CN109354948A - 汽车漆预分散体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化学冶金技术领域，具体涉及一种汽车漆预分散体及其制备方法。针对现有汽车漆耐候性和遮盖性还有待提高的问题，本发明提供了一种汽车漆预分散体，组成包括：按重量百分比计，树脂65～75％、溶剂15～20％、分散剂1～5％，纳米二氧化钛与超细氧化锆混合物5～10％。本发明还提供了上述汽车漆预分散体的制备方法：按配方量称取树脂、溶剂、分散剂，纳米二氧化钛与超细氧化锆，混匀后在分散剂内高速分散0.5～1h；转入震荡机中震荡3～5h，静置15～30min，即得。本发明的汽车漆预分散体特别加入了超细氧化锆，提高了汽车漆膜的耐候性和遮盖性；其制备方法简单，分散效果好，还能延长保质期，适宜推广使用。

Description

汽车漆预分散体及其制备方法
技术领域
本发明属于化学冶金技术领域，具体涉及一种汽车漆预分散体及其制备方法。
背景技术
汽车漆是一种喷在汽车上的保护膜，属于涂料的一种。汽车漆主要分为以下几类；普通漆，主要成分为树脂、颜料和添加剂；金属漆，在普通漆基础上多了铝粉。汽车漆具有漆膜丰满度好，光泽高，硬度高，附着力好以及优良的机械性能，有极好的光泽保持性、耐候性、耐磨性，具有良好的耐酸、耐碱、耐酒精、耐汽油性能，因而得到了广泛的运用。
现有制备汽车漆的原料主要有二氧化钛，为了增加汽车漆体系的耐候性和遮盖性，一般采用增加二氧化钛用量的方式，但加入二氧化钛过多，会影响汽车漆体系的色相，并增加成本。金红石型纳米TiO2是一种优异的无机紫外屏蔽剂，因其无毒无污染而在涂料、塑料、化妆品、等行业中均有广泛应用。纳米TiO2还有一个重要性能，是它所具有随角异色效应，即当它与铝粉颜料或云母珠光颜料拼合用于汽车漆体系时，所形成的涂层从不同方向看，具有不同的闪色。
因此，是否能将纳米TiO2的随角异色效应运用于汽车漆领域，进而提高汽车漆的耐候性和遮盖性，是很行业亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现有汽车漆耐候性和遮盖性还有待提高的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种汽车漆预分散体。
本发明的汽车漆预分散体，组成包括：按重量百分比计，树脂65～75％、溶剂15～20％、分散剂1～5％，纳米二氧化钛与超细氧化锆混合物5～10％。
其中，上述汽车漆预分散体中，所述的纳米二氧化钛与超细氧化锆混合物为纳米二氧化钛与超细氧化锆按重量比7～8:2～3混合而成。
进一步的，上述汽车漆预分散体中，所述的纳米二氧化钛为：105℃挥发物≤3％，水悬浮液pH值为6.5～8.5，XRD≤30nm的纳米二氧化钛。
进一步的，上述汽车漆预分散体中，所述的超细氧化锆为：105℃挥发物≤0.5％，水悬浮液pH值为6.5～8.5，XRD≤200nm的超细氧化锆。
其中，上述汽车漆预分散体中，所述的树脂为热塑性丙烯酸树脂、醇酸树脂或聚氨酯树脂中的至少一种。
其中，上述汽车漆预分散体中，所述的溶剂为乙酸丁酯、二甲苯或***中的至少一种。
其中，上述汽车漆预分散体中，所述的分散剂为聚羧酸酯类高分子。
本发明还提供了一种上述汽车漆预分散体的制备方法，包括以下步骤：
a、按配方量称取树脂、溶剂、分散剂，纳米二氧化钛与超细氧化锆，混匀后在分散剂内高速分散0.5～1h；
b、转入震荡机中震荡3～5h，静置15～30min，即得汽车漆预分散体。
其中，上述汽车漆预分散体的制备方法中，步骤a所述的高速分散速度为2000～3000转/min。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种汽车漆预分散体，通过加入纳米二氧化钛与超细氧化锆按一定配比混合的混合物，使得该预分散体具有优异的分散性、高光泽、优良的机械性能即耐擦性、超耐候性和突出的耐腐蚀性。耐候性增强了50％，耐蚀性增强，在25％的草酸和30％的双氧水中明显优于现有的只加入钛白粉的汽车漆；并且本发明的汽车漆预分散体保质期长(保质期最短可以到18个月，最长时可以达到36个月)，比现有的预分散体长20％左右。本发明还提供了上述汽车漆预分散体的制备方法，其制备方法分散效果更好，进一步提高汽车漆预分散体的耐候性能。
