本發明涉及一種輻射散熱涂料,尤指一種車燈用散熱涂料,屬于高分子涂料技術領域。
背景技術:
隨著汽車車燈技術的不斷發展,各主機廠對車燈配光鏡的起霧問題越來越關注。引起車燈產生霧氣的原因可以歸結為三大類:一是燈腔內空氣流動不暢,局部死角處燈腔內外溫差大,空氣遇到配光鏡后冷凝產生霧氣;二是車燈由于點燈狀態局部溫度過高,熱空氣遇到配光鏡冷凝形成霧氣;三是燈腔內小分子揮發物吸附在配光鏡表面導致水膜無法形成,微小的水滴形成慢反射產生霧氣。燈具霧氣的形成不僅影響外觀,還會造成安全隱患。截至目前,改善汽車前照燈霧氣的方案主要是在配光鏡內測噴涂防霧涂料或燈腔內放置干燥劑,或者改進燈具設計結構。防霧涂料目前是最常用的方案,但存在防霧失效和外觀流淌的風險;干燥劑的使用只能在一定程度降低等腔內空氣濕度,無法從根本上決定配光鏡霧氣的形成,且增加了車燈的負荷;燈具結構的改進目前主要起輔助作用,汽車車燈造型決定了局部死角無法避免。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是提供一種車燈用輻射散熱涂料,主要特征是利用碳納米管的高導熱率、無機膠粒的高紅外發射率和有機界面活性劑的粘附能力以1~15um的紅外波長向燈腔外輻射零件表面和內部的熱量,降低被刷涂或噴涂零件的表面溫度,減少配光鏡霧氣的形成。
本發明是通過以下技術方案實現的:
本發明提供一種車燈用輻射散熱涂料組合物,其包括按重量份數計的如下組分:
作為優選方案,所述碳納米管為多壁碳納米管,長徑比為(60~105):1。
特別的,多臂碳納米管較單臂碳納米管有成本優勢,單位容積率高,易于與無機膠粒吸附混合;若長徑比低于60,吸附能力不足,高于105成本較高。
作為優選方案,所述無機膠粒的平均粒徑為50~100nm。
作為優選方案,所述無機膠粒包括蒙脫石、尖晶石、高嶺石、伊利石中的至少
一種。
作為優選方案,所述表面活性劑為含有潤濕分散劑以及消泡劑、乳化劑、流平
劑中至少兩種的混合物。
作為優選方案,所述潤濕分散劑的含量為表面活性劑總重量的40~60%。
特別的,潤濕分散劑含量低于表面活性劑總重量40%時,潤濕效果不好,易產生橘皮,起泡等外觀缺陷;潤濕分散劑含量高于表面活性劑總重量60%時,固化時間較長且不易噴涂。
作為優選方案,所述助劑選自熱穩定劑、增塑劑、抗紫外吸收劑中的至少一種。
作為優選方案,所述溶劑選自去離子水、無水乙醇、丙酮、二甲苯中的至少一種。
一種如前述的車燈用輻射散熱涂料組合物的制備方法,其包括如下步驟:
分別將碳納米管和無機膠粒各溶于一份溶劑中,得到溶液a和溶液b;
將所述溶液a和溶液b混勻,調節ph值為6.8~7.4;
加入表面活性劑和助劑,攪拌均勻得到所述車燈用輻射散熱涂料組合物。
本發明的輻射散熱涂料在使用前應充分攪拌均勻,選擇噴涂或刷涂的方式施工。其施工步驟如下:
1、被涂覆零件表面需靜電除塵處理,必要時用無水乙醇擦拭,干燥后施工;
2、涂層厚度應控制在5~25um;
3、對于a面可見面零件,涂覆需在零件背面進行,以免影響零件外觀;
4、干燥溫度至少低于塑料基材玻璃化轉變溫度20℃,干燥時間30~45min。
與現有技術相比,本發明具有如下的有益效果:
首次將輻射散熱涂料應用于車燈材料,從源頭突破降低材料表面溫度,使燈腔內外溫差降低,減少配光鏡霧氣的產生。本發明涂料為水性涂料,90%以上成分為無機水性涂料,環境污染小,揮發性低,成膜后化學穩定性高,耐熱可達200℃以上,具有涂裝簡便、耐濕熱和耐溫度循環等特性,可應用于汽車車燈飾圈、散熱器等零件涂覆。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明,但不以任何形式限制本發明。應當指出的是,對本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
本發明的車燈用輻射散熱涂料組合物的制備方法如下:
分別將碳納米管和無機膠粒各溶于一份溶劑中,得到溶液a和溶液b;
將所述溶液a和溶液b混勻,調節ph值為6.8~7.4;
加入表面活性劑和助劑,攪拌均勻得到所述車燈用輻射散熱涂料組合物。
實施例1
多臂碳納米管12份,平均粒徑75nm的蒙脫石15份、尖晶石20份,表面活性劑8份(潤濕分散劑:消泡劑:乳化劑:流平劑=6:1.5:2:0.5),去離子水30份,其他助劑15份(穩定劑:增塑劑=8:7)。涂料成膜后平均厚度為10um,耐溫200℃以上,降溫幅度20%,可通過pv1200(20)周期實驗。
實施例2
多臂碳納米管15份,平均粒徑75nm的伊利石20份、尖晶石15份,表面活性劑5份(潤濕分散劑:消泡劑:乳化劑=6:1.5:2.5),溶劑35份(去離子水:無水乙醇=5:1),其他助劑15份(穩定劑:增塑劑=9:6)。涂料成膜后平均厚度為13um,耐溫200℃以上,降溫幅度25%,可通過pv1200(20)周期實驗。
實施例3
多臂碳納米管15份,平均粒徑100nm的蒙脫石18份、尖晶石22份,表面活性劑5份(潤濕分散劑:消泡劑:乳化劑=6:1.5:2.5),溶劑25份(去離子水:無水乙醇=5:1),其他助劑15份(穩定劑:增塑劑=9:6)。涂料成膜后平均厚度為8um,耐溫200℃以上,降溫幅度18%,可通過pv1200(20)周期實驗。
實施例4
長徑比為60:1的多臂碳納米管10份,平均粒徑100nm的蒙脫石18份、尖晶石22份、高嶺石5份,表面活性劑1份(潤濕分散劑:消泡劑:乳化劑=4:3.5:2.5),溶劑20份(去離子水:無水乙醇=4:1),其他助劑35份(穩定劑:增塑劑=15:20)。涂料成膜后平均厚度為8um,耐溫200℃以上,降溫幅度21%,可通過pv1200(20)周期實驗。
實施例5
長徑比為105:1的多臂碳納米管25份,平均粒徑100nm的蒙脫石10份、尖晶石2份、伊利石8份,表面活性劑10份(潤濕分散劑:消泡劑:乳化劑=5:2.5:2.5),溶劑50份(去離子水:無水乙醇=1:4),其他助劑10份(穩定劑:增塑劑=4:6)。涂料成膜后平均厚度為24um,耐溫200℃以上,降溫幅度23%,可通過pv1200(20)周期實驗。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改,這并不影響本發明的實質內容。