CN109021733A - 一种水性环保汽车漆及其制备方法 - Google Patents

一种水性环保汽车漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种水性环保汽车漆及其制备方法，属于汽车漆技术领域。本发明的汽车漆，由60‑70重量份水性丙烯酸树脂、20‑30重量份水溶性甲醚氨基树脂、10‑15重量份水性环氧树脂、5‑8重量份水性流平剂、4‑6重量份水性消泡剂、3‑6重量份防沉剂、2‑4重量份纳米二氧化钛、1‑3重量份三氧化二铁、2‑2.5重量份贝壳粉、5‑10重量份润湿剂、3‑6重量份分散剂、5‑8重量份增稠剂、4‑7重量份聚四氟乙烯粉末、4‑5重量份甘油多缩水甘油酯、8‑12重量份固化剂、1‑3重量份紫外线吸收剂和30‑60重量份去离子水组成。该汽车漆光泽度高，抗冲击性、耐酸碱性、耐磨性、耐久性、耐候性、耐玷污性均优异，且环保无污染。

Description

一种水性环保汽车漆及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车漆技术领域，具体涉及一种水性环保汽车漆及其制备方法。
背景技术
汽车漆是喷涂在汽车上的一种保护膜，起到保护和装饰作用。不同的汽车漆效果不同，目前常用的汽车漆有三种：普通漆、金属漆和珠光漆。普通漆的主要成分为树脂、颜料和添加剂，其喷涂工艺比较简单，成本低，但是容易褪色，不美观。金属漆在普通漆的基础上添加了金属颗粒，喷完之后还要在上面喷上一层清漆以保护金属颗粒不被损伤，并保持光亮度，喷漆工艺复杂。珠光漆在普通漆的基础上添加了很薄的云母粒，色彩比较斑斓，但是珍珠云母比较贵工序复杂。
汽车在使用期间，车身常会与硬质物体接触碰撞，造成车漆划伤，降低美观度，例如，在行驶过程中，车身受到路上碎石子的撞击；在洗车时，水中杂质对车身的冲刷。另外，汽车长期暴露在各种恶劣的环境中，车身容易老化、腐蚀、充满细菌，造成车漆光泽度降低。并且，现有的汽车漆以溶剂型为主，大量挥发性有机化合物在涂装过程中对生态环境造成了严重的污染，同时也对人类健康带来了极大的危害。随着人们对更高的生活品质的追求和生态意识的提高，汽车漆需要更全面满足汽车使用的复杂恶劣环境并具备安全环保的特点，因此，开发具有高光泽度、耐刮擦、抗冲击性、耐久性的环保水性汽车涂料成为汽车漆科研人员的一项重要课题。
水性漆以水为稀释剂，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。因此很适合作为新型汽车漆的研究方向。现有技术中，已存在一些以水性汽车漆，但均存在一些问题，如添加剂容易团聚，难以长期稳定分散或者流平性差，最终影响汽车的表观质量和力学性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是如何提供一种水性环保汽车漆及其制备方法，该汽车漆光泽度高、耐候性好、耐酸碱性好、耐磨性好、耐抗冲击性好、耐久性好、隔热性好、环保无污染。
一种水性环保汽车漆，组成及重量份为：
优选的是，所述水性流平剂为BYK-333。
优选的是，所述水性消泡剂为BYK-093。
优选的是，所述防沉剂为BYK-E420。
优选的是，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂。
优选的是，所述的润湿剂为BYK-307或BYK-377。
优选的是，所述分散剂为BYK-190或BYK-182。
优选的是，所述紫外线吸收剂UV326。
优选的是，所述固化剂为苯二甲胺或三乙胺。
