一种双组分耐火阻燃隔热涂料及其在汽车生产中的应用的制作方法

1.本发明涉及涂料制备技术领域，具体涉及一种双组分耐火阻燃隔热涂料及其在汽车生产中的应用。


背景技术：

2.汽车涂料是指涂装在轿车等各类车辆车身及零部件上的涂料；其包括新车用涂料以及车辆修补用涂料。
3.中国发明专利201010548579.7提供了一种水性双组份丙烯酸聚氨酯汽车涂料及其制备方法；其由a组分与b组分配制，其中，a组分由配方量的水性羟基树脂，润湿剂，消泡剂，增稠剂，偶联剂，成膜助剂加入去离子水中分散15分钟制成；b组分为多异氰酸酯固化剂，按照配方量称取b组分，在分散状态下将b组分缓慢加入a组分中，继续分散5分钟，即得。该发明制备水性双组份汽车涂料保留了原有的涂膜的硬度、耐介质性能和耐盐雾性能，同时voc含量大大降低，广泛应用于水性汽车涂料行业，具有较大的工业应用价值和市场前景。
4.但是，发明人在实际应用中发现，上述水性双组份丙烯酸聚氨酯汽车涂料其不具备耐火阻燃以及隔热性能；有待进一步改进。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题，本发明提供了一种双组分耐火阻燃隔热涂料及其制备方法。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
7.一种双组分耐火阻燃隔热涂料，包括a组分和b组分；所述的a组分中包含水性羟基树脂、助剂以及水；所述的b组分为固化剂；所述的a组分中还包含耐火阻燃隔热剂；
8.所述的耐火阻燃隔热剂包含氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土。
9.发明人通过在双组分耐火阻燃隔热涂料中加入由氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土组成的耐火阻燃隔热剂，使得所述的双组分耐火阻燃隔热涂料具有一定的耐火阻燃作用以及隔热作用。
10.优选地，耐火阻燃隔热剂中氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土的重量比为4～6:2～4:8～10:8～12。
11.最优选地，耐火阻燃隔热剂中氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土的重量比为5:3:9:10。
12.优选地，耐火阻燃隔热剂中所述的高岭土为改性高岭土。
13.优选地，所述的改性高岭土通过如下方法制备得到：
14.(1)将高岭土加入到水中，接着加入氯化钡和硫酸钠，超声搅拌1～2h后，过滤，得固体产物；
15.(2)将固体产物在1600～1700℃下及进行煅烧2～4h，煅烧接收后得煅烧产物，即
所述的改性高岭土。
16.发明人在大量的研究惊奇的发现，采用上述方法对耐火阻燃隔热剂中的高岭土进行改性得到的改性高岭土，相比于未改性的高岭土，可以显著提高双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用。
17.进一步优选地，步骤(1)中高岭土、氯化钡、硫酸钠以及水的重量比为20～30:3～5:2.5～3.5:150～250；
18.最优选地，步骤(1)中高岭土、氯化钡、硫酸钠以及水的重量比为25:4:3:200。
19.优选地，步骤(2)中将固体产物在1680℃下及进行煅烧3h。
20.进一步优选地，所述的改性高岭土还包含步骤(3)；所述的步骤(3)为：
21.(3)将煅烧产物加入到乙醇中，然后加入改性剂，搅拌1～2h后蒸干乙醇即得所述的改性高岭土。
22.优选地，所述的乙醇是指体积分数为50％～95％的乙醇水溶液；
23.最优选地，所述的乙醇是指体积分数为70％的乙醇水溶液。
24.进一步优选地，所述的改性剂为季戊四醇四硬脂酸酯或琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠。
25.发明人在大量的研究中进一步发现，将煅烧产物进进一步通过上述改性剂进行处理得到的改性高岭土，可以进一步提高双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用。
26.进一步优选地，煅烧产物、改性剂以及乙醇的重量比为10～15:1～3:100；
27.最优选地，煅烧产物、改性剂以及乙醇的重量比为13:2:100。
28.进一步优选地，所述的改性剂由季戊四醇四硬脂酸酯和琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠组成。
