涂料及其制备方法与流程

本技术属于涂料，尤其涉及一种涂料及其制备方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车迅猛发展，新能源汽车销量也节节攀升。而电池组作为新能源电动汽车的核心部件，其安全性至关重要。由于电池特性，电池组可能由于机械冲击(挤压、刺破、浸入)、放热、短路或快速放电引起温度过高，进而发生起火事故，威胁人身安全。所以如何提升电池组的防火安全性能，进而保证新能源车上的乘客安全，变成首要的安全问题。

2、电池组在充电和放电的过程中，会产生大量的热量。这就要求电池组的包装以及涂装都要有优良的导热散热能力，及时把产生的热量散发掉，从而避免温度过高发生自燃甚至火灾。另外由于电池组具有较高的电压，为了避免高压击穿涂层，威胁司乘安全，这就要求新能源汽车电池涂层具有优秀的电绝缘性、抗高压能力。而现有的常见的散热涂层多以高分子材料作为成膜物质，配以高导热性的填料，包括的金属填料和金属氧化物填料，来强化涂层的导热能力。但这些填料通常导电性能也较好，达不到绝缘效果；而且传统涂料的成膜物质在达到200℃以后就会受热分解，使涂层失去防护作用，甚至被点燃引发火灾。

3、综上所述，上述提及的当前新能源汽车电池用的涂料存在耐热、散热能力不佳、不具备绝缘效果等缺陷，难以满足目前对于新能源汽车电池用涂料的综合性能要求。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种涂料及其制备方法，旨在解决现有的涂料存在耐热、散热能力不佳、不具备绝缘效果的问题。

2、为实现上述申请目的，本技术采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术提供一种涂料，包括以下重量份的组分：

4、水性有机硅乳液35～45份；

5、颜料6～12份；

6、溶剂10～15份；

7、分散剂0.8～1.5份；

8、成膜助剂1～2份；

9、导热绝缘填料25～35份。

10、在一些实施例中，所述导热绝缘填料包括以下重量份的组分：

11、氮化硼10～15份；

12、氧化铝15～20份。

13、在一些实施例中，在所述导热绝缘填料重量份为30份的情况下，所述氮化硼与所述氧化铝的重量比为0.5：1～1：1。

14、在一些实施例中，所述涂料还包括以下重量份的组分：

15、阻燃剂4～8份；

16、陶瓷添加剂2～5份；

17、附着力促进剂1～2份；

18、基材润湿剂0.2～0.6份；

19、消泡剂0.1～0.3份；

20、增稠剂0.5～1份；

21、ph调节剂0.2～0.4份。

22、在一些实施例中，所述水性有机硅乳液为深竹的kw-8924。它是一种乳液型有机硅水分散体树脂，可用去离子水直接稀释，voc(voc指的是涂料中的挥发性有机化合物)含量极低，kw-8924的主链为柔性si-o-si化学键分子结构，附着力强、可耐400℃高温不黄变、耐沾污、耐沸水性能表现良好，搭配合适的耐高温颜填料可配制耐600℃的耐高温涂料。

23、在一些实施例中，所述分散剂包括嵌段共聚的聚氨酯或者长链线型丙烯酸酯中的一种。

24、在一些实施例中，所述分散剂包括具有亲水聚醚链段和多电子疏水成分组成的非离子嵌段聚合物。此独特的双亲性成分使得对各种界面具有亲和力，它可强烈地吸附在耐高温颜料和导热绝缘填料的表面，从而表现出的耐高温颜料润湿与分散性，对导热绝缘填料表面具有良好的润湿分散性。

