CN103525220A - 一种汽车内饰喷涂uv光油系列油漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆及其制备方法。该系列油漆由底漆以及UV光油组成；该底漆的配方由如下组分组成：热塑性丙烯酸树脂、附着力促进剂LTW、稀释剂、黑色浆；该UV光油的配方组分组成：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、稀释剂、1-羟基环己基苯甲酮、流平剂。该UV光油系列油漆，可以广泛应用于汽车内饰喷涂。其底漆对ABS、PS和PC等塑材具有良好的附着力，而该UV光油则对底漆具有高附着力，成膜后涂层遮盖力好，易上色，流平性好，不易产生针孔、橘皮等涂装缺陷。

Description

一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆及其制备方法。 

背景技术

如今节能环保意识的逐步加强，以及高分子科学的发展，要求使用环保涂料的呼声也越来越高，世界各国纷纷制定相关的法律法规。我国的“十二五”规划也提出了节能降耗和污染减排的约束性目标，国内各家企业为寻找竞争优势都在逐步收紧涂料VOC含量的指标，开发和应用环保型涂料。国内外的汽车内饰行业，汽车内饰喷涂所用的油漆还是定格在聚氨酯双组分油漆；聚氨酯双组分油漆自身含有大量的有机溶剂，并且在喷涂过程中需要投入大量的人力，物力；相对而言UV油漆具有固化速度快、具有很高的工作效率（相对PU油漆可以大大的节约能源），环保型涂料（UV油漆的成分在紫外线照射后几乎都参与交联反应，对环境的污染极小）。所以汽车内饰高光UV光油系列油漆的研发是顺应市场趋势，汽车内饰UV光油系列油漆在汽车内饰件的应用有着极其广阔的前景。 

但是，汽车内饰一般为塑胶体系，而在现有的技术当中，UV光油的附着力不足、高低温易开裂这些问题限制了其在这方面的应用，因此，如何研发出具有高附着力、高低温不开裂的汽车内饰喷涂UV光油系列油漆是现在亟待解决的技术难题。 

  

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种UV光油系列油漆，可以广泛应用于汽车内饰喷涂。该油漆的底漆对ABS、PS和PC等塑材具有良好的附着力，而该UV光油则对底漆具有高附着力，成膜后涂层遮盖力好，易上色，流平性好，不易产生针孔、橘皮等涂装缺陷。 

本发明的另一个目的在于提供上述UV光油系列油漆的制备方法。 

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现： 

一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆，该系列油漆由底漆以及UV光油组成；该底漆的配方由如下重量百分比的各组分组成：

热塑性丙烯酸树脂35~50%；其自身所能提供优秀的层间附着力（包括与PC素材的附着力，与UV面漆光油的附着力），而且该热塑性丙烯酸树脂制漆具有附着力、柔韧性好、干燥速度快、光泽度高的特性。附着力促进剂LTW1~4%；附着力促进树脂LTW是一种不含硅酮非离子性化合物，耐高温（280℃可以上）烘烤而不影响效果，提高UV底漆对底材的附着力，和提高底漆和UV光油之间的层间附着力，从而有利于整个UV底漆到UV面漆光油的整体性能；特别是所形成的UV漆膜的高温高湿，高低温等耐候性能。稀释剂15~25%，底漆的稀释剂为防白水、丁酮、丁酮、异丁醇中的至少一种，能够有效针对热塑性丙烯酸树脂的特性来增加其溶解度，对于涂料的对于流平性、抗发白具有一定效果；黑色浆25~40%。

该UV光油的配方由如下重量百分比的各组分组成： 

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯40~55%，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯选用本领域技术人员在进行UV光油生产时常用的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯均可实现本发明，本发明中优选脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯混合使用。脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯具有高官能度的特点可以提高涂料固化后的硬度，但是其附着力欠佳，因此选择官能度相对低、结构相似的脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯和脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯与其复配，可以大大提高涂料的柔韧性和附着力；乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15~25%，针对脂肪族聚氨酯丙烯酸酯与热塑性丙烯酸树脂的特点，采用跟他们复配相容性较好的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为单体，其拥有良好的柔韧性，而且能够有效溶胀进入底漆中，有助于进一步提高涂层的附着力，在高低温情况下涂层也不易开裂；稀释剂20~30%，稀释剂选择本领域技术人员在进行UV光油生产时常用的稀释剂均可实现，本发明针对脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的结构特色，采用醋酸乙酯和醋酸丁酯的混合物，依据相似相容的原理，有助于脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的进一步溶解与分散；1-羟基环己基苯甲酮2~5%，1-羟基环己基苯甲酮作为光引发剂热稳定性好，有助于涂层高温不开裂；流平剂0.5~2%，流平剂选用本领域技术人员在进行UV光油生产时常用的流平剂均可实现本发明。