29.发明人在研究中进一步发现，将煅烧产物进一步通过改性剂季戊四醇四硬脂酸酯或琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠进行处理得到的改性高岭土，虽然可以进一步提高双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用；但是，其提高程度不大；发明人在研究中惊奇的发现，将煅烧产物进一步通过由季戊四醇四硬脂酸酯和琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠组成的改性剂进行处理得到的改性高岭土，其可以进一步大幅提高双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用；其对于双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用的提高程度要远远高于将煅烧产物进一步通过单一的改性剂季戊四醇四硬脂酸酯或单一的琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠进行处理得到的改性高岭土。
30.进一步优选地，季戊四醇四硬脂酸酯和琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠的重量比为1～2:1～2。
31.最优选地，季戊四醇四硬脂酸酯和琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠的重量比为1:1。
32.优选地，a组分中水性羟基树脂、助剂、耐火阻燃隔热剂以及水的重量份分别为：
33.水性羟基树脂80～100份；助剂1～10份；耐火阻燃隔热剂30～50份；水10～20份。
34.优选地，所述的助剂由润湿剂、消泡剂、增稠剂、偶联剂以及成膜剂组成；
35.其中润湿剂、消泡剂、增稠剂、偶联剂以及成膜剂的重量比为1:1:1:1:4。
36.优选地，a组分和b组分的重量比为:3～10:1。
37.本发明还提供了一种上述双组分耐火阻燃隔热涂料在汽车生产中的应用。
38.有益效果：本发明提供了一种全新方法制备得到的双组分耐火阻燃隔热涂料；本发明通过在双组分耐火阻燃隔热涂料中加入由氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土组成的耐火阻燃隔热剂，使得所述的双组分耐火阻燃隔热涂料具有一定的耐火阻燃作用以及隔热作用；此外，在耐火阻燃隔热剂中采用由本发明所述方法进行改性得到的改性高岭土，相比于采用未改性的高岭土，可以显著提高双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用。
具体实施方式
39.以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
40.以下实施例中的水性羟基丙烯酸乳液采用的是蓝博品牌的牌号为lb-6019的水性羟基丙烯酸乳液。其余未注明的原料均为本领域技术人员可以通过常规购买途径购买或通过常规方法制备得到的常规原料。
41.实施例1双组分耐火阻燃隔热涂料的制备
42.所述的双组分耐火阻燃隔热涂料由重量比为5:1的a组分和b组分组成；
43.所述的b组分为xp2655固化剂；
44.所述的a组分的重量份组成为：水性羟基丙烯酸乳液90份；助剂8份；耐火阻燃隔热剂40份；水15份；
45.所述的助剂由重量比为1:1:1:1:4的润湿剂、消泡剂、增稠剂、偶联剂以及成膜剂组成；所述的润湿剂为湿润剂byk-346；所述的消泡剂为消泡剂byk-020；所述的增稠剂为增稠剂sn-612；所述的偶联剂为偶联剂z-6011；所述的成膜剂为丙二醇丁醚；
46.所述的耐火阻燃隔热剂由重量比为5:3:9:10的氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土混合而成；
47.双组分耐火阻燃隔热涂料的制备方法：将水性羟基丙烯酸乳液、助剂、耐火阻燃隔热剂以及水混合后分散均匀得a组分；然后在a组分中加入b组分分散均匀后即得所述的双组分耐火阻燃隔热涂料。
48.实施例2双组分耐火阻燃隔热涂料的制备
49.实施例2与实施例1的不同之处在于，实施例2采用的耐火阻燃隔热剂为改性耐火阻燃隔热剂；其余均与实施例1相同；
50.所述的改性高岭土通过如下方法制备得到：
51.(1)将高岭土加入到水中，接着加入氯化钡和硫酸钠，超声搅拌1.5h后，过滤，得固体产物；其中，高岭土、氯化钡、硫酸钠以及水的重量比为25:4:3:200；
52.(2)将固体产物在1680℃下及进行煅烧3h，煅烧接收后得煅烧产物，即所述的改性高岭土。