25、在一优选实施例中，所述分散剂为海明斯德谦的fx-365分散剂。

26、在一些实施例中，所述所述颜料为耐高温颜料，具体包括金红石型钛白粉，钛镍黄、钛铬棕、钴蓝、钴绿、铁锌铬棕、铜铬黑、锰铁黑、硫化铈红中的至少一种。

27、在一些实施例中，所述陶瓷添加剂为氧化铬。

28、在一些实施例中，所述成膜助剂包括二丙二醇丁醚、醇酯十二、二丙二醇甲醚、丙二醇丁醚中的至少一种。

29、在一些实施例中，所述ph调节剂包括二甲基乙醇胺、三乙胺、乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种。

30、在一些实施例中，所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、铝酸钴、水合硼酸锌中的至少一种。

31、在一些实施例中，所述基材润湿剂为硅氧烷双表面活性剂。它包含硅氧烷型表面活性剂和两性表面活性剂两种物质。硅氧烷型表面活性剂是在分子中含有硅(si)的表面活性剂。两性表面活性剂则是指同时带阴离子和阳离子亲水基的表面活性剂。这种表面活性剂的阳离子部分通常是胺盐或季铵盐型亲水基，而阴离子部分是羧酸盐、磺酸盐、磷酸盐型亲水基。特别是同一分子中兼含氨基和羧基的氨基酸型两性表面活性剂，或者由季铵基和羧基构成分子内盐的内铵盐型两性表面活性剂；其具有强基材润湿性，防缩孔性和低稳泡性，还具有促进流动，低起泡性能。

32、在一些实施例中，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物类消泡剂。具体包括聚醚改性有机硅、氨基聚醚硅氧烷共聚物、聚氧乙烯和聚硅氧烷的嵌段共聚物以及聚硅氧烷和聚醚的接枝共聚物中的至少一种。

33、在一些实施例中，所述增稠剂为聚醚聚氨酯缔合型水性流变助剂。其主要成分为聚醚和聚氨酯的嵌段或接枝共聚物。

34、本技术第一方面提供的涂料，通过以水性有机硅乳液(树脂)作为本涂料的主要成膜物质，涂层可耐400℃～600℃高温而不发生损坏，耐热性能佳；同时配方中加入了导热绝缘填料，使涂层的导热率以及绝缘性能达到较高水平。优秀的绝缘性能可以使涂料制备的涂层具备抗高压能力，涂层不易被高压击穿；良好的热导率可以使涂层具有优秀的散热效果，能及时散发掉新能源汽车电池在运行中产生的热量，避免电池温度过高，从而降低起火风险；如此则能够应用于新能源电车上的电池，满足对于电池涂料的综合性能要求。

35、第二方面，本技术提供一种涂料的制备方法，包括以下步骤：

36、提供第一方面所述的原料；

37、将所述溶剂、所述分散剂、所述颜料以及所述导热绝缘填料混匀、然后研磨得到混合浆料；

38、将所述水性有机硅乳液加入所述混合浆料，混匀后加入剩余组分得到所述涂料。

39、在一些实施例中，在所述研磨步骤中，将所述混合浆料的细度研磨至小于等于30μm。

40、在一些实施例中，在将所述溶剂、所述分散剂以及所述颜料混匀的步骤中具体包括：

41、将所述溶剂加入容器中，以400r/min～600r/min的转速进行分散搅拌；

42、将所述分散剂、所述颜料以及所述导热绝缘填料依次加入所述容器中，继续搅拌3min～8min。

43、在一些实施例中，在所述研磨步骤之前，将搅拌的转速调整至600r/min～800r/min。

44、在一些实施例中，在将所述分散剂、所述颜料、所述导热绝缘填料依次加入所述容器中的步骤中，各组分加入的时间间隔为2min～3min。

45、本技术第二方面提供的制备方法所制得的涂料，具备以下优点：

46、1、涂料所制得的涂层耐高温性能好，具有良好的防火性能；2、具备优异的导热性能，可迅速散热，避免电池组温度过高，降低起火风险；3、具有良好的电绝缘性能，避免漏电风险，应用于新能源车电池组中可以有效保障司乘安全；4、涂料中的voc含量低，环境友好、也不会损害喷涂工人的健康。