上述水性环保汽车漆的制备方法，其特征在于，步骤如下：先将60-70重量份水性丙烯酸树脂、10-15重量份水性环氧树脂、5-8重量份水性流平剂、4-6重量份水性消泡剂、3-6重量份防沉剂、2-4重量份纳米二氧化钛、1-3重量份三氧化二铁、2-2.5重量份贝壳粉、5-10重量份润湿剂、3-6重量份分散剂、5-8重量份增稠剂、4-7重量份聚四氟乙烯粉末、4-5重量份甘油多缩水甘油酯、1-3重量份紫外线吸收剂和30-60重量份去离子水搅拌混合均匀，然后加入8-12重量份固化剂和20-30重量份水溶性甲醚氨基树脂继续搅拌混合均匀，得到水性环保汽车漆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的水性环保汽车漆光泽度高、抗冲击性好、耐酸碱性好、耐磨性好、耐久性好、耐候性好、耐玷污性好，且环保无污染；经实验检测；冲击强度在62-69kg/cm，耐老化实验1000h不起泡、不剥落，耐酸100h不起泡、不剥落，耐碱50h不起泡、不剥落，耐紫外线500h不起泡、不剥落，刮擦后光泽保持率在95-97％，静态附着力≤1，在-35℃到80℃无粉化、无裂变；20°光泽达到98％以上，耐洗刷15000次以上，耐玷污性≤10％。
本发明的水性环保汽车漆的制备工艺简单，加工过程绿色环保。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
一种水性环保汽车漆，由60-70重量份水性丙烯酸树脂、20-30重量份水溶性甲醚氨基树脂、10-15重量份水性环氧树脂、5-8重量份水性流平剂、4-6重量份水性消泡剂、3-6重量份防沉剂、2-4重量份纳米二氧化钛、1-3重量份三氧化二铁、2-2.5重量份贝壳粉、5-10重量份润湿剂、3-6重量份分散剂、5-8重量份增稠剂、4-7重量份聚四氟乙烯粉末、4-5重量份甘油多缩水甘油酯、8-12重量份固化剂、1-3重量份紫外线吸收剂和30-60重量份去离子水组成。
本发明的水性环保汽车漆，还包括4-7重量份的颜色填料。
本发明的各种原料均为现有技术，可通过商购获得，其中：水溶性甲醚氨基树脂的型号可以为XY-B-800-80；水性环氧树脂购自美国陶氏化学；水性流平剂为有机硅流平剂、丙烯酸型流平剂等，常用BYK-333；水性消泡剂为有机硅类消泡剂、聚丙烯酸类消泡剂、磷酸醋类消泡剂、硅烷聚醚类消泡剂、炔二醇类消泡剂等，常用BYK-093；防沉剂常用为BYK-E420；纳米二氧化钛、三氧化二钛、贝壳粉和聚四氟乙烯粉末的粒径越小越好，至少为500目；润湿剂常用为BYK-307或BYK-377；分散剂常用为BYK-190或BYK-182；增稠剂常用为缔合型聚氨酯增稠剂；固化剂为苯二甲胺或三乙胺；紫外线吸收剂为UV326。
上述水性环保汽车漆的制备方法，按配方，先将60-70重量份水性丙烯酸树脂、10-15重量份水性环氧树脂、5-8重量份水性流平剂、4-6重量份水性消泡剂、3-6重量份防沉剂、2-4重量份纳米二氧化钛、1-3重量份三氧化二铁、2-2.5重量份贝壳粉、5-10重量份润湿剂、3-6重量份分散剂、5-8重量份增稠剂、4-7重量份聚四氟乙烯粉末、4-5重量份甘油多缩水甘油酯、1-3重量份紫外线吸收剂和30-60重量份去离子水搅拌混合均匀，然后加入8-12重量份固化剂和20-30重量份水溶性甲醚氨基树脂继续搅拌混合均匀，得到水性环保汽车漆。
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
水性环保汽车漆，由60重量份水性丙烯酸树脂、20重量份水溶性甲醚氨基树脂、10重量份水性环氧树脂、5重量份水性流平剂BYK-333、4重量份水性消泡剂BYK-093、3重量份防沉剂BYK-E420、2重量份纳米二氧化钛、1重量份三氧化二铁、2重量份贝壳粉、5重量份润湿剂BYK-377、3重量份分散剂BYK-182、5重量份缔合型聚氨酯增稠剂、4重量份聚四氟乙烯粉末、4重量份甘油多缩水甘油酯、8重量份固化剂三乙胺、1重量份紫外线吸收剂UV326和30重量份去离子水组成。