53.实施例3双组分耐火阻燃隔热涂料的制备
54.实施例3与实施例1的不同之处在于，实施例3采用的耐火阻燃隔热剂为改性耐火阻燃隔热剂；其余均与实施例1相同；
55.所述的改性高岭土通过如下方法制备得到：
56.(1)将高岭土加入到水中，接着加入氯化钡和硫酸钠，超声搅拌1.5h后，过滤，得固体产物；其中，高岭土、氯化钡、硫酸钠以及水的重量比为25:4:3:200；
57.(2)将固体产物在1680℃下及进行煅烧3h，煅烧接收后得煅烧产物；
58.(3)将煅烧产物加入到乙醇(体积分数为70％的乙醇水溶液)中，然后加入改性剂，搅拌1.5h后蒸干乙醇即得所述的改性高岭土；
59.步骤(3)中煅烧产物、改性剂以及乙醇的重量比为13:2:100；所述的改性剂为季戊四醇四硬脂酸酯。
60.实施例4双组分耐火阻燃隔热涂料的制备
61.实施例4与实施例1的不同之处在于，实施例4采用的耐火阻燃隔热剂为改性耐火阻燃隔热剂；其余均与实施例1相同；
62.所述的改性高岭土通过如下方法制备得到：
63.(1)将高岭土加入到水中，接着加入氯化钡和硫酸钠，超声搅拌1.5h后，过滤，得固体产物；其中，高岭土、氯化钡、硫酸钠以及水的重量比为25:4:3:200；
64.(2)将固体产物在1680℃下及进行煅烧3h，煅烧接收后得煅烧产物；
65.(3)将煅烧产物加入到乙醇(体积分数为70％的乙醇水溶液)中，然后加入改性剂，搅拌1.5h后蒸干乙醇即得所述的改性高岭土；
66.步骤(3)中煅烧产物、改性剂以及乙醇的重量比为13:2:100；所述的改性剂为琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠。
67.实施例5双组分耐火阻燃隔热涂料的制备
68.实施例5与实施例1的不同之处在于，实施例5采用的耐火阻燃隔热剂为改性耐火阻燃隔热剂；其余均与实施例1相同；
69.所述的改性高岭土通过如下方法制备得到：
70.(1)将高岭土加入到水中，接着加入氯化钡和硫酸钠，超声搅拌1.5h后，过滤，得固体产物；其中，高岭土、氯化钡、硫酸钠以及水的重量比为25:4:3:200；
71.(2)将固体产物在1680℃下及进行煅烧3h，煅烧接收后得煅烧产物；
72.(3)将煅烧产物加入到乙醇(体积分数为70％的乙醇水溶液)中，然后加入改性剂，搅拌1.5h后蒸干乙醇即得所述的改性高岭土；
73.步骤(3)中煅烧产物、改性剂以及乙醇的重量比为13:2:100；所述的改性剂由重量比为1:1的季戊四醇四硬脂酸酯和琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠组成。
74.将实施例1～5制备得到的双组分耐火阻燃隔热涂料涂覆在钢板上，涂层厚度为150微米；测试其耐火极限和导热系数；测试结果见表1；
75.表1.双组分耐火阻燃隔热涂料性能测试结果
[0076] 耐火极限导热系数实施例1双组分耐火阻燃隔热涂料61min0.068w/(m
·
k)实施例2双组分耐火阻燃隔热涂料75min0.051w/(m
·
k)实施例3双组分耐火阻燃隔热涂料84min0.045w/(m
·
k)实施例4双组分耐火阻燃隔热涂料86min0.044w/(m
·
k)实施例5双组分耐火阻燃隔热涂料111min0.028w/(m
·
k)
[0077]
从表1实施例1的耐火极限时间以及导热系数可以看出，本发明通过在双组分耐火
阻燃隔热涂料中加入由氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土组成的耐火阻燃隔热剂，可以使得所述的双组分耐火阻燃隔热涂料具有一定的耐火阻燃作用以及隔热作用。
[0078]
从表1实验数据可以看出，实施例2制备得到的双组分耐火阻燃隔热涂料，其耐火极限时间显著高于实施例1，同时其导热系数显著低于实施例1；这说明：在耐火阻燃隔热涂料中加入采用本发明所述方法对高岭土进行改性得到的改性高岭土，相比于加入未改性的高岭土，可以显著提高双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用。
[0079]
从表1实验数据可以看出，实施例3和4制备得到的双组分耐火阻燃隔热涂料，其耐火极限时间要进一步高于实施例2，同时其导热系数要进一步低于实施例2；这说明：在改性高岭土的制备方法中，将煅烧产物进一步通过改性剂季戊四醇四硬脂酸酯或琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠进行处理得到的改性高岭土，相比于未经过季戊四醇四硬脂酸酯或琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠进行处理得到的改性高岭土，可以进一步提高双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用。