进一步的，该底漆的黑色浆的配方由如下重量百分比的各组分组成： 

热塑性丙烯酸树脂52%；所用与底漆相同的热塑性丙烯酸树脂，能够增强两者的互溶性，使黑色浆更均匀的分散至底漆当中。防白水20%；丁酯15%；黑炭粉10%；BYK-163 3%，BYK-163作为分散剂，能够通过空间位阻使颜料解絮凝，它们对不同颜料提供相同的电荷，因而是电荷不同的颜料避免了可能的共絮凝。由于解絮凝的颜料颗粒很小，从而可获得高光泽、增进颜料强度。此外，也增进了透明度和遮盖力。

进一步的，底漆的配方各组分的重量百分比优选为： 

热塑性丙烯酸树脂    40~50%；

附着力促进剂LTW    1~3%；

防白水        2~8%；

丁酮          1~5%

丁酯          2~8%；

异丁醇        3~7%;

黑色浆       30~40%。

进一步的，UV光油的配方各组分的重量百分比优选为： 

脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯   15~25%；

脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯   10~20%；

脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯   10~20%；

乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯   18~23%；

醋酸乙酯     13~18%；

醋酸丁酯     8~15%；

1-羟基环己基苯甲酮     3~5%；

流平剂     0.8~1.8%。

上述汽车内饰喷涂UV光油系列油漆底漆的制备方法，具体可以采用如下操作方法： 

（1）将稀释剂与热塑性丙烯酸树脂混合均匀得到含有树脂的溶液；

（2）在搅拌的状态下向步骤（1）制备的溶液中加入附着力促进剂LTW，充分混合均匀后再加入黑色浆，搅拌均匀后得到黑色UV底漆。

上述汽车内饰喷涂UV光油系列油漆的UV光油的制备包括如下步骤： 

（1）将稀释剂和1-羟基环己基苯甲酮混合均匀后得到含有光引发剂的混合溶液；

（2）在搅拌的状态下向步骤（1）制备的溶液中加入乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，充分混合均匀；

（3）向步骤（2）制备的溶剂中依次树脂与流平剂，搅拌均匀后用滤网过滤过筛后得到UV光油。

本发明具有如下有益效果： 

（1）利用底漆和UV光油的协同作用，使所成涂层具有优良的附着力，并且利用乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯容易溶胀进入底漆的特点，不但可以进一步增加涂层的附着力，也能够使所成涂层具有高低温不开裂、高硬度、高耐磨性、高光泽、高耐候性的特点。

（2）减少了制造和施工过程中VOC的排放；相对聚氨酯PU光油体系油漆，本发明的有机溶剂的挥发减少了50%。 

（3）降低了涂料产品的气味和毒性，给施工者带来更大的舒适感和安全性；相对聚氨酯PU光油体系油漆，本发明在施工干燥过程的时间减少至少1.5个小时跟生产员工的身体接触。 

（4）UV光油系列油漆大大提高了生产效益和节约社会能源，譬如每生产1个汽车音响壳：底漆的喷涂烘烤干燥条件是一样的；聚氨酯PU光油漆烘烤干燥条件是温度65～75℃，时间是1.5～2小时，而UV光油油漆的烘烤干燥条件是温度常温（或者50℃），预热流平时间是5分钟，紫外照射是30秒，能量为600～800毫焦每平方厘米。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。 

将原料按照上述具体制备方法描述的步骤进行操作得到黑色UV底漆以及UV光油。 

本发明的施工工艺为本领域的常规技术，在此不做详细说明。 

实施例1: 

黑色底漆各原料组分按重量百分比为：

热塑性丙烯酸树脂    45%；

附着力促进剂LTW    2%；

防白水        5%；

丁酮          3%

丁酯          5%；

异丁醇        5%;

黑色浆        35%。

UV光油各原料组分按重量百分比为： 

脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯   20%；

脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯   15%；

脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯   15%；

乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯   20%；

醋酸乙酯     15%；

醋酸丁酯     10%；

1-羟基环己基苯甲酮     4%；

流平剂     1%。

  

实施例2：

黑色底漆各原料组分按重量百分比为：

热塑性丙烯酸树脂    40%；

附着力促进剂LTW    3%；

防白水        8%；

丁酮          5%

丁酯          7%；

黑色浆        37%。

UV光油各原料组分按重量百分比为： 

脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯   18%；

脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯   16%；

脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯   16%；

乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯   16%；

醋酸乙酯     16%；

醋酸丁酯     14%；

1-羟基环己基苯甲酮     3%；

流平剂     1%。

  

对比例1：

黑色底漆各原料组分按重量百分比为：

热塑性丙烯酸树脂    45%；

附着力促进剂LTW    2%；

防白水        5%；

丁酮          3%

丁酯          5%；

异丁醇        5%;