具体实施方式
本发明提供了一种汽车漆预分散体，其组成包括：按重量百分比计，树脂65～75％、溶剂15～20％、分散剂1～5％，纳米二氧化钛与超细氧化锆混合物5～10％。
本发明所述的汽车漆预分散体，是一种制备汽车漆的前体物质，是制备汽车漆的中间物，其适用于汽车漆或汽车修补漆生产厂家使用，加入各种颜料后即可形成汽车漆初品。
其中，上述汽车漆预分散体中，所述的纳米二氧化钛与超细氧化锆混合物为纳米二氧化钛与超细氧化锆按重量比7～8:2～3混合而成。如果纳米二氧化钛过多，会导致分散体机械性能即耐擦性、超耐候性和耐腐蚀性降低；如果氧化锆过多，降低分散体最终形成漆膜的兰相。
本发明选择纳米二氧化钛制备汽车漆预分散体，纳米TiO2具有一个重要性能——随角异色效应，即当它与铝粉颜料或云母珠光颜料、拼合用于汽车漆体系时，所形成的涂层从不同方向看，具有不同的闪色，提高了汽车漆最终漆膜的兰相。
另外，本发明在汽车漆预分散体的配方中还添加了一定量的超细氧化锆，超细氧化锆可以吸收紫外线，从而有效的保护预分散浆料中的有机物质。因此，增加超细氧化锆能够进一步增加汽车漆体系的耐候性、遮盖性和机械性能，并且不影响其随角异色效应，提高本发明汽车漆预分散体的性能。
进一步的，上述汽车漆预分散体中，为了满足应用体系的要求，并且提高汽车漆膜兰相，所述的纳米二氧化钛为：105℃挥发物≤3％，水悬浮液pH值为6.5～8.5，XRD≤30nm的纳米二氧化钛。
进一步的，上述汽车漆预分散体中，为了满足应用体系的要求，并且提高汽车漆膜兰相，所述的超细氧化锆为：105℃挥发物≤0.5％，水悬浮液pH值为6.5～8.5，XRD≤200nm的超细氧化锆。
其中，上述汽车漆预分散体中，所述的树脂为热塑性丙烯酸树脂、醇酸树脂或聚氨酯树脂中的至少一种。
其中，上述汽车漆预分散体中，所述的溶剂为乙酸丁酯、二甲苯或***中的至少一种。
其中，上述汽车漆预分散体中，为了提高分散效果，所述的分散剂为聚羧酸酯类高分子。
本发明还提供了一种上述汽车漆预分散体的制备方法，包括以下步骤：
a、按配方量称取树脂、溶剂、分散剂，纳米二氧化钛与超细氧化锆，混匀后在分散剂内高速分散0.5～1h；
b、转入震荡机中震荡3～5h，静置15～30min，即得汽车漆预分散体。
其中，上述汽车漆预分散体的制备方法中，为了提高分散效果，步骤a所述的高速分散速度为2000～3000转/min。这个转速下体系很平稳，并且分散效果最佳，过低了是分散效果不佳，分散时间过长；过高了在分散过程中产生热量影响最终质量。
现有制备漆膜时只进行搅拌，本发明制备汽车漆预分散体时，特别的采用了高速分散、震荡等措施，便于分散均匀，提高汽车漆预分散体的耐候性和遮盖性；并且，经过上述步骤，本发明的预分散体保存时间更长，最长可以达到36个月，比现有的汽车漆延长了20％左右，更有实用性。
下面将结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例中所述的分散剂为东莞斯诺宝新材料科技有限公司提供的S501型号的分散剂，其余原料和试剂均为普通市售产品。
实施例1用本发明方法制备汽车漆预分散体
准备好预分散浆料所需的原料纳米二氧化钛、超细氧化锆、树脂、分散剂和溶剂，和制备预分散浆料所需的设备高速分散机和震荡机；按照配方称73％的热塑性丙烯酸树脂、18％的乙酸丁酯、3％的分散剂和6％的纳米二氧化钛和超细氧化锆的混合物(其中二者比例为8：2)；混料在高速分散机中进行高速分散0.5～1h；然后混料在震荡机中进行震荡3～5h；然后将混料静置15～30min，最后将其倒入密封容器保存；得到纳米二氧化钛和超细氧化锆预分散浆料产品。
