一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材
阅读说明：本技术 一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材 (Wear-resistant and corrosion-resistant aluminum profile for automobile luggage rack ) 是由 唐开健 陈未荣 王超 李飞庆 李�亨 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材,其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中,所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂100-200份、聚酯树脂70-120份、高光钡80-110份、蜡粉2-5份、流平剂2-5份、安息香1-2份、改性复合填料8-35份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物3-8份、聚多巴胺1-5份。本发明提出的汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材,其表面质量高,耐磨性好,耐腐蚀性能优异,使用寿命长。(The invention discloses a wear-resistant corrosion-resistant aluminum profile for an automobile luggage rack, which comprises an aluminum profile substrate and a coating layer coated on the surface of the aluminum profile substrate; wherein, the coating layer comprises the following raw materials in parts by weight: 100-200 parts of epoxy resin, 70-120 parts of polyester resin, 80-110 parts of high-light barium, 2-5 parts of wax powder, 2-5 parts of flatting agent, 1-2 parts of benzoin, 8-35 parts of modified composite filler, 3-8 parts of methyl methacrylate-butyl acrylate-acrylic acid terpolymer and 1-5 parts of polydopamine. The wear-resistant corrosion-resistant aluminum profile for the automobile luggage rack provided by the invention has the advantages of high surface quality, good wear resistance, excellent corrosion resistance and long service life.)
技术领域
本发明涉及铝型材技术领域，尤其涉及一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材。
背景技术
汽车行李架是指安装在车顶或车体内部，便于承载行李物品的支架，一般用于两厢式的旅行车、SUV、MPV等车型；将物品放置于行李架上能够节约车内空间。目前的行李架多数使用不锈钢材料，其虽然不易生锈，但其价格较贵、质量大，不利于车辆轻量化的发展方向。铝合金行李架能使车身达到轻量化的效果，但是现有的铝合金材料其耐磨性和耐腐蚀性仍不是很理想，限制了其在汽车行李架领域的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其表面质量高，耐磨性好，耐腐蚀性能优异，使用寿命长。
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂100-200份、聚酯树脂70-120份、高光钡80-110份、蜡粉2-5份、流平剂2-5份、安息香1-2份、改性复合填料8-35份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物3-8份、聚多巴胺1-5份。
优选地，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，搅拌150-200min，在室温下静置8-13h，调节pH值为8-10，置于水热反应釜中在125-155℃下反应20-35h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在80-90℃下搅拌反应60-130min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在65-70℃下搅拌反应3-5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料。
优选地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；所述流平剂为流平剂588、流平剂688按重量比为3-5：1-3的混合物。
优选地，在改性复合填料的制备过程中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：42-55。
优选地，在改性复合填料的制备过程中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为100-150：1-3：2-5：1-3。
优选地，在改性复合填料的制备过程中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为5-12：1-3：5-11：3-6：1-5：2-9：1-3：4-11。
优选地，在改性复合填料的制备过程中，所述纳米氧化铝为平均粒径为15-25nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为50-100nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为120-150nm的纳米球形氧化铝按重量比为3-10：1-5：2-11的混合物。
本发明所述汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其涂覆在铝型材基体表面的涂料层的原料中，具体以环氧树脂、聚酯树脂作为主料，使所得涂料与基体的结合力好，涂层更加均匀；甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物、聚多巴胺加入体系中，与安息香起到协同作用，能减少气泡、缩孔以及颗粒的产生，有效提高涂料的成膜效果，改善了铝型材的表面质量；在改性复合填料的制备过程中，首先以氧化石墨烯与硝酸镧为原料，控制反应的条件，得到了镧改性的氧化石墨烯，即物料A；之后将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，控制反应的条件，使聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的环氧基与物料A进行了反应，将聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷引入到了氧化石墨烯表面，将氟、硅等引入到了氧化石墨烯中得到了物料B；将得到的物料B与硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到的改性复合填料加入体系中，在体系中分散均匀，改善了涂层的耐磨性能、耐腐蚀性、耐水性和耐候性，同时能减少材料的收缩，减少材料的缩孔，进一步改善铝型材表面质量；优选方式中，选择了三种不同的纳米氧化铝进行填充，与基体具有较大的作用，能够有效阻止磨损的产生，进一步改善涂层的耐磨性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂200份、聚酯树脂70份、高光钡100份、蜡粉2份、流平剂5份、安息香1份、改性复合填料35份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物3份、聚多巴胺4份。
实施例2
