CN113444413A - 一种车辆专用水性底面合一漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆专用水性底面合一漆，采用水性环氧改性丙烯酸乳液混配水性环氧酯树脂中添加具有环保性能的助剂以及具有屏蔽作用的填料，制成的水性防腐涂料，该涂料性能优异，具有面漆的装饰性效果，干燥速度快，并且具有良好的附着力、优异的耐化学性能和物理机械性能等特点，兼有底漆和面漆优点的同时，还具有涂装工艺简单、施工周期短、低VOC的优点，本发明通过筛选填料、主体树脂、胺类固化剂，改进现有配方，提供的水性底面合一漆涂料供车辆专用，具有较高的推广价值。

Description

一种车辆专用水性底面合一漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料制备技术领域，特别涉及一种车辆专用水性底面合一漆及其制备方法。
背景技术
现在有技术中针对车辆的涂装处理中，传统的防腐涂装体系主要有两种，分别是底漆、中涂漆、面漆复合防腐涂层体系或底漆、面漆复合防腐涂层体系。其中底漆主要对基材表面进行保护，同时提供良好的附着力和防腐性能；中涂漆的主要起到修补填充作用，使基材表面平整，利于面漆涂装，面漆主要起到装饰保护作用，具有高硬度、高耐磨性、高化学性能等特点；但这两种涂装工艺复杂、施工周期长，对操作熟练性要求较高，一旦不慎则易造成整个涂层体系的配套性差。同时传统防腐涂装体系挥发性有机化合物的排放高，体系中含有的苯、甲苯、游离TDI不仅危害施工人员及使用人员的安全，而且会对环境造成严重的污染。
故如何提供一种健康无毒害且防腐性能和附着性能良好的车辆专用漆，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种车辆专用水性底面合一漆，施工工艺简单，成本低，具有超级低的VOC，用于车辆的底中漆防腐，且本发明具有超强的附着性能、不含任何重金属颜填料。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
首先本发明提供了一种车辆专用水性底面合一漆，按重量百分比计，包括以下组分：30～40％的水性环氧改性丙烯酸乳液、10～20％水性环氧酯树脂、0.3～0.4％的消泡剂、0.2～0.4％碱性中和剂、2～3％的分散剂、30～40％的颜填料、0.5～1％的基材润湿剂，7～10％的去离子水、1～2％的增稠剂、0.5～1％的防沉剂、0～0.5％的防锈助剂、1～3％的紫外线吸收剂、3～5％的环保溶剂。
上述技术方案的有益效果是：水性环氧改性丙烯酸乳液具有干燥速度快、优良的附着力、良好的柔韧性、良好的防腐性能，硬度高、附着力高、良好的各种耐介质性，同时配合碱性中和剂，成膜速度大大缩短，干燥速度进一步提升；水性环氧酯树脂具有着很好的耐水和耐盐雾性能，配合水性环氧改性丙烯酸乳液在室温下可快速固化，给漆膜提供良好的硬度和盐雾性能；环氧树脂中的环氧基与丙烯酸树脂中的羧基进行的主反应，另有丙烯酸单体自身的聚合反应、体系中的环氧基与胺的反应进行辅助，加快了涂料的成膜速度，加强了体系的内部结构，使体系的防腐性能、附着力、硬度大大提高。
优选的，所述水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司提供；水性环氧酯树脂是由常州广树化工科技有限公司提供；消泡剂为法国先创的941PL、BYK-028两种混合物；分散剂为毕克公司的BYK-190或BYK-194中的一种或两种；增稠剂为罗门哈斯的碱溶胀缔合型增稠剂RM-12W；防沉剂为毕克公司的A-8421。
上述优选技术方案的有益效果是：碱溶胀缔合型增稠剂具有一定的表面活性剂性能和结构，在高剪切速率下脱开，使黏度降低，剪切除去后又重新形成，使黏度恢复，有利于流平，有利于光泽的提高，同时在一般情况下，它是团缩在一起，遇碱膨胀开来，与防沉剂复配使用，大幅度提高了储存稳定性。
优选的，所述碱性中和剂为二甲基乙醇胺；基材润湿剂为TEGO的Tego-100、Tego-510、tego-4100中的一种或几种；所述防锈助剂为缓蚀剂150；所述紫外线吸收剂为优卡930光稳定剂。
上述优选技术方案的有益效果是：紫外线吸收剂是一款专为涂料开发的羟基苯-苯并***类紫外线吸收剂液体，其吸光性在290nm到370nm左右，其抗高温萃取尤其可以满足工业和车辆涂料使用的需求，大大延长了漆膜的耐老化性能。
