一种汽车减震器悬挂弹簧专用的防腐粉末涂料

技术领域

本发明属于功能型粉末涂料技术领域，尤其涉及一种汽车减震器悬挂弹簧专用的防腐粉末涂料。

背景技术

汽车减震器悬挂弹簧的使用场景，包括了大量积水、泥土，以及灰尘等。因此，对于弹簧涂料层而言，其必须具有较高的耐候性、耐水性、耐盐雾性，以及出色的附着力。所以，现有的悬挂弹簧专用粉末涂料，通过添加强化填料，选用合适的树脂-固化剂组合等方式，也能提供基本的弹簧防护效果，即弹簧涂料层不易破碎、裂开、脱落，长期附着在悬挂弹簧表面，避免后者腐蚀生锈。

但是，悬挂弹簧还有一个更加突出的使用特点，就是其会频繁伸缩。因此，弹簧涂料层不仅要有足够的硬度，还要有充分的韧性，避免其与弹簧之间轻易地分离。

专利公开号为CN102153941A、公开日为2011.08.17的中国发明专利，公开了一种汽车弹簧防腐和耐候性专用聚酯粉末涂料及其生产方法，其将端羟基聚酯树脂、固化剂、颜料、填料和助剂投入混合机内预混合；投料时，各组分质量百分比分别为端羟基聚酯树脂60-70％、固化剂3-5％、颜料和填料20-30％、助剂5-8％；用单螺杆或双螺杆挤出机进行熔融挤出混合，然后冷却破碎成漆片；用空气分级磨进行细粉碎，并用旋转筛过筛分离，得到平均粒度为30-35微米的粉末涂料。

该发明专利中的汽车弹簧防腐和耐候性专用聚酯粉末涂料，可广泛推广于耐候性要求等级高的汽车生产中。

但是，该粉末涂料在实际使用过程中，其形成的涂料层的韧性是不够的，涂料层上容易出现横向裂纹，最终涂料层脱落，弹簧生锈，这是十分危险的。

所以综上所述，现在急需一种固化后不仅附着力高、耐候性好，而且更重要的是韧性充分且适宜的新型粉末涂料，以用在汽车减震器悬挂弹簧上，对后者进行长期稳定的防腐保护。

发明内容

本发明提供一种汽车减震器悬挂弹簧专用的防腐粉末涂料，其能通过原料组成包括固体树脂、填料、颜料粉、固化剂、增塑剂，以及热塑性弹性体的方式，使得最终的弹簧涂料层不仅具有足够的附着力、耐候性，还有充分且适宜的韧性，保证弹簧频繁伸缩时不易横向开裂。

本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种汽车减震器悬挂弹簧专用的防腐粉末涂料，原料组成包括固体树脂，填料，颜料粉，以及固化剂，还包括用于增大弹簧涂料层韧性的增塑剂和热塑性弹性体，所述热塑性弹性体的粒径为25-35μm。

在本发明中，通过以下2个相互配合的方法，来提高弹簧涂料层的韧性：

第一、添加增塑剂，使得弹簧涂料层整体都具有充分的塑化程度，保证各处相对均匀的、基础的高韧性效果；

第二、添加自身韧性出色的热塑性弹性体，使其均匀分布，以点状强化的方式，最终进一步提升弹簧涂料层的韧性性能。

此外，如果所述热塑性弹性体的粒径过大，则会降低涂料层的结构整体性，使得涂料层在热塑性弹性体处就会轻易地出现裂痕，而如果热塑性弹性体过细，则不能提供充分的竖向增韧效果。

所以最终配合粉末涂料自身的粒径范围，确定了上述25-35μm的合理粒径范围。

进一步优选的技术方案在于包括按重量计的以下各组分：

固体树脂65-78份、

填料10-30份、

颜料粉5-15份、

固化剂1-3份、

增塑剂1-2份、

热塑性弹性体3-11份。

进一步优选的技术方案在于：所述涂料分底层料和面层料，所述面层料中的热塑性弹性体添加量，为底层料中热塑性弹性体添加量的2.2-3.5倍。

在本发明中，悬挂弹簧在伸缩时，涂料层外侧的抗拉需求更高，涂料层内侧的附着需要更高。因此，前者需要更大的韧性，后者需要更大的结合强度，所以对于涂料层而言就不能单一涂料一次喷涂。

