[发明专利]一种提高汽车排气管隔热性能的涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种提高汽车排气管隔热性能的涂料及其制备方法和应用，该涂料由无机胶粘剂和中空玻璃微球两部分组成，其包括以下重量份组分的原料：基料100份，填料35～45份，固化剂10份，增韧剂15～20份，去离子水50～100份，中空玻璃微球5～30份。与现有技术相比，用该涂料制备的涂层具有重量轻和隔热性能好的特点，工艺简单，制备成本较低。

技术领域

本发明涉及隔热涂料技术领域，具体涉及一种提高汽车排气管隔热性能的涂料及其制备方法和应用。

背景技术

汽车发动机在工作过程中，会持续产生大量的高温气体，并经由排气管排向空气中。所以汽车排气管会长时间处于高温工作的环境中，尤其是靠近发动机部位的排气管，工作温度可高达400℃至600℃。但汽车排气管材料以钢材为主，含碳量为1％的普通碳钢的导热系数为45W/m·K，导热系数较高，无法起到隔热的作用；不锈钢的导热系数较低，仅为16W/m·K，但仍未达到要求，且成本太高。

对于具有隔热性能的涂层而言，其导热系数要小于0.2W/m·K，可以有效降低外表面温度，适当增加涂层厚度，外表面温度降低越明显，隔热效果越好。特别是对于以甲醇、乙醇等有机燃料为能源的发动机，工作中会排出大量高温水蒸气和二氧化碳，由于未加防护的排气管外表面温度过高，在影响排气管使用寿命的同时，也会对排气管周围的电路系统或零部件造成影响。

因此，如何制备一种可以提高汽车排气管隔热性能的涂层，在能满足使用要求的同时，又能够提高汽车在长时间行驶中的安全性，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决汽车排气管在使用过程外表面温度过高的问题，而提供一种提高汽车排气管隔热性能的涂料及其制备方法和应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种提高汽车排气管隔热性能的涂料，该涂料由无机胶粘剂和中空玻璃微球两部分组成，其包括以下重量份组分的原料：基料100份，填料35～45份，固化剂10份，增韧剂15～20份，去离子水50～100份，中空玻璃微球5～30份。

优选地，所述基料为磷酸二氢铝或水玻璃中任意一种。

优选地，所述填料为二氧化硅和碳化硼的混合物，其中，二氧化硅为10～15份，碳化硼为25～30份。优选地，所述固化剂为氧化铜或氧化铝中任意一种。

优选地，所述增韧剂为碳纤维。

优选地，所述中空玻璃微球的直径为50～70μm，密度为0.15～0.25g/cm³，室温下导热系数为0.017～0.055W/(m·K)，抗压强度～5.17MPa。

一种提高汽车排气管隔热性能的涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配方备料；

(2)在60～70℃下，将基料与去离子水混合，再加入填料、固化剂和增韧剂，搅拌均匀后，加入中空玻璃微球，然后搅拌混匀，自然冷却至室温，静置后即得到产品。

步骤(2)基料、去离子水、填料，固化剂和和增韧剂，搅拌15～20分钟后，加入中空玻璃微球，然后保温搅拌15～20分钟，搅拌速度为100r/min。

该涂料涂附在汽车排气管工件表面用于排气管隔热，具体方法，将金属工件表面用砂纸打磨，经酸洗和碱洗后，用去离子水冲洗并烘干，将所述涂料均匀涂附在金属工件表面，涂附后的金属工件在室温下固化40～48h，然后再于60～80℃下烘干24h，最后在110～180℃热处理3～4h。

其中，涂层厚度为1.2-1.4mm，涂层密度为0.8-1.0g/cm³，所述酸洗由质量分数为2～3％的盐酸进行清洗，碱洗由2～3％的氢氧化钠溶液进行清洗。