| 专利名称： | 一种防腐涂料及其制备方法和应用 | ||
| 专利名称(英文)： | An anti-corrosion coating and its preparation method and application | ||
| 专利号： | CN201610045269.0 | 申请时间： | 20160122 |
| 公开号： | CN105524503A | 公开时间： | 20160427 |
| 申请人： | 奇瑞汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 241006 安徽省芜湖市芜湖经济技术开发区长春路8号 | ||
| 发明人： | 洪丽; 熊建民; 陈大华; 秦玉林 | ||
| 分类号： | C09D4/02; C09D4/06; C09D7/12; C09D5/08 | 主分类号： | C09D4/02 |
| 代理机构： | 北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138 | 代理人： | 吕耀萍 |
| 摘要： | 本发明公开了一种防腐涂料及其制备方法和应用，属于汽车配件防腐领域。该防腐涂料，包括以下质量百分比的组分：甲组份86-90％，乙组份10-14％。甲组份包括以下质量百分比的组分：环氧树脂42-49％、混合溶剂20-24％、甲基丙烯酸丁酯12-19％、石墨6-12％、填料和助剂0.6-3％；乙组份为环氧树脂固化剂。通过环氧树脂、甲基丙烯酸丁酯、环氧树脂固化剂协同作用，可形成防腐性能优异的涂层，以将碳纤维复合材料与金属紧固件隔开，避免二者之间的电偶腐蚀。同时，通过石墨增加防腐涂料的润滑性，以使所形成的防腐涂层能够均匀涂覆在金属紧固件上。本发明实施例提供的防腐涂料，能够有效阻止碳纤维复合材料与金属紧固件之间的电偶腐蚀，且成本低廉，使用方便，便于规模化推广应用。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses an anti-corrosion coating and its preparation method and application, which belongs to the automobile fittings anti-corrosion field. The anti-corrosion coating, the mass percentage of the components comprises the following : after a components 86-90%, b component 10-14%. Wherein component a comprises the following quality percentage of the component : epoxy resin 42-49%, mixed solvent 20-24%, methyl butyl acrylate 12-19%, graphite 6-12%, filler and additive 0.6-3% ; b-component is the epoxy resin curing agent. By epoxy resin, methyl butyl acrylate, epoxy resin curing agent synergies, can be formed excellent corrosion resistance of the coating, to the carbon fiber composite material are separated with the metal fastener, to avoid galvanic corrosion between the two. At the same time, through the graphite plus anti-corrosion coating lubricity, in order to make the anti-corrosion