一种汽车高温区金属防腐阻尼涂料、制备方法及设备与流程

本发明涉及汽车功能性涂料生产技术领域，具体涉及一种汽车高温区金属防腐阻尼涂料、制备方法及设备。

背景技术：

阻尼涂料由高分子树脂加入适量的填料以及辅助材料配制而成，是一种可涂覆在各种金属板状结构表面上，具有减振、绝热和一定密封性能的特种涂料，可广泛地用于飞机、船舶、车辆和各种机械的减振，由于涂料可直接喷涂在结构表面上，故施工方便，尤其对结构复杂的表面如舰艇、飞机等，更体现出它的优越性，阻尼涂料一般直接涂敷在金属板表面上，也可与环氧类底漆配合使用，施工时应充分搅匀、多次涂刷，每次不宜过厚，等干透后再涂第二层，由于阻尼涂料本身不具有足够的力学强度，所以一般是涂覆于基材表面构成特定的涂层结构才能起到减振降噪的效果，早期的阻尼涂料主要为煤焦油沥青、聚氨酯等添加特定的填料而制成，由于这类阻尼涂料含有大量的voc，对环境污染较重且严重损害施工人员的身体的健康，已逐步被淘汰，取而代之的是水性阻尼涂料，水性阻尼涂料由于是以水为分散介质，voc含量很低，安全环保，随着国家对于减振降噪的要求越来越严格，应用范围日益广。

阻尼涂料易于施工且易于维护，因而应用广泛，但是现有的阻尼涂料虽然附着力较强，但是其对汽车的高温区域进行涂抹时，使用时间长了容易在高温的作用下干裂和破碎，并且抗腐蚀能力较差，表面容易产生褶皱和破点，使得涂抹完成的涂料内部有大量的缝隙，受到冲击时容易碎裂。

同时，现有技术中材料所采用的组分与制备方法、设备的匹配性不好，从而导致材料综合性能低、制备工艺复杂、设备多，综合制造成本高等问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车高温区金属防腐阻尼涂料、制备方法及设备，本发明重点通过提高材料所采用的组分与制备方法、设备的匹配性，从而解决导致材料综合性能低、制备工艺复杂、设备多，综合制造成本高的问题，提高材料综合性能，简化制备工艺，减少设备数量、使各工序在一台设备中即可完成，从而降低综合制造成本，有利于大面积推广；同时解决现有的阻尼涂料虽然附着力较强，但是其对汽车的高温区域进行涂抹时，使用时间长了容易在高温的作用下干裂和破碎，并且抗腐蚀能力较差，表面容易产生褶皱和破点，使得涂抹完成的涂料内部有大量的缝隙的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种汽车高温区金属防腐阻尼涂料，其由以下重量份的组分制成：环氧树脂30-50份、石墨烯粉末20-40份、消泡剂1-3份、固定剂0.5-1.5份、增稠剂0.5-1份、涂色染料15-25份、碳化硅10-20份、聚醚改性硅氧烷5-15份和表面活性剂30-40份。

优选的，所述其由以下重量份的组分制成：环氧树脂30份、石墨烯粉末20份、消泡剂1份、固定剂0.5份、增稠剂0.5份、涂色染料15份、碳化硅10份、聚醚改性硅氧烷5份和表面活性剂30份。

优选的，所述其由以下重量份的组分制成：环氧树脂40份、石墨烯粉末30份、消泡剂2份、固定剂1份、增稠剂0.75份、涂色染料20份、碳化硅15份、聚醚改性硅氧烷10份和表面活性剂35份。

优选的，所述其由以下重量份的组分制成：环氧树脂50份、石墨烯粉末40份、消泡剂3份、固定剂1.5份、增稠剂1份、涂色染料25份、碳化硅20份、聚醚改性硅氧烷15份和表面活性剂40份。