上述水性环保汽车漆的制备：先将水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性流平剂、水性消泡剂、防沉剂、纳米二氧化钛、三氧化二铁、贝壳粉、润湿剂、分散剂、缔合型聚氨酯增稠剂、聚四氟乙烯粉末、甘油多缩水甘油酯、紫外线吸收剂和去离子水搅拌混合均匀，然后加入三乙胺和水溶性甲醚氨基树脂继续搅拌混合均匀，得到水性环保汽车漆。
实施例2
水性环保汽车漆，由70重量份水性丙烯酸树脂、30重量份水溶性甲醚氨基树脂、15重量份水性环氧树脂、8重量份水性流平剂BYK-333、6重量份水性消泡剂BYK-093、6重量份防沉剂BYK-E420、4重量份纳米二氧化钛、3重量份三氧化二铁、2.5重量份贝壳粉、10重量份润湿剂BYK-377、6重量份分散剂BYK-182、8重量份缔合型聚氨酯增稠剂、7重量份聚四氟乙烯粉末、5重量份甘油多缩水甘油酯、12重量份固化剂三乙胺、3重量份紫外线吸收剂UV326和60重量份去离子水组成。
上述水性环保汽车漆的制备：先将水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性流平剂、水性消泡剂、防沉剂、纳米二氧化钛、三氧化二铁、贝壳粉、润湿剂、分散剂、缔合型聚氨酯增稠剂、聚四氟乙烯粉末、甘油多缩水甘油酯、紫外线吸收剂和去离子水搅拌混合均匀，然后加入三乙胺和水溶性甲醚氨基树脂继续搅拌混合均匀，得到水性环保汽车漆。
实施例3
水性环保汽车漆，由65重量份水性丙烯酸树脂、25重量份水溶性甲醚氨基树脂、12重量份水性环氧树脂、6重量份水性流平剂BYK-333、5重量份水性消泡剂BYK-093、4重量份防沉剂BYK-E420、3重量份纳米二氧化钛、2重量份三氧化二铁、2.2重量份贝壳粉、7重量份润湿剂BYK-377、5重量份分散剂BYK-182、6重量份缔合型聚氨酯增稠剂、5重量份聚四氟乙烯粉末、4.5重量份甘油多缩水甘油酯、10重量份固化剂三乙胺、2重量份紫外线吸收剂UV326和40重量份去离子水组成。
上述水性环保汽车漆的制备：先将水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性流平剂、水性消泡剂、防沉剂、纳米二氧化钛、三氧化二铁、贝壳粉、润湿剂、分散剂、缔合型聚氨酯增稠剂、聚四氟乙烯粉末、甘油多缩水甘油酯、紫外线吸收剂和去离子水搅拌混合均匀，然后加入三乙胺和水溶性甲醚氨基树脂继续搅拌混合均匀，得到水性环保汽车漆。
实施例4
水性环保汽车漆，由67重量份水性丙烯酸树脂、28重量份水溶性甲醚氨基树脂、14重量份水性环氧树脂、7重量份水性流平剂BYK-333、5.5重量份水性消泡剂BYK-093、5重量份防沉剂BYK-E420、3.5重量份纳米二氧化钛、2.5重量份三氧化二铁、2.5重量份贝壳粉、8重量份润湿剂BYK-377、5重量份分散剂BYK-182、6.5重量份缔合型聚氨酯增稠剂、6.5重量份聚四氟乙烯粉末、4.6重量份甘油多缩水甘油酯、11重量份固化剂三乙胺、2.5重量份紫外线吸收剂UV326和50重量份去离子水组成。
上述水性环保汽车漆的制备：先将水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性流平剂、水性消泡剂、防沉剂、纳米二氧化钛、三氧化二铁、贝壳粉、润湿剂、分散剂、缔合型聚氨酯增稠剂、聚四氟乙烯粉末、甘油多缩水甘油酯、紫外线吸收剂和去离子水搅拌混合均匀，然后加入三乙胺和水溶性甲醚氨基树脂继续搅拌混合均匀，得到水性环保汽车漆。
对比例1
汽车漆，由60重量份水性丙烯酸树脂、20重量份水溶性甲醚氨基树脂、5重量份水性流平剂BYK-333、4重量份水性消泡剂BYK-093、3重量份防沉剂BYK-E420、2重量份纳米二氧化钛、1重量份三氧化二铁、2重量份贝壳粉、5重量份润湿剂BYK-377、3重量份分散剂BYK-182、5重量份缔合型聚氨酯增稠剂、4重量份聚四氟乙烯粉末、4重量份甘油多缩水甘油酯、8重量份固化剂三乙胺、1重量份紫外线吸收剂UV326和20重量份去离子水组成。