coating is formed can be uniformly coated on the metal fastener. The embodiment of the invention provides the anti-corrosion coating, can effectively prevent the carbon fiber composite material and the metal fastener of the galvanic corrosion between, and low cost, convenient to use, which is convenient for large-scale application. | ||
1.一种防腐涂料，包括以下质量百分比的组分：甲组份86-90％，乙组份 10-14％； 所述甲组份包括以下质量百分比的组分：环氧树脂42-49％、混合溶剂 20-24％、甲基丙烯酸丁酯12-19％、石墨6-12％、填料和助剂0.6-3％； 所述乙组份为环氧树脂固化剂。
2.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂固化剂为 腰果壳油改性胺环氧树脂固化剂。
3.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述混合溶剂为二甲苯 与丁醇的混合溶液； 所述混合溶剂中，所述二甲苯与所述丁醇的体积比为1:(1-1.2)。
4.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述填料和助剂包括以 下质量百分比的组分：流平剂50-60％，润湿剂40-50％。
5.权利要求1所述的防腐涂料的制备方法，包括如下步骤： 将混合溶剂、环氧树脂、甲基丙烯酸丁酯、石墨、填料和助剂加入反应釜 中，搅拌均匀，得到甲组份；将所述甲组份与乙组份混合均匀，得到所述防腐 涂料。
6.权利要求1-4任一项所述的防腐涂料在碳纤维复合材料汽车中的金属紧 固件上的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，用丙酮对所述金属紧固件的 表面进行清洁并干燥，然后喷涂所述防腐涂料，形成防腐涂层。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述防腐涂层的厚度为 80-300μm。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，喷涂后的所述金属紧固件用 于紧固碳纤维复合材料零部件。
1.一种防腐涂料，包括以下质量百分比的组分：甲组份86-90％，乙组份 10-14％； 所述甲组份包括以下质量百分比的组分：环氧树脂42-49％、混合溶剂 20-24％、甲基丙烯酸丁酯12-19％、石墨6-12％、填料和助剂0.6-3％； 所述乙组份为环氧树脂固化剂。
2.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂固化剂为 腰果壳油改性胺环氧树脂固化剂。
3.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述混合溶剂为二甲苯 与丁醇的混合溶液； 所述混合溶剂中，所述二甲苯与所述丁醇的体积比为1:(1-1.2)。
4.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述填料和助剂包括以 下质量百分比的组分：流平剂50-60％，润湿剂40-50％。
5.权利要求1所述的防腐涂料的制备方法，包括如下步骤： 将混合溶剂、环氧树脂、甲基丙烯酸丁酯、石墨、填料和助剂加入反应釜 中，搅拌均匀，得到甲组份；将所述甲组份与乙组份混合均匀，得到所述防腐 涂料。
