CN110724448A - 一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料及其制备方法及其形成的涂层 - Google Patents

一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料及其制备方法及其形成的涂层 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料及其制备方法及其形成的涂层，包括以下原料：脂肪族羟基官能聚酯型聚氨酯分散体、脂肪族阴离子型聚氨酯分散体、阴离子型聚碳酸酯聚氨酯分散体、有机硅消泡剂、炔二醇分子级消泡剂、聚醚改性硅氧烷润湿流平剂、去离子水、润湿分散剂、消光粉、超高分子量聚二甲级硅氧烷分散体手感剂；其为水性涂料，低VOC，绿色环保，具有优异附着力，良好的耐水性，耐湿性，耐汽油性，耐酸碱性，耐车蜡性及耐润肤霜特性；可直接喷涂在安全气囊盖饰件底材上，不需要打底漆，且该涂料涂层具有附着力强，手感好等特点。

Description

一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料及其制备方 法及其形成的涂层
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料及其制备方法及其形成的涂层。
背景技术
汽车安全气囊盖材料主要以下几大类：共聚聚酯弹性体(TPEE/COPE)、TPO(或标识为TPE)、PVC、热塑性聚氨酯(TPU)，TPS-SEBS或TPS-SBS+PP，多数的汽车安全气囊盖的涂层的涂料成分多是溶剂型的且形成的涂层触感较差。而溶剂型的涂料不仅污染环境而且对人体健康有害。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料及其制备方法及其形成的涂层，其可大大降低VOC排放，在具有优异附着性的同时，具有良好的耐水性、耐湿性、耐汽油性、耐酸碱性、耐车蜡性、耐润肤霜、耐磨性、耐刮性的性能。
本发明采取的技术方案为：
一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，包括以下重量百分比的原料：
Figure BDA0002245959700000011
Figure BDA0002245959700000021
进一步地，所述脂肪族羟基官能聚酯型聚氨酯分散体为Bayhydrol U XP2698；所述脂肪族阴离子型聚氨酯分散体为Bayhydrol UH 340/1；所述阴离子型聚碳酸酯聚氨酯分散体为Impranil DLC-F。Bayhydrol U XP 2698分散体与配套的固化剂反应成膜后，提供对多种材质的安全气囊盖优异的附着力；Bayhydrol UH 340/1分散体与配套的固化剂反应的交联度较低，对塑胶材质的附着力有较大选择性，且该分散体树脂可提供良好的弹性手感和滑爽性能，同时还具备优异的耐候抗黄变性能；Impranil DLC-F分散体可提升漆膜整体的耐磨性和抗刮擦性。三种树脂按适当的比例搭配，制成的弹性手感涂层，同时具备可以满足对当下市场上的TPS-SEBS或TPS-SBS+PP等多种材质的基材良好的附着力，具备优良的弹性手感效果及良好的抗刮擦性能，能够满足多项性能指标测试的要求。
所述有机硅消泡剂为BYK-093，是一款用于各种常见水性体系消泡的高效和高相容性的标准消泡剂，该助剂具有优异的自发消泡特性，在高温和低温下具有长效性和高储存稳定性，该助剂易使用，易与其他消泡剂结合使用，且不影响透明度。
所述炔二醇分子级消泡剂为MD-20，MD-20消泡剂是一种基于双子表面活性剂技术的100％活性、无溶剂、非有机硅液体产品；其与BYK-093消泡剂一起使用，可以消除体系中的微泡沫，防止涂层出现缩孔等缺陷。
所述聚醚改性硅氧烷润湿流平剂为BYK-348，此流平剂用于水性涂料，可大大降低表面张力，改善了基材的润湿，且不增加表面滑移。
所述润湿分散剂为DISPER BYK-192，其是不含VOC和溶剂的润湿分散剂，其与聚醚改性硅氧烷润湿流平剂共同用于水性涂料体系时，可保证涂层在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
所述消光粉包括1.5μm表面处理二氧化硅消光粉、9.5μm无表面处理二氧化硅消光粉、4.4μm表面处理二氧化硅消光粉中的任意一种或多种。不同种类的消光粉的配合使用可满足不同客户对于涂膜的不同手感要求。
所述1.5μm表面处理二氧化硅消光粉为E-1011；所述9.5μm无表面处理二氧化硅消光粉为TS-100；所述4.4μm表面处理二氧化硅消光粉为OK-607；消光粉的加入可以有效均衡的控制涂膜表面光泽，也能提供涂膜特有的手感。
