[发明专利]一种新能源电动汽车用厚涂型单组份无机耐高温防腐涂料

说明书

一种新能源电动汽车用厚涂型单组份无机耐高温防腐涂料，主要成份包括水溶性硅酸盐、防锈填料、金属锌粉、耐高温填料、纤维、硅烷偶联剂及去离子水等。硅烷偶联剂可对填料表面进行修饰，增强不同粒子之间的相互作用；引入大粒径的填料，辅以低熔点玻璃料等耐高温性能优异的填料，同时添加各类纤维提高涂层的抗拉强度，有效保证涂层在厚度较大、温度较高时的抗开裂性。本发明针对新能源电动汽车用动力电池起火速度快、火焰温度高的问题，解决现有防护涂料耐温差、施工厚度小、连接强度差等难题。本发明涂层经2h/1000℃高温试验后，涂层表面无开裂、脱落现象；经2000h盐雾试验后，涂层表面无生锈、无起泡、无开裂，综合性能优异，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及化工材料领域，具体的说是一种新能源电动汽车用厚涂型单组份无机耐高温防腐涂料及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，新能源汽车逐渐进入市场，走入百姓家中，甚至有可能在不远的将来取代现有市场的传统燃油车型。然而新能源汽车中动力电池线路老化、短路、充放电时的热量堆积会造成电池燃烧甚至爆炸，有关纯电动客车、混合动力客车的着火事故也频现报端。由于新能源电动汽车动力电池起火燃烧速度快，温度可达1000℃，远高于汽油起火后的燃烧温度（500℃），因此对新能源汽车电池附近区域采取高温保护，可有效减缓电池燃烧速度，为消防救火与人员撤离提供宝贵的时间。

耐高温涂料又称耐热涂料，一般是指在200℃以上环境温度下，漆膜表面无龟裂、起皮、脱落等现象，仍能保持良好的物理力学性能，使被保护的基材正常工作的一类功能性涂料。根据成膜物质的不同，分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料。其中无机水性耐高温涂料的主要成膜物质为无机物，相比于有机涂料而言，其具有绿色环保无污染、硬度高、耐高温性能好等特点。目前无机耐高温涂料应用的基料主要有硅酸乙酯、硅酸盐、硅溶胶和磷酸盐，为了增强涂料的防腐性能，常加入锌粉、氧化锌等颜填料。水溶性硅酸盐，也称水玻璃，以硅酸盐水溶液为基料制备的耐热涂料品种耐温限度高，应用广泛。专利CN 107523106A 公布了一种高模数水性富锌耐高温防腐漆及其制备方法，通过高纯锌粉、片状锌铝基非晶合金超细粉与硅酸铝粘合剂复配制备而成。经检测，该高模数水性富锌耐高温防腐漆涂层800℃30分钟后完好，3000h以上盐雾不起泡、不生锈，可应用于船舶、集装箱、海洋平台等大型钢构建筑等领域。然而上述发明涂料为双组份体系，施工性能较为复杂；防护温度为800℃，尚无法满足新能源电动汽车的防护要求；此外，涂层可施工厚度较低（≤300μm），厚度过高时会导致涂层高温易开裂，丧失耐高温与防腐性能。因此，如何提高耐高温涂层的防护温度（≥1000℃），改善无机耐高温涂料的厚涂性能，保证其较厚状态下的耐高温防腐性能是当下的研究热点，具备非常广阔的市场前景。

发明内容

本发明针对目前新能源电动汽车用动力电池起火速度快、火焰温度高的难题，目的是解决现有无机耐高温涂料防护温度较低、施工厚度小、连接强度较差的缺点，提出一种新能源电动汽车用厚涂型单组份无机耐高温防腐涂料及其制备方法。一是通过在涂料体系中添加硅烷偶联剂，提高填料的分散性与涂层的连接强度；二是在涂料体系中引入大粒径的填料，辅以低熔点玻璃料等耐高温性能优异的填料，同时添加各类纤维以提高涂层的抗开裂性能，保证涂料的耐高温性能与厚涂施工性。

本发明为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案是：一种可厚涂单组份无机耐高温防腐涂料，为单组分涂料。按重量分数，涂料体系中包括20-30份水溶性无机硅酸盐、20-30份防锈填料、10-15份耐高温填料、10-20份纤维、2-3份硅烷偶联剂、3-5份有机促进剂、1-2份防沉剂以及10-20份去离子水。

一种新能源电动汽车用厚涂型无机耐高温防腐涂料的制备方法，包括以下步骤。

（1）按重量份数，先称取水溶性无机硅酸盐20-30份置于分散罐内，再加入耐高温填料10-15份、纤维10-20份以及硅烷偶联剂2-3份，在1000~1500r/min的转速下进行高速分散。