6.权利要求1-4任一项所述的防腐涂料在碳纤维复合材料汽车中的金属紧 固件上的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，用丙酮对所述金属紧固件的 表面进行清洁并干燥，然后喷涂所述防腐涂料，形成防腐涂层。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述防腐涂层的厚度为 80-300μm。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，喷涂后的所述金属紧固件用 于紧固碳纤维复合材料零部件。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车配件防腐领域，特别涉及一种防腐涂料及其制备方法和应 用。
背景技术
汽车紧固件是在汽车各个配件之间起连接和固定作用的零件，如螺杆、螺 钉等。而这些紧固件通常由金属制成，容易受环境的影响而腐蚀，被腐蚀的紧 固件强度下降，会对汽车的安全运行造成不良影响。在紧固件外表面涂覆一层 防腐涂层，可将紧固件与外界环境隔离开，从而避免紧固件的腐蚀。因此，提 供一种能够防止汽车紧固件腐蚀的防腐涂料是十分必要的。
现有技术提供了一种用于汽车紧固件的防腐涂料，包括如下质量百分比的 原料：树脂60％-68％、异氰脲酸三缩水甘油酯或羟烷基酰胺3％-5％、颜料和填 料25％-32％、助剂3％-5％。涂覆有该防腐涂料的汽车紧固件1年内可耐10％的 盐酸、10％的氢氧化钠、10％的氯化钠的腐蚀，耐汽油、酒精等的涂刷50次， 具有良好的耐腐蚀性能。
发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：
在制作汽车基体的材料中，碳纤维由于密度小、强度大，并且具有耐腐蚀、 高模量的特性，在汽车制造领域中的应用越来越广泛。但由于含有碳纤维的复 合材料自身电极电位较高，当其与金属紧固件接触，并有腐蚀介质存在的情况 下，复合材料中的碳纤维作为阴极，而金属作为阳极，发生电偶腐蚀，反而加 快了金属的腐蚀速度，也影响了碳纤维复合材料在汽车制造领域中的应用。而 现有技术提供的用于汽车紧固件的防腐涂料不能防止碳纤维复合材料与金属紧 固件之间的电偶腐蚀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种针对碳纤维复合材料、且能 防止碳纤维复合材料与金属紧固件之间电偶腐蚀的防腐涂料及其制备方法和应 用，具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种防腐涂料，包括以下质量百分比的组 分：甲组份86-90％，乙组份10-14％。
所述甲组份包括以下质量百分比的组分：环氧树脂42-49％、混合溶剂 20-24％、甲基丙烯酸丁酯12-19％、石墨6-12％、填料和助剂0.6-3％；所述乙组 份为环氧树脂固化剂。
具体地，作为优选，所述环氧树脂固化剂为腰果壳油改性胺环氧树脂固化 剂。
具体地，作为优选，所述混合溶剂为二甲苯与丁醇的混合溶液。所述混合 溶剂中，所述二甲苯与所述丁醇的体积比为1:(1-1.2)。
具体地，作为优选，所述填料和助剂包括以下质量百分比的组分：流平剂 50-60％，润湿剂40-50％。
第二方面，本发明实施例还提供了一种防腐涂料的制备方法，包括以下步 骤：
将混合溶剂、环氧树脂、甲基丙烯酸丁酯、石墨、填料和助剂加入反应釜 中，搅拌均匀，得到甲组份；将所述甲组份与乙组份混合均匀，得到所述防腐 涂料。
第三方面，本发明实施例还提供了一种防腐涂料在碳纤维复合材料汽车中 的金属紧固件上的应用。
具体地，作为优选，用丙酮对所述金属紧固件的表面进行清洁并干燥，然 后喷涂所述防腐涂料，形成防腐涂层。
具体地，作为优选，所述防腐涂层的厚度为80-300μm。
具体地，作为优选，喷涂后的所述金属紧固件用于紧固碳纤维复合材料零 部件。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的防腐涂料，通过环氧树脂、甲基丙烯酸丁酯、环氧树 脂固化剂协同作用，可形成防腐性能优异的涂层，该涂层可将碳纤维复合材料 与金属紧固件隔开，避免二者之间的电偶腐蚀。同时，通过石墨增加防腐涂料 的润滑性，以使所形成的防腐涂层能够均匀涂覆在金属紧固件上，并延长金属 紧固件在碳纤维复合材料中的使用寿命。可见，本发明实施例提供的防腐涂料， 能够有效阻止碳纤维复合材料与金属紧固件之间的电偶腐蚀，且成本低廉，使 用方便，便于规模化推广应用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式 作进一步地详细描述。