[0080]
从表1实验数据可以看出，实施例4制备得到的双组分耐火阻燃隔热涂料，其耐火极限时间要大幅高于实施例2，同时也大幅高于实施例3和4；其导热系数要进大幅低于实施例2，同时也大幅低于实施例3和4；这说明：将煅烧产物进一步通过改性剂季戊四醇四硬脂酸酯或琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠进行处理得到的改性高岭土，虽然可以进一步提高双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用；但是，其提高程度不大；而将煅烧产物进一步通过由季戊四醇四硬脂酸酯和琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠组成的改性剂进行处理得到的改性高岭土，其可以进一步大幅提高双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用；其对于双组分耐火阻燃隔热涂料的耐火阻燃作用以及隔热作用的提高程度要远远高于将煅烧产物进一步通过单一的改性剂季戊四醇四硬脂酸酯或单一的琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠进行处理得到的改性高岭土。

技术特征：
1.一种双组分耐火阻燃隔热涂料，包括a组分和b组分；所述的a组分中包含水性羟基树脂、助剂以及水；所述的b组分为固化剂；其特征在于，所述的a组分中还包含耐火阻燃隔热剂；所述的耐火阻燃隔热剂包含氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土。2.根据权利要求1所述的双组分耐火阻燃隔热涂料，其特征在于，耐火阻燃隔热剂中氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土的重量比为4～6:2～4:8～10:8～12。3.根据权利要求2所述的双组分耐火阻燃隔热涂料，其特征在于，耐火阻燃隔热剂中氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土的重量比为5:3:9:10。4.根据权利要求3所述的双组分耐火阻燃隔热涂料，其特征在于，耐火阻燃隔热剂中所述的高岭土为改性高岭土。5.根据权利要求4所述的双组分耐火阻燃隔热涂料，其特征在于，所述的改性高岭土通过如下方法制备得到：(1)将高岭土加入到水中，接着加入氯化钡和硫酸钠，超声搅拌1～2h后，过滤，得固体产物；(2)将固体产物在1600～1700℃下及进行煅烧2～4h，煅烧接收后得煅烧产物，即所述的改性高岭土。6.根据权利要求5所述的双组分耐火阻燃隔热涂料，其特征在于，步骤(1)中高岭土、氯化钡、硫酸钠以及水的重量比为20～30:3～5:2.5～3.5:150～250；最优选地，步骤(1)中高岭土、氯化钡、硫酸钠以及水的重量比为25:4:3:200。7.根据权利要求5所述的双组分耐火阻燃隔热涂料，其特征在于，步骤(2)中将固体产物在1680℃下及进行煅烧3h。8.根据权利要求1所述的双组分耐火阻燃隔热涂料，其特征在于，a组分中水性羟基树脂、助剂、耐火阻燃隔热剂以及水的重量份分别为：水性羟基树脂80～100份；助剂1～10份；耐火阻燃隔热剂30～50份；水10～20份。9.根据权利要求1所述的双组分耐火阻燃隔热涂料，其特征在于，a组分和b组分的重量比为:3～10:1。10.权利要求1～9任一项所述的双组分耐火阻燃隔热涂料在汽车生产中的应用。

技术总结
本发明涉及涂料制备技术领域，具体公开了一种双组分耐火阻燃隔热涂料及其在汽车生产中的应用。所述的双组分耐火阻燃隔热涂料，包括A组分和B组分；所述的A组分中包含水性羟基树脂、助剂以及水；所述的B组分为固化剂；所述的A组分中还包含耐火阻燃隔热剂；所述的耐火阻燃隔热剂包含氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土。本发明通过在双组分耐火阻燃隔热涂料中加入由氢氧化铝、三氧化二锑、珍珠岩以及高岭土组成的耐火阻燃隔热剂，使得所述的双组分耐火阻燃隔热涂料具有一定的耐火阻燃以及隔热作用。及隔热作用。


技术研发人员：罗伟雄 徐保峰 罗旭彬 梁敏峰
受保护的技术使用者：东莞市山力高分子材料科研有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/7/21