CN108059916A - 一种金属漆表面镀晶材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属漆表面镀晶材料，包含以下重量份的成分：有机硅树脂35‑45份、氨基硅烷0.1‑0.2份、有机溶剂53‑63份、含氟表面活性剂0.3‑0.5份、紫外线吸收剂0.2‑0.3份、聚二甲基硅氧烷0.2‑0.3份、催化剂0.001‑0.005份、异氰酸酯0.1‑0.2份。本发明金属漆表面镀晶材料是一类以重复的Si‑O键为主链，硅原子上直接连接有机基团的聚合物，不需要在烤房内高温固化，只要和空气中的水分发生化学反应结晶，就能固化为以二氧化硅(SiO2)为主要成分的水晶玻璃镀晶层，有极佳的耐黄变性、硬度、疏水性、耐酸碱性等。同时，本发明还提供一种所述金属漆表面镀晶材料的制备方法。

Description

一种金属漆表面镀晶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种表面镀晶材料及其制备方法，尤其是一种金属漆表面镀晶材料及其制备方法。
背景技术
现今市场上面的金属漆表面保护层基本都是使用常温固化的丙烯酸、聚氨酯清漆、高温烤漆和UV罩光清漆等，它们通常硬度只有1H至3H，所以金属漆表面非常容易被刮伤，疏水角度通常都小于90度，在户外容易被污染，不容易清洁，耐黄变性差，在400度高温环境下，漆面会被烤焦、起泡、脱落等现象。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种金属漆表面镀晶材料。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种金属漆表面镀晶材料，包含以下重量份的成分：有机硅树脂35-45份、氨基硅烷0.1-0.2份、有机溶剂53-63份、含氟表面活性剂0.3-0.5份、紫外线吸收剂0.2-0.3份、聚二甲基硅氧烷0.2-0.3份、催化剂0.001-0.005份、异氰酸酯0.1-0.2份。
本发明金属漆表面镀晶材料是一类以重复的Si-O键为主链，硅原子上直接连接有机基团的聚合物。不需要在烤房内高温固化，只要和空气中的水分发生化学反应结晶，就能固化为以二氧化硅(SiO2)为主要成分的水晶玻璃镀晶层，有极佳的耐黄变性，疏水角度达到115度，在25度常温固化，硬度能达到5H，在400度高温烧烤下，硬度能达到7H，所以能解决普通金属漆表面保护层材料所出现的问题。
优选地，所述的金属漆表面镀晶材料，还包含以下重量份的成分：流平剂0.2-0.3份、消泡剂0.1-0.2份。
优选地，所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醚、甲苯、环己烷、甲基环己烷、二甲苯、四氢呋喃、二氧六环中的至少一种。所述选择有助于促进各种材料的溶解性、降低粘度，易于施工。
优选地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、三甲基己二异氰酸酯(TMDI)，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的至少一种。所述选择可以提高交联密度、促进漆膜的硬度、提高耐水性。
优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、三乙胺(TEA)中的至少一种。
优选地，所述聚二甲基硅氧烷的羟值为28～105mg KOH/g。所述羟值的聚二甲基硅氧烷反应缓和、流平性和疏水性良好。
优选地，所述有机硅树脂为甲基有机硅树脂。
优选地，所述氨基硅烷为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。以进一步提高漆膜的柔韧性、附着力和耐水性。
本发明所述流平剂可以市售所得，比如购买于为迪高公司的Tego Glide 410、Tego Glide 420、Tego Glide 432或TegoGlide440；所述消泡剂为BYK065、德谦5300；所述含氟表面活性剂为杜邦氟碳表面活性剂Capstone FS-3100；所述紫外线吸收剂为巴斯夫1130。
同时，本发明还提供一种所述的金属漆表面镀晶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷、催化剂于反应容器中混合均匀，然后在60℃下反应4h；
(2)将有机硅树脂、有机溶剂加入反应釜中分散均匀；
(3)将步骤(1)反应好的材料加入步骤(2)中的反应釜中，进一步分散均匀；
(4)将氨基硅烷注入步骤(3)中的反应釜中，再向反应釜中逐步加入含氟表面活性剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂，然后在45℃下反应4h；
(5)将步骤(4)反应好的材料常温静置熟化12h，即得本发明所述金属漆表面镀晶材料。
此外，本发明所述金属漆表面镀晶材料的施工使用工艺如下：
