶纤维层的厚度占环氧封闭层厚度的2/5，所述弹性橡胶层的厚度为20μm，所述防水层的厚度为10μm，所述防水层为有机硅防水层，所述罩光层的厚度为8μm。

性能测试

1、高原气候暴露实验：将实施例提供的涂层根据gb/t9276-1996涂层自然气候曝露试验方法，将涂层暴露在拉萨进行高原气候暴露实验，试验周期分3个月、6个月和12个月，每个周期进行外观检查，并评价涂层是否出现变色、发粘、龟裂、起泡、生锈和剥落等现象，结果见表1。

表1

从表1可看出，当不添加气凝胶纤维层或在弹性橡胶层中不添加玻璃微珠或二氧化钛时，涂层抵抗光照和温差变化等高原气候的能力下降，从而对防污、耐晒、防锈等性能产生影响。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本实用新型所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本实用新型的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。