第一方面，本发明实施例提供了一种防腐涂料，包括以下质量百分比的组 分：甲组份86-90％，乙组份10-14％。其中，甲组份包括以下质量百分比的组分： 环氧树脂42-49％、混合溶剂20-24％、甲基丙烯酸丁酯12-19％、石墨6-12％、 填料和助剂0.6-3％；乙组份为环氧树脂固化剂。
本发明实施例提供的防腐涂料，通过环氧树脂、甲基丙烯酸丁酯、环氧树 脂固化剂协同作用，可形成防腐性能优异的涂层，该涂层可将碳纤维复合材料 与金属紧固件隔开，避免二者之间的电偶腐蚀。同时，通过石墨增加防腐涂料 的润滑性，以使所形成的防腐涂层能够均匀涂覆在金属紧固件上，并延长金属 紧固件在碳纤维复合材料中的使用寿命。可见，本发明实施例提供的防腐涂料， 能够有效阻止碳纤维复合材料与金属紧固件之间的电偶腐蚀，且成本低廉，使 用方便，便于规模化推广应用。
具体地，本发明实施例提供的防腐涂料中所用到的环氧树脂固化剂选择腰 果壳油改性胺环氧树脂固化剂，以使固化过程具有合适的操作周期，并使形成 的防腐涂层具有一定的抗潮湿性能，提高防腐涂层的防腐蚀性能。
具体地，混合溶剂为二甲苯与丁醇的混合溶液，混合溶剂中二甲苯与丁醇 的体积比为1：(1-1.2)，例如为1：1、1:1.1、1:1.2等，以使甲组份中的环氧树 脂、甲基丙烯酸丁酯、石墨以及填料和助剂混合均匀，并更好地发挥作用。
具体地，填料和助剂包括以下质量百分比的组分：流平剂50-60％，润湿剂 40-50％。流平剂可选择聚硅氧烷流平剂，以使防腐涂料具有良好的流动性，并 使形成的防腐涂层表面光滑。润湿剂的主要成分为壬基酚聚氧乙烯醚，以使防 腐涂料与金属紧固件表面接触更加充分，从而使防腐涂层与金属紧固件的结合 更加坚固，提高防腐涂层的耐久性。
第二方面，本发明实施例还提供了一种防腐涂料的制备方法，包括如下步 骤：
将混合溶剂、环氧树脂、甲基丙烯酸丁酯、石墨、填料和助剂加入反应釜 中，搅拌均匀，得到甲组份；将甲组份与乙组份混合均匀，得到防腐涂料。
进一步地，在制备本发明实施例提供的防腐涂料时，应先用二甲苯与丁醇 配制成混合溶剂，再与其他组分相混合，以使各组分能够混合均匀。在使用该 防腐涂料时，需要现配现用，以防止防腐涂料放置时间过长而导致其固化失效。
第三方面，本发明实施例还提供了一种防腐涂料在碳纤维复合材料汽车中 的金属紧固件上的应用，如在碳纤维复合材料汽车中螺栓上的应用。
具体地，在使用本发明实施例提供的防腐涂料对金属紧固件进行涂覆前， 应对金属紧固件的表面进行预处理，预处理过程包括用丙酮清洁金属紧固件的 表面，然后对其进行干燥，以使金属紧固件表面干净，利于防腐涂料在其上的 涂覆。预处理后，再将防腐涂料喷涂到金属紧固件表面，形成防腐涂层。更详 细地，防腐涂层的厚度为80-300μm，例如为80μm、120μm、180μm、240μm、 300μm等，以保证金属紧固件与汽车的碳纤维复合材料相隔离，避免金属紧固 件与碳纤维复合材料之间的电偶腐蚀。
具体地，喷涂后的金属紧固件用于紧固碳纤维复合材料零部件，例如用于 紧固碳纤维复合材料的车身与车门，以使车身与车门牢固结合，避免金属紧固 件与车身和车门之间的电偶腐蚀导致车门松动，保证碳纤维复合材料汽车的使 用安全。
以下将通过具体实施例进行详细阐述：
实施例1
本实施例提供了一种防腐涂料，包括以下质量百分比的组分：甲组份88.5％， 乙组份11.5％；其中，甲组份包括以下质量百分比的组分：陶氏DOW双酚A 型环氧树脂(DER671)47％、混合溶剂23％(其中，二甲苯与丁醇的体积比为 1:1)、甲基丙烯酸丁酯17.5％、石墨10％、陶氏NP-9型润湿剂1.0％，迪高450 型流平剂1.5％；乙组份为卡德莱公司提供的NX-2040型腰果壳油改性胺环氧树 脂固化剂。
该防腐涂料的制备方法包括如下步骤：