优选的，所述表面活性剂为乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或两种的组合。

前述汽车高温区金属防腐阻尼涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

s1、原材料的准备：事先通过量具称量好合适比例的原料，分开储存备用，通过研磨设备对石墨烯进行研磨，后经过筛网的过滤得到颗粒适合的粉末，将石墨烯粉末混合纯净水进行洗涤，经过过滤烘干后留存备用，在60℃下将环氧树脂、碳化硅和聚醚改性硅氧烷混合静置30分钟；

s2、原料的混合：将经过静置的环氧树脂、碳化硅和聚醚改性硅氧烷混合物顺着进料斗加入，此时启动驱动电机，驱动电机通过联轴器带动驱动轴转动，驱动轴带动研磨筒在进料斗内转动，在研磨槽的配合下，原料被挤压进研磨槽中，顺着研磨槽一边研磨一边向下输送，此时启动转动电机，转动电机通过驱动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动搅拌轴转动，通过搅拌叶对原料进行搅拌，在混合箱内加入净化水，通过加热箱加热至70℃，加入适量的石墨烯粉末进行搅拌，搅拌速度为300r/min，搅拌三十分钟后加热至110℃，依次加入消泡剂、固定剂、增稠剂和表面活性剂搅拌20分钟，最后加入涂色染料进行染料；

s3、原材的热处理：在110℃下搅拌30分钟后，缓缓的将温度降低，90℃下搅拌10分钟，70℃下搅拌10分钟，最后降至常温，关闭转动电机和加热箱静置20分钟；

s4、封装处理：静置完成后，对混合液进行破碎处理，后通过过滤将其中固体颗粒滤出，封装进行保存，完成制备。

前述汽车高温区金属防腐阻尼涂料的制备设备，包括混合环氧树脂、石墨烯粉末、消泡剂、固定剂、增稠剂、涂色染料、碳化硅份、聚醚改性硅氧烷和表面活性剂的混合箱，所述混合箱的顶部连通有进料斗，所述进料斗的内腔通过支撑杆固定连接有电机架，所述电机架的内腔固定连接有驱动电机，所述驱动电机输出轴的底端贯穿电机架的顶部并延伸至电机架的下方，所述驱动电机输出轴的表面与电机架的内腔转动连接，所述驱动电机输出轴的底端通过联轴器固定连接有驱动轴，所述驱动轴的底端固定连接有研磨筒，并且研磨筒的表面开设有研磨槽。

优选的，所述混合箱的顶部固定连接有转动电机，并且转动电机输出轴的表面固定连接有驱动齿轮，所述混合箱的顶部转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴的底端贯穿混合箱的顶部并延伸至混合箱的内腔，所述搅拌轴位于混合箱上当的表面固定连接有与驱动齿轮的表面啮合的从动齿轮。

优选的，所述搅拌轴位于混合箱内腔的表面固定连接有搅拌叶，所述搅拌叶设置有多个，且在搅拌轴的表面均匀分布。

优选的，所述混合箱的两侧均固定连接有加热箱，所述混合箱的底部连通有出料管道。

(三)有益效果

本发明提供的汽车高温区金属防腐阻尼涂料、制备方法及设备。与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)本发明重点通过提高材料所采用的组分与制备方法、设备的匹配性，从而解决导致材料综合性能低、制备工艺复杂、设备多，综合制造成本高的问题，提高材料综合性能，简化制备工艺，减少设备数量、使各工序在一台设备中即可完成，从而降低综合制造成本，有利于大面积推广。

(2)该汽车高温区金属防腐阻尼涂料，对其组分及配比进行了科学优化，使其与制备工艺和设备相适应。其包括：环氧树脂30-50份、石墨烯粉末20-40份、消泡剂1-3份、固定剂0.5-1.5份、增稠剂0.5-1份、涂色染料15-25份、碳化硅10-20份、聚醚改性硅氧烷5-15份和表面活性剂30-40份。其中的环氧树脂、碳化硅和聚醚改性硅氧烷均具有良好的耐热性和抗腐蚀，将三者进行混合静置制备得出混合物，配合散热效果好的石墨烯粉末制备涂料，汽车工作时产生的热量，顺着涂料内的石墨烯粉末快速的散发出去，有效的防止热量在涂料内部堆积，导致局部温度过高的情况出现，可以有效防止长时间高温，将涂料烘干烤裂的情况出现，增加了涂料的使用寿命。

