技術領域
本發明涉及一組應用于25型客車的水性面漆、清漆及其制備方法,屬于涂料技術領域。
背景技術:
為了提高客車鋼結構防腐質量,規范客車防腐涂裝工藝,中國鐵路總公司運輸局車輛部于2015年1月22日于北京組織召開了客車防腐涂裝工藝規范研討會,頒布了《25型客車防腐涂裝工藝規范(試行)》和《25型客車用涂料技術條件(試行)》的試運行通知,通知規定了應用于車體側、端墻板鋼結構外側采用“防銹底漆+(膩子)+中涂漆+底色漆+罩光清漆”的涂料工藝,該涂層中的四種漆均列出了油性體系的執行標準,其中防銹底漆耐鹽霧達到500h,底色漆與罩光清漆要求非常高,廠修標準中要求光澤控制在70±5%,清漆細度要求≤10微米,并且要求耐丁酮擦拭試驗50次來回漆膜基本無變化,并且要求耐酸堿性以及耐候性達到1000h。
技術實現要素:
為了響應國家對環保要求的號召,本發明針對滿足于此標準要求而設計開發了一整套水性環保體系的對應產品,綜合性能完全能滿足于標準要求,能廣泛的應用于25型客車表面的涂裝。
應用于25型客車的水性面漆、清漆,
其中面漆中包括有按重量百分比計的如下組分:
水性丙烯酸聚氨酯樹脂乳液50~60%、顏料3~26%、納米硫酸鋇5~20%、水性分散劑0.3~0.5%、水性消泡劑0.2~0.4%、表面活性劑0.1~0.2%、中和劑0.2~0.6%、水性抗紫外劑0.5~1%、水性聚酰胺蠟漿2~4%、去離子水11~13%、成膜助劑1~2%;
其中清漆中包括有按重量百分比計的如下組分:
水性丙烯酸聚氨酯樹脂乳液70~80%、水性消光粉0~12%、水性分散劑0.3~0.5%、水性消泡劑0.1~0.2%、水性有機硅流平劑0.2~2%、表面活性劑0.2~0.4%、中和劑0.4~0.6%、水性抗紫外劑0.5~1%、水性聚酰胺蠟漿1~2%、去離子水7~14%、成膜助劑2~4%。
涂料組合物,包括有上述的水性面漆、清漆,以及分別與面漆和清漆配合的第一固化劑和第二固化劑,所述的面漆與第一固化劑的重量比范圍是100:(10~70);所述的清漆與第二固化劑的重量比范圍是100:(10~70);第一固化劑和第二固化劑是親水型異氰酸酯樹脂固化劑。
上述的水性面漆、清漆的制備方法,
其中面漆的制備方法,包括如下步驟:
1、將去離子水、水性分散劑、水性消泡劑、成膜助劑一起加入采用300~400轉/分攪拌5~10分鐘;
2、加入顏料、納米硫酸鋇、水性聚酰胺蠟漿,采用400~600轉/分攪拌5~10分鐘,采用砂磨機研磨至細度達到20微米以下;
3、加入水性丙烯酸聚氨酯樹脂采用400~600轉/分攪拌15~20分鐘;
4、邊采用400~600轉/分邊攪拌邊加入表面活性劑、水性抗紫外劑,采用400~600轉/分分散15~20分鐘,采用中和劑調整pH值在8~9之間。
其中清漆的制備方法,包括如下步驟:
1、將水性丙烯酸聚氨酯樹脂乳液加入生產缸中;
2、采用去離子水將水性分散劑、水性消泡劑、水性有機硅流平劑、表面活性劑稀釋后加入生產缸中,采用300~400轉/分攪拌5~10分鐘;
3、加入水性消光粉、水性聚酰胺蠟漿采用500~600轉/分攪拌15~20分鐘;
4、加入水性抗紫外劑,采用中和劑調整pH值在8~9之間,采用400~500轉/分攪拌5~10分鐘。
有益效果
此款產品的面漆具有干速快、硬度高、防流掛性好,耐候性可達到2000小時以上,耐丁酮性能可達到1000次以上,耐化學性非常優異;清漆具有干速快、 硬度高、 防流掛性好, 耐候性可達到 2000 小時以上, 耐丁酮性能可達到 1 000 次以上, 耐化學性及復合層耐鹽霧性非常優異 。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。但本領域技術人員將會理解,下列實施例僅用于說明本發明,而不應視為限定本發明的范圍。實施例中未注明具體技術或條件者,按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以通過市購獲得的常規產品。
此外,在權利要求和說明書中使用的序數詞例如“第一”、“第二”、“第三”等,用于修飾權利要求項而不是由于本身含有任何優先、在先或一項權利要求的順序在另一權利要求之前或者執行方法步驟的時間順序。但是,僅僅作為標簽使用以區別例如帶有特定名稱的權利要求的元素與另外一個帶有相同名稱的元素(而不是用于順序性的屬于),來區分權利要求的元素。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
本文使用的詞語“包括”、“包含”、“具有”或其任何其他變體意欲 涵蓋非排它性的包括。例如,包括列出要素的工藝、方法、物品或設 備不必受限于那些要素,而是可以包括其他沒有明確列出或屬于這種 工藝、方法、物品或設備固有的要素。
以范圍形式表達的值應當以靈活的方式理解為不僅包括明確列舉出的作為范圍限值的數值,而且還包括涵蓋在該范圍內的所有單個數值或子區間,猶如每個數值和子區間被明確列舉出。例如,“大約0.1%至約5%”的濃度范圍應當理解為不僅包括明確列舉出的約0.1%至約5%的濃度,還包括有所指范圍內的單個濃度(如,1%、2%、3%和4%)和子區間(例如,0.1%至0.5%、1%至2.2%、3.3%至4.4%)。
本發明中提出的應用于25型客車的水性面漆、清漆,是由面漆組合物和清漆組合物相配套使用而成。