最终，以所述热塑性弹性体的添加量差异化，最终使得涂料层体现出外侧抗拉、韧性足、不易开裂的效果，以及内侧附着固定、不易脱落的特点。

进一步优选的技术方案在于：所述增塑剂为二乙二醇二苯甲酸矾。

进一步优选的技术方案在于：所述固体树脂为环氧树脂或聚酯树脂中的任意一种。

进一步优选的技术方案在于：所述填料为云母粉、二氧化硅微粉，以及氧化铝微粉中的任意一种。

进一步优选的技术方案在于：所述固化剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯或羟基聚酯中的任意一种。

进一步优选的技术方案在于所述涂料的制备方法依次包括以下步骤：

S1、在混料机中添加所述固体树脂、填料、颜料粉、固化剂，以及增塑剂，混合15-20min，得到混料；

S2、在双螺杆挤出机中添加所述混料，挤出成片，即为涂料片；

S3、在研磨粉碎机中，对所述涂料片进行粉碎操作，直至过400目筛网的通过率≥98%，获得涂料前体；

S4、将所述涂料前体分成两部分，分别添加对应重量的所述热塑性弹性体，在搅拌釜中混合，得到最终的所述底层料和面层料。

进一步优选的技术方案在于：所述底层料的加热固化温度为150-155℃，所述面层料的加热固化温度为165-180℃。

在本发明中，面层料的用量大于底层料，而且后者固化时，前者还没有彻底固化完，因此165-180℃的加热条件，可以保证面层料充分固化，而且底层料得以补充固化、固化后期再强化。

进一步优选的技术方案在于：所述底层料和面层料的静电喷涂间隔时间为45-150min，所述面层料的固化厚度为底层料固化厚度的3.0-3.5倍。

在本发明中，45-150min的间隔时间下，所述底层料仍然没有完全固化，该方式可以适当提高底层料与面层料之间的自身结合强度，保证面层料加热固化时，两者可以在一定程度上、一定时间内一起固化，两者之间既要功能上区分，又要在结构上具有足够的整体性。

附图说明

图1为本发明中弹簧涂料层的结构放大示意图。

图2为本发明3个实施例中的弹簧涂料层的性能参数测试结果示意图。

附图中，各标号所代表的含义如下：

弹簧a、底层b、面层c。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。

实施例1

如附图1-2所示，一种汽车减震器悬挂弹簧专用的防腐粉末涂料，原料组成包括固体树脂，填料，颜料粉，以及固化剂，还包括用于增大弹簧涂料层韧性的增塑剂和热塑性弹性体，所述热塑性弹性体的粒径为25-30μm。

所述防腐粉末涂料包括按重量计的以下各组分：

固体树脂65份、

填料22份、

颜料粉8份、

固化剂2份、

增塑剂1份、

热塑性弹性体8份。

所述涂料分底层料和面层料，所述面层料中的热塑性弹性体添加量，为底层料中热塑性弹性体添加量的2.2倍，即8份热塑性弹性体中，底层料占2.5份、面层料占5.5份。

所述增塑剂为二乙二醇二苯甲酸矾。

所述颜料粉为钛白粉。

所述固体树脂为环氧树脂。

所述填料为云母粉。

所述固化剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯。

所述涂料的制备方法依次包括以下步骤：

S1、在混料机中添加所述固体树脂、填料、颜料粉、固化剂，以及增塑剂，混合15min，得到混料；

S2、在双螺杆挤出机中添加所述混料，挤出成片，即为涂料片；

S3、在研磨粉碎机中，对所述涂料片进行粉碎操作，直至过400目筛网的通过率≥98%，获得涂料前体；

S4、将所述涂料前体分成两部分，分别添加对应重量的所述热塑性弹性体，在搅拌釜中混合，得到最终的所述底层料和面层料。

所述底层料的加热固化温度为150℃，所述面层料的加热固化温度为170℃。

所述底层料和面层料的静电喷涂间隔时间为60min，所述面层料的固化厚度为底层料固化厚度的3.2倍。

按照上述使用方法，本实施例制得50根已经完全固化成型的带该防腐粉末涂料的悬挂弹簧，并就附着力、抗冲击强度（kg/cm）、80%最大伸缩量测试（10万次）这3个参数对其进行性能测试，最终取平均值，结果见附图2。其中，附着力的测试方法参照ISO 2409-2007，抗冲击强度的测试方法参照GB/T1732-1993 ISO6272。

实施例2

如附图1-2所示，一种汽车减震器悬挂弹簧专用的防腐粉末涂料，原料组成包括固体树脂，填料，颜料粉，以及固化剂，还包括用于增大弹簧涂料层韧性的增塑剂和热塑性弹性体，所述热塑性弹性体的粒径为28-35μm。