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂100份、聚酯树脂90份、高光钡80份、蜡粉5份、流平剂2份、安息香2份、改性复合填料8份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物8份、聚多巴胺1份；
其中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；所述流平剂为流平剂588、流平剂688按重量比为3：2的混合物；
所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，搅拌150min，在室温下静置13h，调节pH值为8，置于水热反应釜中在155℃下反应20h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在86℃下搅拌反应60min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在68℃下搅拌反应4h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料；
在改性复合填料的制备过程中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：42；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为100：3：5：1；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为5：3：5：3：5：5：1：11；
在改性复合填料的制备过程中，所述纳米氧化铝为平均粒径为15nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为100nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为120nm的纳米球形氧化铝按重量比为10：1：7的混合物。
实施例3
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：环氧树脂140份、聚酯树脂120份、高光钡110份、蜡粉3份、流平剂4份、安息香1.3份、改性复合填料27份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物5份、聚多巴胺5份；
其中，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，搅拌200min，在室温下静置8h，调节pH值为10，置于水热反应釜中在125℃下反应35h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在90℃下搅拌反应130min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在70℃下搅拌反应3h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料；
在改性复合填料的制备过程中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：55；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为150：1：2：3；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为12：1：11：4：1：2：3：9；
在改性复合填料的制备过程中，所述纳米氧化铝为平均粒径为25nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为50nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为150nm的纳米球形氧化铝按重量比为3：5：2的混合物。
实施例4
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：双酚A环氧树脂110份、聚酯树脂95份、高光钡87份、蜡粉3.2份、流平剂4.1份、安息香1.7份、改性复合填料24份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物5.6份、聚多巴胺2.9份；
其中，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，搅拌180min，在室温下静置11h，调节pH值为9，置于水热反应釜中在140℃下反应32h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在80℃下搅拌反应120min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，在65℃下搅拌反应5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料；
在改性复合填料的制备过程中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：47；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为120：1：4：2；
在改性复合填料的制备过程中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为9：2：6：6：4：9：1：4；
在改性复合填料的制备过程中，所述纳米氧化铝为平均粒径为15nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为50nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为130nm的纳米球形氧化铝按重量比为7：3：11的混合物；
所述流平剂为流平剂588、流平剂688按重量比为4：3的混合物。
实施例5
本发明提出的一种汽车行李架用耐磨耐腐蚀铝型材，其包括铝型材基体和涂覆在所述铝型材基体表面的涂料层；其中，所述涂料层的原料按重量份包括：双酚A环氧树脂150份、聚酯树脂90份、高光钡100份、蜡粉3份、流平剂588 2.5份、流平剂688 1.5份、安息香1份、改性复合填料20份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物5份、聚多巴胺2份；
其中，所述改性复合填料按照以下工艺进行制备：将氧化石墨烯分散于水中，滴加硝酸镧水溶液，其中，所述氧化石墨烯、硝酸镧的重量比为1：50，搅拌170min，在室温下静置11h，调节pH值为8，置于水热反应釜中在130℃下反应30h，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到物料A；将物料A分散于乙醇水溶液中，加入氨水，在85℃下搅拌反应100min，然后加入聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，其中，所述物料A、聚乙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油基2，2，3，3-四氟丙基醚、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为130：2：3：1.8，在68℃下搅拌反应4h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石混合均匀得到所述改性复合填料；其中，所述物料B、硅灰石、纳米氧化铝、磷酸锆、六方氮化硼、云母、伊利石、羟基磷灰石的重量比为7：2：6：4：3：7：2：9；所述纳米氧化铝为平均粒径为22nm的纳米气相氧化铝、平均粒径为80nm的纳米球形氧化铝与平均粒径为130nm的纳米球形氧化铝按重量比为7：4：8的混合物。
对本发明实施例2-5中涂料层的性能进行检测；其中，耐腐蚀性能(45天，25℃，饱和氢氧化钙)：涂膜无起泡、软化、剥离，无微孔；抗冲击性≥73.2cm(GB/T1732-1993)，附着力为0级(GB/T9286-1998)；铅笔硬度为4H(GB/T6739-2006)；耐磨性按照GB/T1768-2006标准进行，失重＜9.2mg；将铝型材垂直置于压力蒸汽消毒器内，保持其80％的面积浸挂在沸腾的水中，保持0.1Mpa的压力持续放置75h，取出后风干，涂料层无起泡、软化、变色、生锈等现象。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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