用二甲苯与丁醇配制成混合溶剂，将混合溶剂、环氧树脂、甲基丙烯酸丁 酯、石墨、润湿剂和流平剂加入反应釜中，搅拌均匀，得到甲组份；将甲组份 与NX-2040型腰果壳油改性胺环氧树脂固化剂混合均匀，得到防腐涂料。
对制得的防腐涂料进行盐雾耐腐蚀试验，以测定该防腐涂料的防腐性能。 试验中的金属紧固件选择不锈钢螺钉，先用丙酮清洗螺钉，并进行干燥，然后 将防腐涂料喷涂在螺钉上，喷涂厚度为180μm。试验温度为35℃，用5％质量 浓度的氯化钠水溶液在试验箱内喷雾，用以模拟环境的加速腐蚀，不锈钢螺钉 的耐受时间(即保持未生锈的时间)长短决定其耐腐蚀性能的好坏。试验结果 表明，涂有本实施例提供的防腐涂料的不锈钢螺钉耐受时间为1004h，耐腐蚀性 优异。
实施例2
本实施例提供了一种防腐涂料，包括以下质量百分比的组分：甲组份90％， 乙组份10％；其中，甲组份包括以下质量百分比的组分：陶氏DOW双酚A型 环氧树脂(DER671)42％、混合溶剂24％(其中，二甲苯与丁醇的体积比为1:1.1)、 甲基丙烯酸丁酯19％、石墨12％、陶氏NP-9型润湿剂1.2％，迪高450型流平 剂1.8％；乙组份为卡德莱公司提供的NX-2040型腰果壳油改性胺环氧树脂固化 剂。
该防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
用二甲苯与丁醇配制成混合溶剂，将混合溶剂、环氧树脂、甲基丙烯酸丁 酯、石墨、润湿剂和流平剂加入反应釜中，搅拌均匀，得到甲组份；将甲组份 与NX-2040型腰果壳油改性胺环氧树脂固化剂混合均匀，得到防腐涂料。
对制得的防腐涂料进行盐雾耐腐蚀试验，以测定该防腐涂料的防腐性能。 试验中的金属紧固件选择不锈钢螺钉，先用丙酮清洗螺钉，并进行干燥，然后 将防腐涂料喷涂在螺钉上，喷涂厚度为80μm。试验温度为35℃，用5％质量浓 度的氯化钠水溶液在试验箱内喷雾，用以模拟环境的加速腐蚀，不锈钢螺钉的 耐受时间(即保持未生锈的时间)长短决定其耐腐蚀性能的好坏。试验结果表 明，涂有本实施例提供的防腐涂料的不锈钢螺钉耐受时间为798h，耐腐蚀性优 异。
实施例3
本实施例提供了一种防腐涂料，包括以下质量百分比的组分：甲组份86％， 乙组份14％；其中，甲组份包括以下质量百分比的组分：陶氏DOW双酚A型 环氧树脂(DER671)49％、混合溶剂20％(其中，二甲苯与丁醇的体积比为1:1.2)、 甲基丙烯酸丁酯17％、石墨12％、陶氏NP-9型润湿剂0.8％，迪高450型流平 剂1.2％；乙组份为卡德莱公司提供的NX-2040型腰果壳油改性胺环氧树脂固化 剂。
该防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
用二甲苯与丁醇配制成混合溶剂，将混合溶剂、环氧树脂、甲基丙烯酸丁 酯、石墨、润湿剂和流平剂加入反应釜中，搅拌均匀，得到甲组份；将甲组份 与NX-2040型腰果壳油改性胺环氧树脂固化剂混合均匀，得到防腐涂料。
对制得的防腐涂料进行盐雾耐腐蚀试验，以测定该防腐涂料的防腐性能。 试验中的金属紧固件选择不锈钢螺钉，先用丙酮清洗螺钉，并进行干燥，然后 将防腐涂料喷涂在螺钉上，喷涂厚度为260μm。试验温度为35℃，用5％质量 浓度的氯化钠水溶液在试验箱内喷雾，用以模拟环境的加速腐蚀，不锈钢螺钉 的耐受时间(即保持未生锈的时间)长短决定其耐腐蚀性能的好坏。试验结果 表明，涂有本实施例提供的防腐涂料的不锈钢螺钉耐受时间为911h，耐腐蚀性 优异。
对比例
本对比例对未涂覆防腐涂料的不锈钢螺钉进行盐雾耐腐蚀试验，以测定未 涂覆防腐涂料的不锈钢螺钉耐腐蚀时间。试验温度为35℃，用5％质量浓度的氯 化钠水溶液在试验箱内喷雾。试验结果表明，3枚未涂覆防腐涂料的不锈钢螺钉 的耐受时间分别为51h、48.5h、56h，耐腐蚀性较差。
可见，与未涂覆防腐涂料的不锈钢螺钉相比，涂有本发明实施例提供的防 腐涂料的不锈钢螺钉耐腐蚀性有了大幅提高，该防腐涂料能够有效避免不锈钢 螺钉与碳纤维复合材料之间的电偶腐蚀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡 在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