获得的预分散浆料与铝粉颜料按一定比例配制汽车漆初品，在涂料测试卡纸是上使用丝棒刮标准板。
测定汽车漆的随角异色性能(随角异色是指预分散体跟铝粉颜料混合，正面呈金黄相，侧面呈蓝相，随着视角的不同，颜色呈现这两相的变换)，具体方法为：
1、按照本专利制备预分散体；2预分散体跟铝粉颜料以一定比例混合均匀；3、使用OSP丝棒在黑白涂料测试卡纸刮磨并。4、在不同角度观察其色相。
采用国标GB/T 23989-2009的方法进行耐甲乙溶剂实验检测，结果如下：
其中，在制成漆膜后其随角异色性能好。在耐甲乙溶剂实验中，经过120多次来回摩擦，漆膜未出现擦痕。
实施例2用本发明方法制备汽车漆预分散体
准备好预分散浆料所需的原料纳米二氧化钛、超细氧化锆、树脂、分散剂和溶剂，和制备预分散浆料所需的设备高速分散机和震荡机；按照配方称65％的热塑性丙烯酸树脂、20％的乙酸丁酯、5％的分散剂和10％的纳米二氧化钛和超细氧化锆的混合物(其中二者比例为8：2)；混料在高速分散机中进行高速分散0.5～1h；然后混料在震荡机中进行震荡3～5h；然后将混料静置15～30min，最后将其倒入密封容器保存；得到纳米二氧化钛和超细氧化锆预分散浆料产品。
获得的预分散浆料与铝粉颜料按一定比例配制汽车漆初品，在涂料测试卡纸是上使用丝棒刮标准板。
随角异色性能测定方法同实施例1，采用国标GB/T 23989-2009的方法进行耐甲乙溶剂实验检测，结果如下：
其中，在制成漆膜后其随角异色性能好。在耐甲乙溶剂实验中，经过120多次来回摩擦，漆膜未出现擦痕。
实施例3用本发明方法制备汽车漆预分散体
准备好预分散浆料所需的原料纳米二氧化钛、超细氧化锆、树脂、分散剂和溶剂，和制备预分散浆料所需的设备高速分散机和震荡机；按照配方称75％的热塑性丙烯酸树脂、18％的乙酸丁酯、2％的分散剂和5％的纳米二氧化钛和超细氧化锆的混合物(其中二者比例为8：2)；混料在高速分散机中进行高速分散0.5～1h；然后混料在震荡机中进行震荡3～5h；然后将混料静置15～30min，最后将其倒入密封容器保存；得到纳米二氧化钛和超细氧化锆预分散浆料产品。
获得的预分散浆料与铝粉颜料按一定比例配制汽车漆初品，在涂料测试卡纸是上使用丝棒刮标准板。
随角异色性能测定方法同实施例1，采用国标GB/T 23989-2009的方法进行耐甲乙溶剂实验检测，结果如下：
其中，在制成漆膜后其随角异色性能好。在耐甲乙溶剂实验中，经过120多次来回摩擦，漆膜未出现擦痕。
对比例4不采用本发明方法制备汽车漆预分散体
准备好预分散浆料所需的原料纳米二氧化钛、超细氧化锆、树脂、分散剂和溶剂，和制备预分散浆料所需的设备高速分散机和震荡机；按照配方称73％的热塑性丙烯酸树脂、18％的乙酸丁酯、3％的分散剂和6％的纳米二氧化钛和超细氧化锆的混合物(其中二者比例为1：1)；混料在高速分散机中进行高速分散0.5～1h；然后混料在震荡机中进行震荡3～5h；然后将混料静置15～30min，最后将其倒入密封容器保存；得到纳米二氧化钛和超细氧化锆预分散浆料产品。
获得的预分散浆料与铝粉颜料按一定比例配制汽车漆初品，在涂料测试卡纸是上使用丝棒刮标准板。
随角异色性能测定方法同实施例1，采用国标GB/T 23989-2009的方法进行耐甲乙溶剂实验检测，结果如下：
其中，在制成漆膜后其随角异色性能差。在耐甲乙溶剂实验中，经过120多次来回摩擦，漆膜未出现擦痕。
对比例5不采用本发明方法制备汽车漆预分散体
准备好预分散浆料所需的原料纳米二氧化钛、超细氧化锆、树脂、分散剂和溶剂，和制备预分散浆料所需的设备高速分散机和震荡机；按照配方称50％的醇酸树脂、30％的二甲苯、13％的分散剂和7％的纳米二氧化钛和超细氧化锆的混合物(其中二者比例为8：2)；混料在高速分散机中进行高速分散0.5～1h；然后混料在震荡机中进行震荡3～5h；然后将混料静置15～30min，最后将其倒入密封容器保存；得到纳米二氧化钛和超细氧化锆预分散浆料产品。