(3)该汽车高温区金属防腐阻尼涂料的制备方法及设备，通过在将经过静置的环氧树脂、碳化硅和聚醚改性硅氧烷混合物顺着进料斗加入，此时启动驱动电机，驱动电机通过联轴器带动驱动轴转动，驱动轴带动研磨筒在进料斗内转动，在研磨槽的配合下，原料被挤压进研磨槽中，顺着研磨槽一边研磨一边向下输送，此时启动转动电机，转动电机通过驱动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动搅拌轴转动，通过搅拌叶对原料进行搅拌，在混合箱内加入净化水，通过加热箱加热至70℃，加入适量的石墨烯粉末进行搅拌，搅拌速度为300r/min，搅拌三十分钟后加热至110℃，依次加入消泡剂、固定剂、增稠剂和表面活性剂搅拌20分钟，最后加入涂色染料进行染料，在进行涂料的制备时，通过驱动电机驱动研磨筒转动，对原料进行研磨，将研磨到足够颗粒大小的原料顺着研磨槽输送下去，进行制备，可以有效提高原料的利用效率，使得涂料混合的更加高效和均匀，增加了制备设备的安济公速度。

(4)该汽车高温区金属防腐阻尼涂料的制备方法及设备，通过在110℃下搅拌30分钟后，缓缓的将温度降低，90℃下搅拌10分钟，70℃下搅拌10分钟，最后降至常温，关闭转动电机和加热箱静置20分钟，在进行制备时，通过加热箱对温度进行精准的制备，在搅拌完成后，通过静置缓缓的进行降温，逐渐将涂料进行冷却凝固，可以防止温度快速降低，导致涂料内部应力发生变化，内部发生裂痕，生产出来的涂料质量更好。

附图说明

图1为本发明生产设备整体的主视结构示意图；

图2为图1中a部的局部放大结构示意图。

图中，1-混合箱、2-进料斗、3-支撑杆、4-电机架、5-驱动电机、6-驱动轴、7-研磨筒、8-研磨槽、9-转动电机、10-驱动齿轮、11-搅拌轴、12-从动齿轮、13-搅拌叶、14-加热箱、15-出料管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例提供三种具体实施方案。

实施例1：

一种汽车高温区金属防腐阻尼涂料，其由以下重量份的组分制成：环氧树脂30-50份、石墨烯粉末20-40份、消泡剂1-3份、固定剂0.5-1.5份、增稠剂0.5-1份、涂色染料15-25份、碳化硅10-20份、聚醚改性硅氧烷5-15份和表面活性剂30-40份。

具体的，本实施例中其由以下重量份的组分制成：环氧树脂30份、石墨烯粉末20份、消泡剂1份、固定剂0.5份、增稠剂0.5份、涂色染料15份、碳化硅10份、聚醚改性硅氧烷5份和表面活性剂30份。

优选的，所述表面活性剂为乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或两种的组合。

前述汽车高温区金属防腐阻尼涂料的制备方法，具体包括以下实施例：

s1、原材料的准备：事先通过量具称量好合适比例的原料，分开储存备用，通过研磨设备对石墨烯进行研磨，后经过筛网的过滤得到颗粒适合的粉末，将石墨烯粉末混合纯净水进行洗涤，经过过滤烘干后留存备用，在60℃下将30份环氧树脂、10份碳化硅和5份聚醚改性硅氧烷混合静置30分钟；