(1)金属漆表面先用脱酯剂脱酯处理，将漆面处理剂喷在抛光后的漆面上，可达到脱脂和密封漆面的效果。稍后用清洁的超细纤维布抹除油渍，抹匀金属漆表面直至表面洁净；
(2)将适量本发明金属漆表面镀晶材料喷洒在专用抛光海绵上；
(3)然后在漆面上沿直线方向纵横擦拭，直到覆盖薄薄的一层，(大约2um)。每次处理一小块漆面，最大不超过0.5平方米；
(4)等待30秒，立即用另外一块超细纤维布轻轻擦拭漆面，直到将镀晶剂擦干，否则镀晶剂会挥发结晶；
(5)按照以上流程将漆面做完之后需要再晾1个小时左右等待其自然硬化，在此期间漆面不可沾水。另外需要注意，7天之内不能用水清洗。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)在金属漆表面镀晶后具有抗氧化、防老化的作用，施工后在车漆表面形成坚硬的无机(二氧化硅玻璃晶体)镀膜层，与金属漆紧密结合，提高漆面硬度和平滑度，将漆面与空气完全隔绝，并且无外力因素永不脱落；
(2)能够大大的提高金属漆表面清漆的光泽度，金属漆看上去更加鲜艳、光彩夺目；
(3)耐腐蚀。坚硬的非有机(玻璃晶体)膜层自身不会氧化的同时也防止外界的酸雨、飞虫、鸟粪等对金属漆的腐蚀致密的玻璃晶体膜具有超强抗腐蚀性，镀晶膜能有效防止酸雨等腐蚀性物质对金属漆造成的损害，同时防止金属漆的褪色；
(4)耐高温。玻璃晶体本身具有耐高温的特质，能有效反射阳光将外部的热辐射进行有效反射，防止高温对金属漆的伤害。
(5)防划痕。坚硬的非有机(玻璃晶体)膜层可以将金属漆表面的硬度提高到5-7H，远高于丙烯酸、聚氨酯等其他材料1H-2H的硬度，能更好的保护金属漆表面不被划伤、刮花；
(6)易清洁。电离子镀膜具有超强的自洁性和拨水性，不易沾附灰尘、污泽，清洗时只用清水即可达到清洗的效果，使金属漆保持高清洁度、金属光泽和亮度；
(7)超强的拨水性。坚硬的非有机(玻璃晶体)膜层表面具有超强的拨水性，使水落在金属漆表层的瞬间收缩成水珠滑落有效地防止水垢的形成。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述金属漆表面镀晶材料的一种实施例，本实施例所述金属漆表面镀晶材料包含以下重量份的成分：
甲基有机硅树脂35份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.1份、有机溶剂(乙酸丁酯)63份、流平剂(Tego Glide 410)0.2份、含氟表面活性剂(杜邦氟碳表面活性剂Capstone FS-3100)0.3份、紫外线吸收剂(巴斯夫1130)0.2份、消泡剂(BYK065)0.1份、聚二甲基硅氧烷(羟值28mg KOH/g)0.2份、催化剂(DBTDL)0.001份、异氰酸酯(MDI)0.1份。
本实施例所述的金属漆表面镀晶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷、催化剂于反应容器中混合均匀，然后在60℃下反应4h；
(2)将有机硅树脂、有机溶剂加入反应釜中分散均匀；
(3)将步骤(1)反应好的材料加入步骤(2)中的反应釜中，进一步分散均匀；
(4)将氨基硅烷注入步骤(3)中的反应釜中，再向反应釜中逐步加入含氟表面活性剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂，然后在45℃下反应4h；
(5)将步骤(4)反应好的材料常温静置熟化12h，即得本发明所述金属漆表面镀晶材料。
实施例2
本发明所述金属漆表面镀晶材料的一种实施例，本实施例所述金属漆表面镀晶材料包含以下重量份的成分：
甲基有机硅树脂40份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.15份、有机溶剂(甲苯)59份、流平剂(Tego Glide 420)0.25份、含氟表面活性剂(杜邦氟碳表面活性剂Capstone FS-3100)0.4份、紫外线吸收剂(巴斯夫1130)0.25份、消泡剂(BYK065)0.15份、聚二甲基硅氧烷(羟值58mg KOH/g)0.25份、催化剂(TEA)0.003份、异氰酸酯(TDI)0.15份。
本实施例所述的金属漆表面镀晶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷、催化剂于反应容器中混合均匀，然后在60℃下反应4h；
(2)将有机硅树脂、有机溶剂加入反应釜中分散均匀；
(3)将步骤(1)反应好的材料加入步骤(2)中的反应釜中，进一步分散均匀；
(4)将氨基硅烷注入步骤(3)中的反应釜中，再向反应釜中逐步加入含氟表面活性剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂，然后在45℃下反应4h；
(5)将步骤(4)反应好的材料常温静置熟化12h，即得本发明所述金属漆表面镀晶材料。
实施例3
本发明所述金属漆表面镀晶材料的一种实施例，本实施例所述金属漆表面镀晶材料包含以下重量份的成分：