获得的预分散浆料与铝粉颜料按一定比例配制汽车漆初品，在涂料测试卡纸是上使用丝棒刮标准板。
随角异色性能测定方法同实施例1，采用国标GB/T 23989-2009的方法进行耐甲乙溶剂实验检测，结果如下：
其中，在制成漆膜后其随角异色性能很差。在耐甲乙溶剂实验中，经过50多次来回摩擦，漆膜出现擦痕。
对比例6不采用本发明方法制备汽车漆预分散体
准备好预分散浆料所需的原料纳米二氧化钛、超细氧化锆、树脂、分散剂和溶剂，和制备预分散浆料所需的设备高速分散机和震荡机；按照配方称70％的热塑性丙烯酸树脂、10％的乙酸丁酯、5％的分散剂和15％的纳米二氧化钛和超细氧化锆的混合物(其中二者比例为8：2)；混料在高速分散机中进行高速分散0.5～1h；然后混料在震荡机中进行震荡3～5h；然后将混料静置15～30min，最后将其倒入密封容器保存；得到纳米二氧化钛和超细氧化锆预分散浆料产品。
获得的预分散浆料与铝粉颜料按一定比例配制汽车漆初品，在涂料测试卡纸是上使用丝棒刮标准板。
随角异色性能测定方法同实施例1，采用国标GB/T 23989-2009的方法进行耐甲乙溶剂实验检测，结果如下：
其中，在制成漆膜后其随角异色性能很差。在耐甲乙溶剂实验中，经过100多次来回摩擦，漆膜出现擦痕。
对比例7不采用本发明方法制备汽车漆预分散体
准备好预分散浆料所需的原料纳米二氧化钛、树脂、分散剂和溶剂，和制备预分散浆料所需的设备高速分散机和震荡机；按照照配方称73％的热塑性丙烯酸树脂、18％的乙酸丁酯、3％的分散剂和6％的纳米二氧化钛；混料在高速分散机中进行高速分散0.5～1h；然后混料在震荡机机中进行震荡3～5h；然后将混料静置15～30min，最后将其倒入密封容器保存；得到纳米二氧化钛和超细氧化锆预分散浆料产品。
采用国标GB/T 23989-2009的方法进行耐甲乙溶剂实验检测，结果如下：
在耐甲乙溶剂实验中，经过100多次来回摩擦，漆膜未出现擦痕、经过120多次来回摩擦，漆膜出现擦痕。

Claims (9)

1.汽车漆预分散体，其特征在于，组成包括：按重量百分比计，树脂65～75％、溶剂15～20％、分散剂1～5％，纳米二氧化钛与超细氧化锆混合物5～10％。
2.根据权利要求1所述的汽车漆预分散体，其特征在于：所述的纳米二氧化钛与超细氧化锆混合物为纳米二氧化钛与超细氧化锆按重量比7～8:2～3混合而成。
3.根据权利要求1所述的汽车漆预分散体，其特征在于：所述的纳米二氧化钛为：105℃挥发物≤3％，水悬浮液pH值为6.5～8.5，XRD≤30nm的纳米二氧化钛。
4.根据权利要求1所述的汽车漆预分散体，其特征在于：所述的超细氧化锆为：105℃挥发物≤0.5％，水悬浮液pH值为6.5～8.5，XRD≤200nm的超细氧化锆。
5.根据权利要求1所述的汽车漆预分散体，其特征在于：所述的树脂为热塑性丙烯酸树脂、醇酸树脂或聚氨酯树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的汽车漆预分散体，其特征在于：所述的溶剂为乙酸丁酯、二甲苯或***中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的汽车漆预分散体，其特征在于：所述的分散剂为聚羧酸酯类高分子。
8.权利要求1～7任一项所述的汽车漆预分散体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、按配方量称取树脂、溶剂、分散剂，纳米二氧化钛与超细氧化锆，混匀后在分散剂内高速分散0.5～1h；
b、转入震荡机中震荡3～5h，静置15～30min，即得汽车漆预分散体。
9.根据权利要求1所述的汽车漆预分散体的制备方法，其特征在于：步骤a所述的高速分散速度为2000～3000转/min。
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