所述超高分子量聚二甲级硅氧烷分散体手感剂为DC-51，可以明显提高涂膜的抗刮擦划伤性能，与Impranil DLC-F分散体有一定的协同效应。
本发明还提供了所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的脂肪族羟基官能聚酯型聚氨酯分散体、脂肪族阴离子型聚氨酯分散体混合，在500-700转/分的低速搅拌下，依次加入有机硅消泡剂、聚醚改性硅氧烷润湿流平剂、超高分子量聚二甲级硅氧烷分散体手感剂、70％配方量的去离子水、炔二醇分子级消泡剂、润湿分散剂，搅拌10～20分钟；
(2)在300-500转/分的低速搅拌状下，继续加入配方量的1.5μm表面处理二氧化硅消光粉、9.5μm无表面处理二氧化硅消光粉；
(3)加入剩余30％配方量的去离子水，以2000-3000转/分的转速搅拌40-60分钟；
(4)在500-700转/分的低速搅拌下，加入配方量的阴离子型聚碳酸酯聚氨酯分散体，继续搅拌10～20分钟。
本发明还提供了一种安全气囊盖装饰用水性双组份弹性手感涂层，其由所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料与固化剂、去离子水按照100:7:7的重量配比配制后，经涂装得到。
进一步地，所述固化剂由以下重量份的原料组成：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯75-85份；聚氨酯级酯类溶剂15-25份。
所述亲水改性脂肪族聚异氰酸酯为市售的科思创的Bayhydur 304。
所述聚氨酯级酯类溶剂为市售的陶氏化学的丙二醇二乙酸酯(PGDA)。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明制备的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，为水性涂料，低VOC，绿色环保，具有优异附着力，高耐磨和抗刮性，以及优秀的耐化性能；
(2)本发明制备的安全气囊盖饰件水性双组份弹性手感涂料，具有良好的耐水性，耐湿性，耐汽油性，耐酸碱性，耐车蜡性及耐润肤霜特性等；
(3)本发明节省成本和工序，可直接喷涂在安全气囊盖饰件底材上，不需要打底漆，且该涂料涂层具有附着力强，手感好等特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明各实施例所用到的各原料的生产厂家及型号如下：
脂肪族羟基官能聚酯型聚氨酯分散体：科思创公司的
Figure BDA0002245959700000052
U XP2698；
脂肪族阴离子型聚氨酯分散体：科思创公司的
Figure BDA0002245959700000053
UH 340/1；
阴离子型聚碳酸酯聚氨酯分散体：科思创公司的
Figure BDA0002245959700000054
DLC-F；
有机硅消泡剂：毕克化学的BYK-093
炔二醇分子级消泡剂：空气化学的MD-20
聚醚改性硅氧烷润湿流平剂：毕克化学的BYK-348
润湿分散剂：毕克化学的DISPERBYK-192
1.5μm表面处理二氧化硅消光粉：日本东曹的E-1011
9.5μm无表面处理二氧化硅消光粉：赢创的TS-100
超高分子量聚二甲级硅氧烷分散体手感剂：陶氏化学的DC-51。
实施例1
一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，包括如表1中实施例1所示的重量百分比的原料：
表1
Figure BDA0002245959700000051
Figure BDA0002245959700000061
所述水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的脂肪族羟基官能聚酯型聚氨酯分散体U XP 2698、脂肪族阴离子型聚氨酯分散体
Figure BDA0002245959700000064
UH 340/1混合，在500-700转/分的低速搅拌下，依次加入有机硅消泡剂BYK-093、聚醚改性硅氧烷润湿流平剂BYK-348、超高分子量聚二甲级硅氧烷分散体手感剂DC-51、70％配方量的去离子水、炔二醇分子级消泡剂MD-20、润湿分散剂DISPERBYK-192，搅拌10分钟；
(2)在300-500转/分的低速搅拌状下，继续加入配方量的1.5μm表面处理二氧化硅消光粉E-1011、9.5μm无表面处理二氧化硅消光粉TS-100；
(3)加入剩余30％配方量的去离子水洗净容器内壁附着的粉料，以2000-3000转/分的转速搅拌40-60分钟；
(4)在500-700转/分的低速搅拌下，加入配方量的阴离子型聚碳酸酯聚氨酯分散体
Figure BDA0002245959700000062
DLC-F，继续搅拌10分钟。