优选的，颜填料为三聚磷酸铝、钛白粉R-706、磷酸铝锌、超细硫酸钡、硅酸钙、MA-100碳黑；所述的环保溶剂为二丙二醇丁醚。
上述优选技术方案的有益效果是：选用的填料，包括硅酸铝、硫酸钡、三聚磷酸铝、磷酸铝锌，都是不含铅铬的无毒粉料，其中硫酸钡具有优良的保光性，硅酸铝、三聚磷酸、磷酸铝锌为体系的防腐性能提供了有力保障，尤其是磷酸铝锌代替了原来的锶铬黄粉料，不含铅铬等重金属，是一款新型环保的防腐颜料，它主要由磷酸铝、锌水合物、改性硅酸盐等组成，PH在6.5-7.5之间，易溶于水，具有优良的防腐蚀性能，具体机理是通过钝化、置换反应(阴极保护阳极)双重作用进行防腐；因为锌要比铁活泼，在铁基材表面，接触空气中的氧和水，发生置换反应，漆膜中的铝在基材表面进行钝化，同时提高了基材附着力。
本发明还提供了一种上述的车辆专用水性底面合一漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，将去离子水的60％、消泡剂、分散剂、颜填料、防沉剂，依次加入备料锅中，搅拌均匀，之后研磨得到前期浆；
(2)将水性环氧改性丙烯酸乳液、水性环氧酯树脂、碱性中和剂、剩余的去离子水、环保溶剂依次加入调漆罐中，搅拌至均匀；
(3)将所述步骤(1)制得的前期浆搅拌均匀后倒入所述步骤(2)的调漆罐内，调整转速，持续搅拌至均匀；
(4)向步骤(3)的调漆罐中加入基材润湿剂、防锈助剂、紫外线吸收剂继续搅拌10-15min，然后加入增稠剂调整粘度，即得车辆专用水性底面合一漆。
优选的，所述步骤(1)中600-800r/min持续搅拌20-25min。
优选的，所述步骤(1)中的研磨细度为≤20μm。
优选的，所述步骤(2)中300-600r/min搅拌10-15min。
优选的，所述步骤(3)中转速调整到500-800r/min。
优选的，所述步骤(4)中粘度调整至85-95KU(斯托默粘度计，23-25℃)。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种车辆专用水性底面合一漆，采用水性环氧改性丙烯酸乳液混配水性环氧酯树脂中添加具有环保性能的助剂以及具有屏蔽作用的填料，制成的水性防腐涂料，该涂料性能优异，具有面漆的装饰性效果，干燥速度快，并且具有良好的附着力、优异的耐化学性能和物理机械性能等特点，兼有底漆和面漆优点的同时，还具有涂装工艺简单、施工周期短、低VOC的优点，本发明通过筛选填料、主体树脂、胺类固化剂，改进现有配方，提供的水性底面合一漆涂料供车辆专用，具有较高的推广价值。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例中所用原料来源情况如下：水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司提供；水性环氧酯树脂是由常州广树化工科技有限公司提供；消泡剂为法国先创的941PL、BYK-028两种混合物；分散剂为毕克公司的BYK-190或BYK-194中的一种或两种；增稠剂为罗门哈斯的碱溶胀缔合型增稠剂RM-12W；防沉剂为毕克公司的A-8421；碱性中和剂为二甲基乙醇胺；基材润湿剂为TEGO的Tego-100、Tego-510、tego-4100中的一种或几种；防锈助剂为缓蚀剂150；所述紫外线吸收剂为优卡930光稳定剂；颜填料为磷酸铝锌；环保溶剂为二丙二醇丁醚。
按重量份数，各实施例的原料配比如下：
Figure BDA0002089332840000051
采用如下制备方法制得：
(1)按配比称取原料，将去离子水的60％、消泡剂、分散剂、颜填料、防沉剂，依次加入备料锅中，600-800r/min持续搅拌20-25min，之后研磨至细度≤20μm，得到前期浆；
(2)将水性环氧改性丙烯酸乳液、水性环氧酯树脂、碱性中和剂、剩余的去离子水、环保溶剂依次加入调漆罐中，300-600r/min搅拌10-15min；
(3)将所述步骤(1)制得的前期浆搅拌均匀后倒入所述步骤(2)的调漆罐内，调整转速到500-800r/min，持续搅拌至均匀；
(4)向步骤(3)的调漆罐中加入基材润湿剂、防锈助剂、紫外线吸收剂继续搅拌10-15min，然后加入增稠剂调整粘度至85-95KU(斯托默粘度计，23-25℃)，即得车辆专用水性底面合一漆。