甲基有机硅树脂45份、3-氨丙基三乙氧基硅烷0.2份、有机溶剂(四氢呋喃)53份、流平剂(Tego Glide 432)0.3份、含氟表面活性剂(杜邦氟碳表面活性剂Capstone FS-3100)0.5份、紫外线吸收剂(巴斯夫1130)0.3份、消泡剂(德谦5300)0.2份、聚硅氧烷(羟值105mg KOH/g)0.3份、催化剂(DBTDL)0.005份、异氰酸酯(TMDI)0.2份。
本实施例所述的金属漆表面镀晶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷、催化剂于反应容器中混合均匀，然后在60℃下反应4h；
(2)将有机硅树脂、有机溶剂加入反应釜中分散均匀；
(3)将步骤(1)反应好的材料加入步骤(2)中的反应釜中，进一步分散均匀；
(4)将氨基硅烷注入步骤(3)中的反应釜中，再向反应釜中逐步加入含氟表面活性剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂，然后在45℃下反应4h；
(5)将步骤(4)反应好的材料常温静置熟化12h，即得本发明所述金属漆表面镀晶材料。
实施例4
将实施例1～3中制备得到的金属漆表面镀晶材料进行施工使用，所述施工使用工艺如下：
(1)金属漆表面先用脱酯剂脱酯处理，将漆面处理剂喷在抛光后的漆面上，可达到脱脂和密封漆面的效果。稍后用清洁的超细纤维布抹除油渍，抹匀金属漆表面直至表面洁净；
(2)将适量本发明金属漆表面镀晶材料喷洒在专用抛光海绵上；
(3)然后在漆面上沿直线方向纵横擦拭，直到覆盖薄薄的一层，(大约2um)。每次处理一小块漆面，最大不超过0.5平方米；
(4)等待30秒，立即用另外一块超细纤维布轻轻擦拭漆面，直到将镀晶剂擦干，否则镀晶剂会挥发结晶；
(5)按照以上流程将漆面做完之后需要再晾1个小时左右等待其自然硬化，在此期间漆面不可沾水。另外需要注意，7天之内不能用水清洗。
对其施工所得漆面进行性能分析，性能的测试方法均参照本领域相关标准进行，具体性能分析结果如表1所示：
表1镀晶材料性能检测分析表
从表1可以看出，本发明实施例1～3中的金属漆表面镀晶材料具有附着力好、硬度高、耐腐蚀、耐酸碱、高泽度好、超强的拔水性等优势。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种金属漆表面镀晶材料，其特征在于，包含以下重量份的成分：有机硅树脂35-45份、氨基硅烷0.1-0.2份、有机溶剂53-63份、含氟表面活性剂0.3-0.5份、紫外线吸收剂0.2-0.3份、聚二甲基硅氧烷0.2-0.3份、催化剂0.001-0.005份、异氰酸酯0.1-0.2份。
2.如权利要求1所述的金属漆表面镀晶材料，其特征在于，还包含以下重量份的成分：流平剂0.2-0.3份、消泡剂0.1-0.2份。
3.如权利要求1或2所述的金属漆表面镀晶材料，其特征在于，所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醚、甲苯、环己烷、甲基环己烷、二甲苯、四氢呋喃、二氧六环中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的金属漆表面镀晶材料，其特征在于，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。
5.如权利要求1或2所述的金属漆表面镀晶材料，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙胺中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的金属漆表面镀晶材料，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷的羟值为28～105mg KOH/g。
7.如权利要求1或2所述的金属漆表面镀晶材料，其特征在于，所述有机硅树脂为甲基有机硅树脂。
8.如权利要求1或2所述的金属漆表面镀晶材料，其特征在于，所述氨基硅烷为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的金属漆表面镀晶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷、催化剂于反应容器中混合均匀，然后在60℃下反应4h；
(2)将有机硅树脂、有机溶剂加入反应釜中分散均匀；
(3)将步骤(1)反应好的材料加入步骤(2)中的反应釜中，进一步分散均匀；
(4)将氨基硅烷注入步骤(3)中的反应釜中，再向反应釜中逐步加入含氟表面活性剂、流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂，然后在45℃下反应4h；
(5)将步骤(4)反应好的材料常温静置熟化12h，即得本发明所述金属漆表面镀晶材料。
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