上述汽车漆的制备：先将水性丙烯酸树脂、水性流平剂、水性消泡剂、防沉剂、纳米二氧化钛、三氧化二铁、贝壳粉、润湿剂、分散剂、缔合型聚氨酯增稠剂、聚四氟乙烯粉末、甘油多缩水甘油酯、紫外线吸收剂和去离子水搅拌混合均匀，然后加入三乙胺和水溶性甲醚氨基树脂继续搅拌混合均匀，得到汽车漆。
对比例2
汽车漆，由60重量份水性丙烯酸树脂、20重量份水溶性甲醚氨基树脂、10重量份水性环氧树脂、5重量份水性流平剂BYK-333、4重量份水性消泡剂BYK-093、3重量份防沉剂BYK-E420、2重量份纳米二氧化钛、2重量份贝壳粉、5重量份润湿剂BYK-377、3重量份分散剂BYK-182、5重量份缔合型聚氨酯增稠剂、4重量份甘油多缩水甘油酯、8重量份固化剂三乙胺、1重量份紫外线吸收剂UV326和20重量份去离子水组成。
上述汽车漆的制备：先将水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性流平剂、水性消泡剂、防沉剂、纳米二氧化钛、贝壳粉、润湿剂、分散剂、缔合型聚氨酯增稠剂、甘油多缩水甘油酯、紫外线吸收剂和去离子水搅拌混合均匀，然后加入三乙胺和水溶性甲醚氨基树脂继续搅拌混合均匀，得到汽车漆。
对实施例1-4和对比例1-2的汽车漆的综合性能进行检测，耐冲击性采用国标GB/T1732-1993检测，耐老化性采用GB/T1865-1997检测，干抗刮擦性采用AS/NZS1580.403.1-1999检测，静态附着力采用GB/T9286-1998检测，20°光泽采用GB/T9754-2007检测。耐候性的检测之一是将涂有汽车漆铁片置于零下35℃的环境中七天，以汽车漆表观变化作为表征结果，检测之二是在密封铁箱中放置温度传感器，并在铁箱将外表面涂汽车漆，然后置于30℃的环境中，并以5℃/min升温至50℃，以温度传感器检测到的最高温度为表征结果。结果如表1所示。
表1实施例1-4和对比例1-2的汽车漆的性能表征
从表1可以看出，本发明的汽车漆光泽度高、抗冲击性好、耐酸碱性好、耐磨性好、耐久性好、耐候性好、耐玷污性好、环保无污染。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种水性环保汽车漆，其特征在于，组成及重量份为：
2.根据权利要求1所述的水性环保汽车漆，其特征在于，所述水性流平剂为BYK-333。
3.根据权利要求1所述的水性环保汽车漆，其特征在于，所述水性消泡剂为BYK-093。
4.根据权利要求1所述的水性环保汽车漆，其特征在于，所述防沉剂为BYK-E420。
5.根据权利要求1所述的水性环保汽车漆，其特征在于，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂。
6.根据权利要求1所述的水性环保汽车漆，其特征在于，所述的润湿剂为BYK-307或BYK-377。
7.根据权利要求1所述的水性环保汽车漆，其特征在于，所述分散剂为BYK-190或BYK-182。
8.根据权利要求1所述的水性环保汽车漆，其特征在于，所述紫外线吸收剂UV326。
9.根据权利要求1所述的水性环保汽车漆，其特征在于，所述固化剂为苯二甲胺或三乙胺。
10.权利要求1-9任何一项所述的水性环保汽车漆的制备方法，其特征在于，步骤如下：
先将60-70重量份水性丙烯酸树脂、10-15重量份水性环氧树脂、5-8重量份水性流平剂、4-6重量份水性消泡剂、3-6重量份防沉剂、2-4重量份纳米二氧化钛、1-3重量份三氧化二铁、2-2.5重量份贝壳粉、5-10重量份润湿剂、3-6重量份分散剂、5-8重量份增稠剂、4-7重量份聚四氟乙烯粉末、4-5重量份甘油多缩水甘油酯、1-3重量份紫外线吸收剂和30-60重量份去离子水搅拌混合均匀，然后加入8-12重量份固化剂和20-30重量份水溶性甲醚氨基树脂继续搅拌混合均匀，得到水性环保汽车漆。
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