CN111171659B - 汽车外表水性环保漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车涂料领域，尤其是一种水性环保漆；它包括以下重量份数的组分：水性丙烯酸树脂10‑40份、磷酸三丁酯0.5‑2.0份、邻苯二甲酸二辛酯0.5‑2.0份、乙二醇5‑10份、铷磁粉20‑25份、羧甲基纤维素0.3‑1.5份、氧化聚乙烯蜡4‑6份、水87‑150份、水性蜡23‑42份；本环保漆是水性漆，采用水作为溶剂，消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；施工工具可通过水洗清洁，方便又安全；在汽车的钢结构部件表面进行涂覆时，由于铷磁粉具有磁性，即使其表面是凹凸不平的，铷磁粉也会主动吸附在部件表面，铷磁粉吸附运动会破坏水的表面张力从而牵引水性漆进入诸如微小凹陷部、盲孔内。
Description
技术领域
本发明涉及汽车涂料领域，尤其是一种水性环保漆。
背景技术
水性环保漆以水作溶剂，节省大量资源；消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，改善了作业环境条件。一般的水性涂料有机溶剂(占涂料)在10％～15％之间，对降低污染节省资源效果显著。水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工；对材质表面适应性好，涂层附着力强。涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗。
但是其缺点也是明显的：在汽车钢结构部件中有许多焊接位点，焊接点必然是凹凸不平的，甚至有一些微小的凹陷盲孔，油漆涂覆后可以覆盖微小盲孔，固化后形成空包，而水性漆由于自身张力的问题会在固化时在该盲孔口形成缩孔，油漆或者普通水性漆都不容易真正对盲孔内的位置进行成膜保护。部分企业采用表面活性剂等化学药剂来降低水性漆的表面张力，该技术方案固然可以降低水的张力，但显然加入更多的化学药剂则增加了使用过程中环境污染的可能性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供环保的汽车用水性漆，另外还提供该水性漆的制备方法。
本发明的技术方案为：
汽车外表水性环保漆，其特征在于，它包括以下重量份数的组分：
水性丙烯酸树脂10-40份、磷酸三丁酯0.5-2.0份、邻苯二甲酸二辛酯0.5-2.0份、乙二醇5-10份、铷磁粉20-25份、羧甲基纤维素0.3-1.5份、氧化聚乙烯蜡4-6份、水87-150份、水性蜡23-42份(型号为E-842N35)。
其中一个实施例中，所述汽车外表水性环保漆，它由以下重量份数的组分组成：
水性丙烯酸树脂39份、磷酸三丁酯1份、邻苯二甲酸二辛酯1份、乙二醇7份、铷磁粉25份、羧甲基纤维素1.5份、氧化聚乙烯蜡5份、水125份、水性蜡32份。
在一个较优实施例中，所述汽车外表水性环保漆，它由以下重量份数的组分组成：
水性丙烯酸树脂39份、磷酸三丁酯1份、邻苯二甲酸二辛酯1份、乙二醇7份、铷磁粉25份、羧甲基纤维素1.5份、六偏磷酸钠5份、氧化聚乙烯蜡5份、水125份、水性蜡32份、四氯化锡11份、三氯化锑7份。
汽车外表水性环保漆的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1)称取水性丙烯酸树脂10-40份、磷酸三丁酯0.5-2.0份、邻苯二甲酸二辛酯0.5-2.0份、乙二醇5-10份、铷磁粉20-25份、羧甲基纤维素0.3-1.5份、氧化聚乙烯蜡4-6份、水87-150份、水性蜡23-42份备用；
2)将水性丙烯酸树脂与三分之二的水混合后置于95摄氏度水浴中保温；