s2、原料的混合：将经过静置的环氧树脂、碳化硅和聚醚改性硅氧烷混合物顺着进料斗2加入，此时启动驱动电机5，驱动电机5通过联轴器带动驱动轴6转动，驱动轴带动研磨筒7在进料斗2内转动，在研磨槽8的配合下，原料被挤压进研磨槽8中，顺着研磨槽8一边研磨一边向下输送，此时启动转动电机9，转动电机9通过驱动齿轮10带动从动齿轮12转动，从动齿轮12带动搅拌轴11转动，通过搅拌叶13对原料进行搅拌，在混合箱1内加入净化水，通过加热箱14加热至70℃，加入20份石墨烯粉末进行搅拌，搅拌速度为300r/min，搅拌三十分钟后加热至110℃，依次加入1份消泡剂、0.5份固定剂、0.5份增稠剂和30份表面活性剂搅拌20分钟，最后加入15份涂色染料进行染料；

s3、原材的热处理：在110℃下搅拌30分钟后，缓缓的将温度降低，90℃下搅拌10分钟，70℃下搅拌10分钟，最后降至常温，关闭转动电机9和加热箱14静置20分钟；

s4、封装处理：静置完成后，对混合液进行破碎处理，后通过过滤将其中固体颗粒滤出，封装进行保存，完成制备。

前述汽车高温区金属防腐阻尼涂料的制备设备，包括混合环氧树脂、石墨烯粉末、消泡剂、固定剂、增稠剂、涂色染料、碳化硅份、聚醚改性硅氧烷和表面活性剂的混合箱1，混合箱1的两侧均固定连接有加热箱14，混合箱1的底部连通有出料管道15，混合箱1的顶部固定连接有转动电机9，并且转动电机9输出轴的表面固定连接有驱动齿轮10，混合箱1的顶部转动连接有搅拌轴11，搅拌轴11位于混合箱1内腔的表面固定连接有搅拌叶13，搅拌叶13设置有多个，且在搅拌轴11的表面均匀分布，搅拌轴11的底端贯穿混合箱1的顶部并延伸至混合箱1的内腔，搅拌轴11位于混合箱1上当的表面固定连接有与驱动齿轮10的表面啮合的从动齿轮12，混合箱1的顶部连通有进料斗2，进料斗2的内腔通过支撑杆3固定连接有电机架4，电机架4的内腔固定连接有驱动电机5，驱动电机5输出轴的底端贯穿电机架4的顶部并延伸至电机架4的下方，驱动电机5输出轴的表面与电机架4的内腔转动连接，驱动电机5输出轴的底端通过联轴器固定连接有驱动轴6，驱动轴6的底端固定连接有研磨筒7，并且研磨筒7的表面开设有研磨槽8。

实施例2：

本实施例提供的汽车高温区金属防腐阻尼涂料、制备方法及生产设备，其与实施例1基本相同，其不同之处在于：

该汽车高温区金属防腐阻尼涂料，其由以下重量份的组分制成：环氧树脂40份、石墨烯粉末30份、消泡剂2份、固定剂1份、增稠剂0.75份、涂色染料20份、碳化硅15份、聚醚改性硅氧烷10份和表面活性剂35份。

前的汽车高温区金属防腐阻尼涂料的制备方法，其包括如下步骤：

s1、原材料的准备：事先通过量具称量好合适比例的原料，分开储存备用，通过研磨设备对石墨烯进行研磨，后经过筛网的过滤得到颗粒适合的粉末，将石墨烯粉末混合纯净水进行洗涤，经过过滤烘干后留存备用，在60℃下将40份环氧树脂、15份碳化硅和10份聚醚改性硅氧烷混合静置30分钟；