将本实施例制备得到的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料与固化剂、去离子水按照100:7:7的重量配比混合搅拌均匀，直接喷涂于TPS-SEBS或TPS-SBS+PP材质的安全气囊盖饰件的底材上，经80℃烘烤50-60分钟后，在安全气囊盖饰件底材表面形成涂层，所得涂层性能如表2所示。所述固化剂由80份的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯
Figure BDA0002245959700000071
304与20份的PGDA混合搅拌均匀得到。
实施例2
一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，包括如表1中实施例2所示的重量份的原料，其制备方法同实施例1。
将本实施例制备得到的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料与固化剂、去离子水按照100:7:7的重量配比混合搅拌均匀，直接喷涂于TPS-SEBS或TPS-SBS+PP材质的安全气囊盖饰件的底材上，经80℃烘烤50-60分钟后，在安全气囊盖饰件底材表面形成涂层，所得涂层性能如表2所示。所述固化剂由80份的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯
Figure BDA0002245959700000073
304与20份的PGDA混合搅拌均匀得到。
实施例3
一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，包括如表1中实施例3所示的重量份的原料，其制备方法同实施例1。
将本实施例制备得到的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料与固化剂、去离子水按照100:7:7的重量配比混合搅拌均匀，直接喷涂于TPS-SEBS或TPS-SBS+PP材质的安全气囊盖饰件的底材上，经80℃烘烤50-60分钟后，在安全气囊盖饰件底材表面形成涂层，所得涂层性能如表2所示。所述固化剂由80份的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯
Figure BDA0002245959700000072
304与20份的PGDA混合搅拌均匀得到。
比较例1
一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，包括如表1中比较例1所示的重量份的原料，其制备方法如下：
(1)将配方量的脂肪族羟基官能聚酯型聚氨酯分散体
Figure BDA0002245959700000081
U XP2698、有机硅消泡剂BYK-093、聚醚改性硅氧烷润湿流平剂BYK-348、超高分子量聚二甲级硅氧烷分散体手感剂DC-51、10.64％的去离子水，依次加入容器中，在300-500转/分的搅拌速度下，搅拌10分钟时间，得到混合物；
(2)继续加入配方量的1.5μm表面处理二氧化硅消光粉E-1011、9.5μm无表面处理二氧化硅消光粉TS-100，慢慢加入步骤(1)得到的混合物中，再用余下的4.56％的去离子水洗净容器内壁附着的粉料，接着以2000-3000转/分的转速分散漆料40-60分钟，通过高速分散使混合物达到在30微米以内的细度；
(3)将配方量的阴离子型聚碳酸酯聚氨酯分散体DLC-F加入到步骤(2)所得的混合物中，以500-700转/分的转速分散10分钟，即得到安全气囊饰盖装饰涂料用水性双组份弹性手感涂料；
将本比较例制备得到的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料与固化剂、去离子水按100:14:7-14的重量配比混合搅拌均匀，直接喷涂于TPS-SEBS或TPS-SBS+PP材质的安全气囊盖饰件的底材上，经80℃烘烤50-60分钟后，在安全气囊盖饰件底材表面形成涂层，所得涂层性能如表2所示。所述固化剂由80份的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯
Figure BDA0002245959700000083
304与20份的PGDA混合搅拌均匀得到。
比较例2
一种安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，包括如表1中比较例2所示的重量份的原料，其制备方法如下：
(1)将配方量的脂肪族羟基官能聚酯型聚氨酯分散体
Figure BDA0002245959700000084
U XP 2698、脂肪族阴离子型聚氨酯分散体UH 340/1混合，有机硅消泡剂BYK-093、聚醚改性硅氧烷润湿流平剂BYK-348、超高分子量聚二甲级硅氧烷分散体手感剂DC-51、8.68％的去离子水，依次加入容器中，在300-500转/分的搅拌速度下，搅拌10分钟时间，得到混合物；