3)保温10分钟，保温过程中不断进行搅拌；
4)添加磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、乙二醇、羧甲基纤维素、水性蜡搅拌混合，制成a液并降温至75摄氏度；
5)将剩余水与铷磁粉、氧化聚乙烯蜡在75摄氏度水浴中搅拌混合成悬浊液，是为b液；
6)将a液和b液在75摄氏度水浴中搅拌混合，得到成品。
其中，所述步骤3采用搅拌机进行搅拌，搅拌速率为40转每分钟。搅拌转速较慢，因为水性丙烯酸树脂是专门为水溶设计的，水溶性和分散性较好，只要稍微搅拌即可很好的溶解，过高的转速反而可能导致大量气泡的产生。
其中，所述步骤4采用搅拌机进行搅拌，搅拌速率为60转每分钟，搅拌时间为20分钟。搅拌速度稍微提高，以便溶解或者分散物料，但依然控制在较低的速度，较少产生气泡。
其中，所述步骤5采用塑料桨叶或者铝桨叶的搅拌机进行搅拌，搅拌速率为1000转每分钟，搅拌时间为5分钟，而后采用超声波消泡并撇除液面的泡沫。铷磁粉具有磁性，普通不锈钢搅拌机非常容易在搅拌的时候吸附铷磁粉，故采用非磁性的塑料或者铝等材质作为搅拌的桨叶。另外高速搅拌有助铷磁粉的分散，当然，氧化聚乙烯蜡具备的分散性则进一步提高了铷磁粉在液体中的分散程度，减少铷磁粉聚集成团。
其中，所述步骤6采用塑料桨叶或者铝桨叶的搅拌机进行搅拌，搅拌速率为60转每分钟，搅拌时间为10分钟，搅拌完成后采用超声分散5分钟。搅拌是为了a、b液混合，超声分散是进一步提高铷磁粉在液体中的分散程度。
在一个较优实施例中，所述步骤1还称取了六偏磷酸钠5份、四氯化锡11份、三氯化锑7份，步骤5中将六偏磷酸钠、四氯化锡、三氯化锑与水、铷磁粉、氧化聚乙烯蜡在75摄氏度水浴中搅拌混合成悬浊液，是为b液。该方案的好处在于：六偏磷酸钠吸水成胶状，使得整个液体呈现一定的胶水性质，铷磁粉被机械搅拌或者超声波分散在胶水各个位置，有胶水的限制不容易发生聚集。另外四氯化锡、三氯化锑与铷磁粉一并被分散，三种金属物质共同构建了导热体系，最终的效果就是使得本环保漆成膜后具有良好的导热、散热效果。
本发明的有益效果为：本环保漆是水性漆，采用水作为溶剂，消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；施工工具可通过水洗清洁，方便又安全；在汽车的钢结构部件表面进行涂覆时，由于铷磁粉具有磁性，即使其表面是凹凸不平的，铷磁粉也会主动吸附在部件表面，铷磁粉吸附运动会破坏水的表面张力从而牵引水性漆进入诸如微小凹陷部、盲孔内。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图中，1、汽车部件；2、盲孔；3、漆层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例1
1)称取水性丙烯酸树脂39份、磷酸三丁酯1份、邻苯二甲酸二辛酯1份、乙二醇7份、铷磁粉25份、羧甲基纤维素1.5份、氧化聚乙烯蜡5份、水125份、水性蜡32份备用；
2)将水性丙烯酸树脂与三分之二的水混合后置于95摄氏度水浴中保温；
3)保温10分钟，保温过程中不断进行搅拌；
4)添加磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、乙二醇、羧甲基纤维素、水性蜡搅拌混合，制成a液并降温至75摄氏度；
5)将剩余水与铷磁粉、氧化聚乙烯蜡在75摄氏度水浴中搅拌混合成悬浊液，是为b液；
6)将a液和b液在75摄氏度水浴中搅拌混合，得到成品。
其中，所述步骤3采用搅拌机进行搅拌，搅拌速率为40转每分钟。
其中，所述步骤4采用搅拌机进行搅拌，搅拌速率为60转每分钟，搅拌时间为20分钟。
