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发动机排气管用新型耐高温防腐蚀涂料体系-【资讯】

发布时间:2021-07-21 17:34:54 阅读: 来源:酸洗铁红厂家

摘要:介绍了一种发动机排气管用新型耐高温防腐蚀涂料体系。该涂料体系底漆由铝粉、无机磷酸盐、水及其它颜填料制备而成,面漆为硅酸盐涂料。主要讨论了底漆中铝粉含量及不同粒径铝粉之间的比例对涂层性能的影响和不同底材处理方式及固化工艺对于涂层性能的影响。

关键词:磷酸盐;铝粉;耐高温;防腐蚀

1.引言

目前汽车发动机排气管道保护涂料主要以耐高温有机硅类涂料为主。随着发动机效率的提高,排气管道工作时的温度越来越高,瞬间可达到700~800℃。在高温下有机硅树脂易发生分解,涂层性能随着使用时间的延长而下降,不能满足目前对发动机排气管道使用寿命的要求。国外很多高档轿车发动机排气管道目前使用的涂料为含铝的磷酸盐耐高温防腐蚀涂料体系,该类涂料体系具有优异的性能:耐高温(可在700℃环境中长期使用)、耐盐雾、耐燃油、耐滑油、耐热冲击(600℃到室温水)等性能,并且和金属底材之间有良好的匹配性。新型发动机排气管用耐高温防腐蚀涂料体系由底漆和面漆组成,底漆中含有铝粉、无机磷酸盐、水以及其它颜填料,面漆的主要组分为硅酸盐。

2.试验部分

2.1 原料

主要原料:磷酸(85%)、蒸馏水、三氧化铬、氢氧化铝、铝粉(4~6μm)、硅酸锂,均为工业品。

2.2 合成工艺

底漆制备:磷酸和氢氧化铝在水中反应生成磷酸二氢盐的水溶液,待反应体系的温度低于30℃时加入铝粉和其它颜填料,高速分散后过滤包装。面漆制备:将硅酸锂、颜填料按一定比例球磨后过滤包装。

2.3 涂料体系的主要性能

该涂料体系具有良好的耐腐蚀、耐水、耐盐雾、耐滑油、耐高温等性能,且能够承受高温燃气流的冲刷,同时具有良好的物理机械性能,附着力优良,耐候性强,耐磨性突出,导电性能优异。主要技术指标见表1。  3.结果与讨论

3.1 铝粉含量对涂料性能的影响

该涂料体系对于装饰性有较高的要求,底漆抛光之后应该具有很高的金属光泽,做了不同铝粉含量的涂层对比试验,结果见表2。  不同铝粉含量的涂层对比试验

由表2可以看出,随着铝粉含量的提高涂层抛光后金属光泽提高,并且涂料在耐高温、耐热冲击等性能方面有所提升。

3.2 不同粒径铝粉之间的比例对涂层抛光性的影响

不同粒径铝粉之间的比例对涂层抛光性能的影响见表3。  不同粒径铝粉之间的比例对涂层抛光性能的影响

从表3可以看出,随着大粒径铝粉含量的提高,涂层抛光后金属光泽提高。

3.3 底材处理方式对涂料性能的影响

不同的底材处理方式对涂层性能有很大的影响,主要讨论以下3种底材处理方式:

Ⅰ、使用240目砂纸打磨,用含有去污粉的蒸馏水清洗,最后用蒸馏水清洗干净,迅速擦干水分,1h内喷涂;

Ⅱ、使用240目砂纸打磨,用工业丙酮清洗后晾干,2h内喷涂;

Ⅲ、使用80目的金刚砂吹砂处理,2h内喷涂。

对涂层做了耐高温、耐盐雾、耐热冲击性能对比试验,结果见表4。  不同底材处理方式对涂料性能的影响

从表4可以看出,使用金刚砂吹砂处理的底材涂装后涂层性能最好,吹砂处理使涂料的附着力提高,同时提高了涂料与底材之间的浸润性。使用蒸馏水处理的底材由于有闪锈的原因,使涂层的耐高温、耐中性盐雾、耐热冲击性能都较差。使用丙酮清洗的底材在施工时涂料和底材之间的浸润性较差,使涂层出现一定量的小坑,在耐中性盐雾、耐热冲击性能方面较差。

3.4 固化工艺对涂料性能的影响

对底漆采用了不同的固化工艺,该固化工艺主要降低了涂层的最高固化温度,降低了涂料应用难度。

不同的底漆固化工艺对于涂层性能有很大的影响,主要讨论了以下2种固化工艺:

Ⅰ、底漆表干后于(85±5)℃烘箱中烘烤20~60min,再放置到(340±10)℃的高温中30~60min,最后在(550±10)℃中固化2h;抛光处理后喷涂面漆,(200±5)℃固化1h。

Ⅱ、底漆表干后于(190±5)℃烘箱中烘烤1~2h,再放置于(340±10)℃的高温中1~2h,使用325目的钢珠进行抛丸处理;喷涂面漆,(200±5)℃固化1h。对涂层做了耐高温、耐盐雾、耐热冲击性能的对比试验,结果见表5。  不同固化工艺对涂料性能的影响

从表5可以看出,使用不同的固化工艺对于涂料的耐高温性能没有影响,但是对于涂料的耐中性盐雾、耐热冲击性能都有影响。采用工艺Ⅱ固化的涂层耐中性盐雾、耐热冲击性能方面较差,主要是因为固化温度较低,没有形成致密的涂层,抛丸处理致密性差。

4.结语

提高铝粉含量以及大粒径铝粉含量的涂料涂层抛光后金属光泽好。从工业应用角度出发,底材采用吹砂处理;固化工艺采用:底漆表干后于(190±5)℃烘箱中烘烤1~2h,再放置到(340±10)℃的高温中1~2h,使用325目的钢珠进行抛丸处理。喷涂面漆,(200±5)℃固化1h。涂料涂装过程中底材处理方式,以及后期的抛光处理对于涂层的性能以及涂料的装饰性能有很大的影响,为了使涂料性能和装饰效果达到最好,在底材处理及后期的抛光处理方面还需要做大量的细致工作。

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