(2)继续加入配方量的1.5μm表面处理二氧化硅消光粉E-1011、9.5μm无表面处理二氧化硅消光粉TS-100，慢慢加入步骤(1)得到的混合物中，再用余下的3.72％的去离子水洗净容器内壁附着的粉料，接着以2000-3000转/分的转速分散漆料40-60分钟，通过高速分散使混合物达到在30微米以内的细度，即得到安全气囊饰盖装饰涂料用水性双组份弹性手感涂料；
将本比较例制备得到的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料与固化剂、去离子水按100:10:7-10的重量配比混合搅拌均匀，直接喷涂于TPS-SEBS或TPS-SBS+PP材质的安全气囊盖饰件的底材上，经80℃烘烤50-60分钟后，，在安全气囊盖饰件底材表面形成涂层，所得涂层性能如表2所示。所述固化剂由80份的亲水改性脂肪族聚异氰酸酯
Figure BDA0002245959700000092
304与20份的PGDA混合搅拌均匀得到。
上述各实施例和比较例中的安全气囊盖饰件底材表面涂层的性能如表2所示：
表2
Figure BDA0002245959700000101
Figure BDA0002245959700000111
上述参照实施例对一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料及其制备方法及其形成的涂层进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
Figure FDA0002245959690000011
2.根据权利要求1所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，其特征在于，所述脂肪族羟基官能聚酯型聚氨酯分散体为Bayhydrol U XP 2698；所述脂肪族阴离子型聚氨酯分散体为Bayhydrol UH 340/1；所述阴离子型聚碳酸酯聚氨酯分散体为ImpranilDLC-F。
3.根据权利要求1所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，其特征在于，所述有机硅消泡剂为BYK-093；所述炔二醇分子级消泡剂为MD-20。
4.根据权利要求1所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，其特征在于，所述聚醚改性硅氧烷润湿流平剂为BYK-348。
5.根据权利要求1所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，其特征在于，所述润湿分散剂为DISPERBYK-192。
6.根据权利要求1所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，其特征在于，所述消光粉包括1.5μm表面处理二氧化硅消光粉、9.5μm无表面处理二氧化硅消光粉、4.4μm表面处理二氧化硅消光粉中的任意一种或多种。
7.根据权利要求1所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料，其特征在于，所述超高分子量聚二甲级硅氧烷分散体手感剂为DC-51。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的脂肪族羟基官能聚酯型聚氨酯分散体、脂肪族阴离子型聚氨酯分散体混合，在500-700转/分的低速搅拌下，依次加入有机硅消泡剂、聚醚改性硅氧烷润湿流平剂、超高分子量聚二甲级硅氧烷分散体手感剂、70％配方量的去离子水、炔二醇分子级消泡剂、润湿分散剂，搅拌10～20分钟；
(2)在300-500转/分的低速搅拌状下，继续加入配方量的1.5μm表面处理二氧化硅消光粉、9.5μm无表面处理二氧化硅消光粉；
(3)加入剩余30％配方量的去离子水，以2000-3000转/分的转速搅拌40-60分钟；
(4)在500-700转/分的低速搅拌下，加入配方量的阴离子型聚碳酸酯聚氨酯分散体，继续搅拌10～20分钟。
9.一种安全气囊盖装饰用水性双组份弹性手感涂层，其特征在于，所述安全气囊盖装饰用水性双组份弹性手感涂层，由权利要求1-7任意一项所述的水性双组份安全气囊盖装饰用弹性手感涂料与固化剂、去离子水按照100:7:7的重量配比配制后，经涂装得到。
10.根据权利要求9所述的安全气囊盖装饰用水性双组份弹性手感涂层，其特征在于，所述固化剂由以下重量份的原料组成：亲水改性脂肪族聚异氰酸酯75-85份；聚氨酯级酯类溶剂15-25份。
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