对比例1为常规水性环氧底面合一产品，对比例2为常规水性聚氨酯产品，有底漆。
性能测定
对上述实施例1-5制得的漆进行标准性能检测，结果如下表：
Figure BDA0002089332840000061
Figure BDA0002089332840000071
注：所检测标准按HG/T 4759-2014中华人民共和国化工行业标准-水性环氧树脂防腐涂料进行检(耐酸耐碱根据HG/T 4761-2014水性聚氨酯涂料耐酸耐碱性能检测)
Figure BDA0002089332840000072
经由上述结果可知，本发明的技术方案生产的水性底面合一漆，符合相关标准并且具有良好的性能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
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)

1.一种车辆专用水性底面合一漆，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：30～40％的水性环氧改性丙烯酸乳液、10～20％水性环氧酯树脂、0.3～0.4％的消泡剂、0.2～0.4％碱性中和剂、2～3％的分散剂、30～40％的颜填料、0.5～1％的基材润湿剂，7～10％的去离子水、1～2％的增稠剂、0.5～1％的防沉剂、0～0.5％的防锈助剂、1～3％的紫外线吸收剂、3～5％的环保溶剂。
2.根据权利要求1所述的一种车辆专用水性底面合一漆，其特征在于，所述水性环氧改性丙烯酸乳液为无锡迪爱生环氧有限公司提供；水性环氧酯树脂是由常州广树化工科技有限公司提供；消泡剂为法国先创的941PL、BYK-028两种混合物；分散剂为毕克公司的BYK-190或BYK-194中的一种或两种；增稠剂为罗门哈斯的碱溶胀缔合型增稠剂RM-12W；防沉剂为毕克公司的A-8421。
3.根据权利要求1所述的一种车辆专用水性底面合一漆，其特征在于，所述碱性中和剂为二甲基乙醇胺；基材润湿剂为TEGO的Tego-100、Tego-510、tego-4100中的一种或几种；所述防锈助剂为缓蚀剂150；所述紫外线吸收剂为优卡930光稳定剂。
4.根据权利要求1所述的一种车辆专用水性底面合一漆，其特征在于，颜填料为三聚磷酸铝、钛白粉R-706、磷酸铝锌、超细硫酸钡、硅酸钙、MA-100碳黑；所述的环保溶剂为二丙二醇丁醚。
5.一种权利要求1-4所述的车辆专用水性底面合一漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，将去离子水的60％、消泡剂、分散剂、颜填料、防沉剂，依次加入备料锅中，搅拌均匀，之后研磨得到前期浆；
(2)将水性环氧改性丙烯酸乳液、水性环氧酯树脂、碱性中和剂、剩余的去离子水、环保溶剂依次加入调漆罐中，搅拌至均匀；
(3)将所述步骤(1)制得的前期浆搅拌均匀后倒入所述步骤(2)的调漆罐内，调整转速，持续搅拌至均匀；
(4)向步骤(3)的调漆罐中加入基材润湿剂、防锈助剂、紫外线吸收剂继续搅拌10-15min，然后加入增稠剂调整粘度，即得车辆专用水性底面合一漆。
6.根据权利要求5所述的一种车辆专用水性底面合一漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中600-800r/min持续搅拌20-25min。
7.根据权利要求5所述的一种车辆专用水性底面合一漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的研磨细度为≤20μm。
8.根据权利要求5所述的一种车辆专用水性底面合一漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中300-600r/min搅拌10-15min。
9.根据权利要求5所述的一种车辆专用水性底面合一漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中转速调整到500-800r/min。
10.根据权利要求5所述的一种车辆专用水性底面合一漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中粘度调整至85-95KU。
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