[發明專利]一種涂料組合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110362416.8
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113388306B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 高明亮;李志強;周洪玉;于永江;周彬;王鵬飛;宿云婷
• 申請（專利權）人: 煙臺高氏化工科技有限公司;煙臺正海磁性材料股份有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D167/00;C09D133/04;C09D175/04;C09D133/12;C09D183/04;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 張炳楠

本發明公開一種涂料組合物制備方法和應用，所述涂料組合物包含至少60％的微球的壁的厚度≤5μm的可加熱膨脹微球的組合物、水性熱塑性樹脂、水性熱固性樹脂和熱熔填充樹脂。本發明的涂料組合物在加熱膨脹過程中的短時間內，會迅速軟化破壞薄殼球體，隨著有機溶劑的揮發，使之在涂層表面及內部與涂層中的樹脂基質交聯，生成相互交聯的網狀結構，從而加強涂層空隙支撐，使涂層實現階梯型膨脹，并且膨脹后部分高分子材料包裹氣囊并硬化形成穩定空心結構。從而使膨脹后的涂層具有穩定的結構，較高的抗熱收縮性，較高的機械強度和粘結力，可以應用于耐高溫零件的固定，且長期置于高溫環境下(140?180℃)能夠保持粘結穩定性。

技術領域

本發明屬于涂料組合物技術領域，尤其涉及一種涂料組合物及其制備方法和應用。

背景技術

隨著汽車工業的發展，耐高溫膠黏劑被廣泛應用于發動機的制造，但大多采用特種溶劑型膠黏劑，并采用注膠、點膠方式施工，用以粘結、固定發動機零件。然而上述方法材料成本高，且對設備工藝要求高，同時還存在加工精度低，容易出現溢膠、污染工件和施膠不勻等缺陷。

近年來，隨著新能源汽車工業的快速發展，電機磁片裝配作為發動機生產的主要工藝之一，各大汽車制造商除了繼續使用傳統注膠方式外，都在尋求新能源汽車發動機裝配中磁材固定的高效解決方案。

目前，環氧型粉末樹脂涂料已經被廣泛應用于汽車零部件中。如，公開號為JP1993148429A的專利文獻，為了提高膜的耐沖擊性，通過在環氧樹脂中添加有機發泡劑的粉末組合物，以獲得在其內部含有氣泡的固化材料，以使涂層具有更好的耐機械沖擊性和熱沖擊性。

又如公開號為US20090270533A1的專利文獻，公開了一種可熱固化的粉末涂料組合物，該組合物使用具有可交聯官能團的樹脂、熱膨脹性樹脂顆粒、固化劑、纖維狀填料，以此獲得優異的長期耐腐蝕性以及優異的耐崩裂性、撓性和粘附性的涂膜，以解決成膜過程中固化材料和基材接觸面上大量氣泡的形成，致使涂層的耐崩裂性和耐腐蝕性差的問題。

熱膨脹性樹脂顆粒即膨脹微球，是一種熱塑性空心聚合物微球，由熱塑性外殼和封入的液態烷烴氣體組成。當加熱時，微球殼內氣體壓力增加，熱塑性外殼軟化，微球膨脹體積顯著增加。利用上述原理制成的膨脹微球涂料，被廣泛應用于塑膠、壁紙、粘合劑、油墨、印花等領域。其中，含有膨脹微球的可熱固化粉末涂料通常被應用在汽車底部，以減緩行駛過程中突然彈起的巖石對汽車底部的影響。

如公開號為DE102014214381A1的專利文獻，通過將可熱固化粉末涂料應用于汽車電機磁片的裝配工序，為磁片提供涂層，該涂層由可熱固化的樹脂基體組成，在基體中嵌入了可熱膨脹微球，基質的軟化溫度低于可熱膨脹微球的反應溫度，在高于微球反應溫度的影響下，微球體積不可逆地增加。將涂覆有該涂層的磁片加熱到高于膨脹微球的反應溫度時，樹脂基質先軟化，然后微球膨脹，軟化的基質對膨脹沒有抵抗力，磁片總的涂層厚度增加，將磁片和轉子槽內的空隙填滿，致使磁片固定在轉子槽內。使用可熱固化粉末作為涂層來解決電機裝配過程中轉子的固定，提高了裝配效率和加工精度。但粉末涂料的噴粉工藝在實際操作中面臨安全操作及環境污染的問題，且電機的工作環境嚴苛，需要高溫、高濕、高速旋轉的環境下，保持磁片的穩固性及粘結性，并具有較高的防腐性能。

發明內容

為了改善上述技術問題，本發明提供一種涂料組合物，所述涂料組合物包含至少60％的微球的壁的厚度≤5μm的可加熱膨脹微球的組合物；例如，60％、70％、75％、80％；又如所述微球的壁的厚度≤5μm，比如所述厚度為5μm、4.5μm、3μm、2μm、1μm、0.5μm；

根據本發明的實施方案，所述組合物中可加熱膨脹微球的組合物的重量百分比不超過20％，示例性為15％、10％、8％、6％。