s2、原料的混合：将经过静置的环氧树脂、碳化硅和聚醚改性硅氧烷混合物顺着进料斗2加入，此时启动驱动电机5，驱动电机5通过联轴器带动驱动轴6转动，驱动轴带动研磨筒7在进料斗2内转动，在研磨槽8的配合下，原料被挤压进研磨槽8中，顺着研磨槽8一边研磨一边向下输送，此时启动转动电机9，转动电机9通过驱动齿轮10带动从动齿轮12转动，从动齿轮12带动搅拌轴11转动，通过搅拌叶13对原料进行搅拌，在混合箱1内加入净化水，通过加热箱14加热至70℃，加入30份石墨烯粉末进行搅拌，搅拌速度为300r/min，搅拌三十分钟后加热至110℃，依次加入2份消泡剂、1份固定剂、0.75份增稠剂和35份表面活性剂搅拌20分钟，最后加入20份涂色染料进行染料；

s3、原材的热处理：在110℃下搅拌30分钟后，缓缓的将温度降低，90℃下搅拌10分钟，70℃下搅拌10分钟，最后降至常温，关闭转动电机9和加热箱14静置20分钟；

s4、封装处理：静置完成后，对混合液进行破碎处理，后通过过滤将其中固体颗粒滤出，封装进行保存，完成制备。

实施例3：

本实施例提供的汽车高温区金属防腐阻尼涂料、制备方法及生产设备，其与实施例1及2均基本相同，其不同之处在于：

该汽车高温区金属防腐阻尼涂料，其由以下重量份的组分制成：环氧树脂50份、石墨烯粉末40份、消泡剂3份、固定剂1.5份、增稠剂1份、涂色染料25份、碳化硅20份、聚醚改性硅氧烷15份和表面活性剂40份。

前的汽车高温区金属防腐阻尼涂料的制备方法，其包括如下步骤：

s1、原材料的准备：事先通过量具称量好合适比例的原料，分开储存备用，通过研磨设备对石墨烯进行研磨，后经过筛网的过滤得到颗粒适合的粉末，将石墨烯粉末混合纯净水进行洗涤，经过过滤烘干后留存备用，在60℃下将50份环氧树脂、20份碳化硅和15份聚醚改性硅氧烷混合静置30分钟；

s2、原料的混合：将经过静置的环氧树脂、碳化硅和聚醚改性硅氧烷混合物顺着进料斗2加入，此时启动驱动电机5，驱动电机5通过联轴器带动驱动轴6转动，驱动轴带动研磨筒7在进料斗2内转动，在研磨槽8的配合下，原料被挤压进研磨槽8中，顺着研磨槽8一边研磨一边向下输送，此时启动转动电机9，转动电机9通过驱动齿轮10带动从动齿轮12转动，从动齿轮12带动搅拌轴11转动，通过搅拌叶13对原料进行搅拌，在混合箱1内加入净化水，通过加热箱14加热至70℃，加入40份石墨烯粉末进行搅拌，搅拌速度为300r/min，搅拌三十分钟后加热至110℃，依次加入3份消泡剂、1.5份固定剂、1份增稠剂和40份表面活性剂搅拌20分钟，最后加入25份涂色染料进行染料；

s3、原材的热处理：在110℃下搅拌30分钟后，缓缓的将温度降低，90℃下搅拌10分钟，70℃下搅拌10分钟，最后降至常温，关闭转动电机9和加热箱14静置20分钟；

s4、封装处理：静置完成后，对混合液进行破碎处理，后通过过滤将其中固体颗粒滤出，封装进行保存，完成制备。

使用案例

采用实施例1-3所述的汽车高温区金属防腐阻尼涂料分别在130摄氏度高温和强酸强碱情况下进行涂抹测试，具体检测结果如下：

表1三种实施例产品性能对比

从表1中可得知，实施例2所制备阻尼涂料的抗高温、强酸和强碱性都较强。

本发明重点通过提高材料所采用的组分与制备方法、设备的匹配性，从而解决导致材料综合性能低、制备工艺复杂、设备多，综合制造成本高的问题，提高材料综合性能，简化制备工艺，减少设备数量、使各工序在一台设备中即可完成，从而降低综合制造成本，有利于大面积推广。

需要说明的是，上述各实施例中的具体组分、配比及工艺参数数值，可根据需要在所记载的范围内选择，均可达到本发明的技术效果；同时，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。