其中，所述步骤5采用塑料桨叶或者铝桨叶的搅拌机进行搅拌，搅拌速率为1000转每分钟，搅拌时间为5分钟，而后采用超声波消泡并撇除液面的泡沫。
其中，所述步骤6采用塑料桨叶或者铝桨叶的搅拌机进行搅拌，搅拌速率为60转每分钟，搅拌时间为10分钟，搅拌完成后采用超声分散5分钟。
实施例2
所述步骤1还称取了六偏磷酸钠5份、四氯化锡11份、三氯化锑7份，步骤5中将六偏磷酸钠、四氯化锡、三氯化锑与水、铷磁粉、氧化聚乙烯蜡在75摄氏度水浴中搅拌混合成悬浊液，是为b液。本实施例的其他步骤与实施例1相同。
本发明的施工方法：
第一步，将本环保漆均匀涂覆在汽车部件表面，例如车门，由于环保漆内含有铷磁粉，故会自动贴服各种焊接位点甚至盲孔(其原理见图1，环保漆涂覆在汽车部件1表面形成漆层3，在铷磁粉的磁性影响下漆层不断沿着盲孔2开口向盲孔2内部贴合，容易理解，受限于漆层的厚度，其可覆盖的盲孔如果过大则无法进行完整的覆盖，用户可通过在焊接位点多次涂覆来实现覆盖)，低温固化(75摄氏度)形成第一漆层；
第二步，涂覆第二层漆层，低温固化(75摄氏度)形成第二漆层；
第三步，涂覆第三层漆层，低温固化(75摄氏度)形成第三漆层；
第四步，将汽车部件放入烘房高温固化(汽车喷涂高温烘烤温度通常为150摄氏度)，由于铷磁粉在80摄氏度即可发生退磁，故高温固化过程中所有漆层将失去磁性，避免影响汽车部件磁性能。
耐用性实验：
将实施例1、实施例2以及市面购买的常规水性漆固化得到的漆层进行耐高温耐高湿实验，实验标准为GB/T1740-2007。
由此可知，本发明得到的漆层具备一般汽车用水性漆的基本成膜和附着力功能。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (1)
1.汽车外表水性环保漆的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，制备汽车外表水性环保漆：
1)称取水性丙烯酸树脂39份、磷酸三丁酯1份、邻苯二甲酸二辛酯1份、乙二醇7份、铷磁粉25份、羧甲基纤维素1.5份、氧化聚乙烯蜡5份、水125份、水性蜡32份、六偏磷酸钠5份、四氯化锡11份和三氯化锑7份备用；
2)将水性丙烯酸树脂与三分之二的水混合后置于95摄氏度水浴中保温；
3)保温10分钟，保温过程中不断进行搅拌；
4)添加磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、乙二醇、羧甲基纤维素、水性蜡搅拌混合，制成a液并降温至75摄氏度；
5)将六偏磷酸钠、四氯化锡、三氯化锑与剩余水、铷磁粉、氧化聚乙烯蜡在75摄氏度水浴中搅拌混合成悬浊液，是为b液；
6)将a液和b液在75摄氏度水浴中搅拌混合，得到成品；
其中，所述步骤3)采用搅拌机进行搅拌，搅拌速率为40转每分钟；
其中，所述步骤4)采用搅拌机进行搅拌，搅拌速率为60转每分钟，搅拌时间为20分钟；
其中，所述步骤5)采用塑料桨叶或者铝桨叶的搅拌机进行搅拌，搅拌速率为1000转每分钟，搅拌时间为5分钟，而后采用超声波消泡并撇除液面的泡沫；
其中，所述步骤6)采用塑料桨叶或者铝桨叶的搅拌机进行搅拌，搅拌速率为60转每分钟，搅拌时间为10分钟，搅拌完成后采用超声分散5分钟；
S2，施工：
第一步，将s1得到的环保漆均匀涂覆在汽车部件表面，漆层沿着盲孔开口向盲孔内部贴合，75摄氏度固化形成第一漆层；
第二步，涂覆第二层漆层，75摄氏度固化形成第二漆层；
第三步，涂覆第三层漆层，75摄氏度固化形成第三漆层；
第四步，将汽车部件放入烘房，烘烤温度为150摄氏度，所有漆层失去磁性。
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