所述防腐粉末涂料包括按重量计的以下各组分：

固体树脂69份、

填料22份、

颜料粉8份、

固化剂3份、

增塑剂2份、

热塑性弹性体8份。

所述涂料分底层料和面层料，所述面层料中的热塑性弹性体添加量，为底层料中热塑性弹性体添加量的3倍，即8份热塑性弹性体中，底层料占2份、面层料占6份。

所述增塑剂为二乙二醇二苯甲酸矾。

所述颜料粉为钛白粉。

所述固体树脂为环氧树脂。

所述填料为云母粉。

所述固化剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯。

所述涂料的制备方法依次包括以下步骤：

S1、在混料机中添加所述固体树脂、填料、颜料粉、固化剂，以及增塑剂，混合20min，得到混料；

S2、在双螺杆挤出机中添加所述混料，挤出成片，即为涂料片；

S3、在研磨粉碎机中，对所述涂料片进行粉碎操作，直至过400目筛网的通过率≥98%，获得涂料前体；

S4、将所述涂料前体分成两部分，分别添加对应重量的所述热塑性弹性体，在搅拌釜中混合，得到最终的所述底层料和面层料。

所述底层料的加热固化温度为155℃，所述面层料的加热固化温度为178℃。

所述底层料和面层料的静电喷涂间隔时间为80min，所述面层料的固化厚度为底层料固化厚度的3.5倍。

按照上述使用方法，本实施例制得50根已经完全固化成型的带该防腐粉末涂料的悬挂弹簧，并就附着力、抗冲击强度（kg/cm）、80%最大伸缩量测试（10万次）这3个参数对其进行性能测试，最终取平均值，结果见附图2。其中，附着力的测试方法参照ISO 2409-2007，抗冲击强度的测试方法参照GB/T1732-1993 ISO6272。

实施例3

如附图1-2所示，一种汽车减震器悬挂弹簧专用的防腐粉末涂料，原料组成包括固体树脂，填料，颜料粉，以及固化剂，还包括用于增大弹簧涂料层韧性的增塑剂和热塑性弹性体，所述热塑性弹性体的粒径为28-34μm。

所述防腐粉末涂料包括按重量计的以下各组分：

固体树脂75份、

填料22份、

颜料粉8份、

固化剂3份、

增塑剂2份、

热塑性弹性体9份。

所述涂料分底层料和面层料，所述面层料中的热塑性弹性体添加量，为底层料中热塑性弹性体添加量的3.5倍，即8份热塑性弹性体中，底层料占2份、面层料占7份。

所述增塑剂为二乙二醇二苯甲酸矾。

所述颜料粉为钛白粉。

所述固体树脂为环氧树脂。

所述填料为二氧化硅微粉。

所述固化剂为羟基聚酯。

所述涂料的制备方法依次包括以下步骤：

S1、在混料机中添加所述固体树脂、填料、颜料粉、固化剂，以及增塑剂，混合20min，得到混料；

S2、在双螺杆挤出机中添加所述混料，挤出成片，即为涂料片；

S3、在研磨粉碎机中，对所述涂料片进行粉碎操作，直至过400目筛网的通过率≥98%，获得涂料前体；

S4、将所述涂料前体分成两部分，分别添加对应重量的所述热塑性弹性体，在搅拌釜中混合，得到最终的所述底层料和面层料。

所述底层料的加热固化温度为155℃，所述面层料的加热固化温度为180℃。

所述底层料和面层料的静电喷涂间隔时间为100min，所述面层料的固化厚度为底层料固化厚度的3.0倍。

按照上述使用方法，本实施例制得50根已经完全固化成型的带该防腐粉末涂料的悬挂弹簧，并就附着力、抗冲击强度（kg/cm）、80%最大伸缩量测试（10万次）这3个参数对其进行性能测试，最终取平均值，结果见附图2。其中，附着力的测试方法参照ISO 2409-2007，抗冲击强度的测试方法参照GB/T1732-1993 ISO6272。

最后，根据附图2中的性能测试结果，可以得出如下结论。

第一、所述增塑剂和热塑性弹性体的新引入，以及搭配的新工艺、新使用方法，可以保证带该防腐粉末涂料的悬挂弹簧，具有显著的抗横向裂痕能力，原因就是涂料层的韧性得以充分且适宜的提高了。

第二、所述增塑剂和热塑性弹性体的加入，不会降低涂料层原本的附着力和抗冲击性能。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。