黑色浆        35%。

UV光油各原料组分按重量百分比为： 

脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯   25%；

脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯   25%；

乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯   20%；

醋酸乙酯     10%；

醋酸丁酯     15%；

1-羟基环己基苯甲酮     4%；

流平剂     1%。

  

对比例2：

黑色底漆各原料组分按重量百分比为：

热塑性丙烯酸树脂    45%；

附着力促进剂LTW    2%；

防白水        5%；

丁酮          3%

丁酯          5%；

异丁醇        5%;

黑色浆        35%。

UV光油各原料组分按重量百分比为： 

脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯   20%；

脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯   15%；

脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯   15%；

二丙二醇二丙烯酸酯   20%；

醋酸乙酯     15%；

醋酸丁酯     10%；

1-羟基环己基苯甲酮     4%；

流平剂     1%。

  

性能测试

附着力测试：用划格器在漆膜表面划100格1毫米×1毫米的正方型格，用3M胶纸粘在漆膜表面，45°角用力即时拉起，观察划痕边缘处有无脱落：如脱落在0～5%之间为5B，在5～10%之间为4B，在10～20%之间为3B，在20~30%之间为2B，在30～50%之间为1B，在50%以上为0B。

丰满度：在光线明朗的地方，观察漆膜：有立体感，光亮，像镜子般平整为丰满度优秀；立体感不强，流平一般的丰满度为合格；漆膜起皱，光泽不强，有点失光的丰满度为差。 

硬度：用摆杆硬度计测试，中华铅笔，1KG力。 

高温暴露测试：在+85℃环境下暴露放置72小时，恢复2小时后观察样品； 

低温暴露测试：在-40℃环境下暴露放置72小时，恢复2小时后观察样品；

冷热冲击试验：85℃保温1小时，然后30分钟之内降至-40℃保温1小时，做40个循环，恢复放置2小时观察样品。

表1性能测试结果 

从表1我们可以看出实施例1的各项性能都优于其他实施例与对比例。对比例1为缺少脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯的配方，由此可以看出其对涂层的附着力有重要的影响。对比例2为用单体二丙二醇二丙烯酸酯代替乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，由此可以看出乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯对本发明有突出的效果，对于涂层的附着力以及耐高/低温暴露性能有重要的影响。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆，其特征在于该系列油漆由底漆以及UV光油组成；该底漆的配方由如下重量百分比的各组分组成：

热塑性丙烯酸树脂    35~50%；

附着力促进剂LTW    1~4%；

稀释剂        15~25%；

黑色浆       25~40%；

该UV光油的配方由如下重量百分比的各组分组成：

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯   40~55%；

乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯   15~25%；

稀释剂     20~30%；

1-羟基环己基苯甲酮     2~5%；

流平剂     0.5~2%。

2.根据权利要求1所述的一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆，其特征在于底漆的黑色浆的配方由如下重量百分比的各组分组成：

热塑性丙烯酸树脂  52%；

防白水    20%；

丁酯      15%；

黑炭粉    10%；

BYK-163  3%。

3.根据权利要求1所述的一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆，其特征在于底漆的稀释剂为防白水、丁酮、丁酮、异丁醇中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆，其特征在于UV光油的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆，其特征在于UV光油的稀释剂为醋酸乙酯和醋酸丁酯的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆，其特征在于底漆的配方各组分的重量百分比优选为：

热塑性丙烯酸树脂    40~50%；

附着力促进剂LTW    1~3%；

防白水        2~8%；

丁酮          1~5%

丁酯          2~8%；

异丁醇        3~7%;

黑色浆       30~40%。

7.根据权利要求1所述的一种汽车内饰喷涂UV光油系列油漆，其特征在于UV光油的配方各组分的重量百分比优选为：

脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯   15~25%；

脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯   10~20%；

脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯   10~20%；

乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯   18~23%；

醋酸乙酯     13~18%；

醋酸丁酯     8~15%；

1-羟基环己基苯甲酮     3~5%；

流平剂     0.8~1.8%。

8.一种权利要求1所述汽车内饰喷涂UV光油系列油漆的制备方法，其特征在于油漆底漆的制备包括如下步骤：

（1）将稀释剂与热塑性丙烯酸树脂混合均匀得到含有树脂的溶液；

（2）在搅拌的状态下向步骤（1）制备的溶液中加入附着力促进剂LTW，充分混合均匀后再加入黑色浆，搅拌均匀后得到黑色UV底漆。

9.一种权利要求1所述汽车内饰喷涂UV光油系列油漆的制备方法，其特征在于UV光油的制备包括如下步骤：

（1）将稀释剂和1-羟基环己基苯甲酮混合均匀后得到含有光引发剂的混合溶液；

（2）在搅拌的状态下向步骤（1）制备的溶液中加入乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，充分混合均匀；

（3）向步骤（2）制备的溶剂中依次树脂与流平剂，搅拌均匀后用滤网过滤过筛后得到UV光油。