其中,面漆中包括有按重量百分比計的如下組分:水性丙烯酸聚氨酯樹脂乳液50~60%、顏料3~26%、納米硫酸鋇5~20%、水性分散劑0.3~0.5%、水性消泡劑0.2~0.4%、表面活性劑0.1~0.2%、中和劑0.2~0.6%、水性抗紫外劑0.5~1%、水性聚酰胺蠟漿2~4%、去離子水11~13%、成膜助劑1~2%;
清漆中包括有按重量百分比計的如下組分:水性丙烯酸聚氨酯樹脂乳液70~80%、水性消光粉0~12%、水性分散劑0.3~0.5%、水性消泡劑0.1~0.2%、水性有機硅流平劑0.2~2%、表面活性劑0.2~0.4%、中和劑0.4~0.6%、水性抗紫外劑0.5~1%、水性聚酰胺蠟漿1~2%、去離子水7~14%、成膜助劑2~4%。
本發明中所述的丙烯酸聚氨酯樹脂乳液,是指丙烯酸系單體、多元醇與異氰酸酯單體共聚反應得到的水性乳液。
這里的丙烯酸系單體,沒有特別的限定,可以例示如:(甲基)丙烯酸甲酯(是指丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯的任意一種,下同)、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯等含有烷基的(甲基)丙烯酸類單體;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等含有羥基的(甲基)丙烯酸類單體;(甲基)丙烯酸等乙烯性不飽和羧酸;(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯等含有氨基的(甲基)丙烯酸類單體;(甲基)丙烯酰胺、乙基(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺的(甲基)丙烯酸類單體;丙烯腈等含有腈基的(甲基)丙烯酸類單體;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含有環氧基的(甲基)丙烯酸類單體等。
本發明的多元醇化合物是二醇化合物和三醇化合物等,作為本發明使用的多元醇成分,主要使用聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或者聚醚多元醇等,其中可以使用作為聚氨酯樹脂的原材料的普通物質,沒有特別的規定。更具體地講,作為聚酯多元醇,可以使用鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、萘二羧酸、琥珀酸、酒石酸、丙二酸、乙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、1,4-環己基二羧酸、α-氫化己二烯二酸、β-氫化己二烯二酸、α,β-二乙基琥珀酸、馬來酸、富馬酸、其他二元酸等1種或2種以上與乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、3,3-二羥甲基庚烷、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、環己烷-1,4-二醇、環己烷-1,4-二甲醇、雙酚A的環氧乙烷、環氧丙烷等加成物、雙(β-羥乙基)苯、苯二甲醇、其它二醇或甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇等多元醇類的縮聚反應得到的聚酯多元醇。此外,還可以列舉ε-己內酯、烷基取代ε-己內酯、δ-戊內酯、烷基取代δ-戊內酯等環狀酯(內酯)等單體的開環聚合得到的內酯類的聚酯多元醇,還可以使用將低分子多元醇的一部分變成六亞甲基二胺、異佛爾酮二胺、單乙醇胺等低分子胺類、低分子氨基醇的聚酯酰胺多元醇等。作為聚醚多元醇,可以使用以如所述的二醇類、多元醇類或者它們與乙二胺、丙二胺、甲苯二胺、間苯二胺、二苯基甲烷二胺、苯二甲胺等胺類那樣具有2個以上,優選2-3個活性氫基團的化合物作為引發劑,加成聚合1種或2種以上環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷等烯化氧類、甲基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚等烷基或芳基縮水甘油醚類、四氫呋喃等環狀醚類單體等得到的聚醚多元醇。作為聚碳酸酯多元醇,可以使用通過如上所述低分子二醇類、低分子三醇與碳酸乙二酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯等的反應而得到的聚碳酸酯多元醇。另外,還可以適當地使用通過聚碳酸酯多元醇和聚酯多元醇的酯交換生成的多元醇。其他還可以使用由聚醚多元醇和二羧酸類制得的共聚多元醇以及由聚酯、聚碳酸酯和環氧化物、環狀醚的反應得到的聚醚酯多元醇,還可以使用具有2個以上羥基的、聚丁二烯、氫化聚丁二烯、聚異戊二烯、氫化聚異戊二烯等的聚烯烴多元醇。
作為異氰酸酯單體,可列舉出六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、二聚酸二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯化合物;這些二異氰酸酯化合物的縮二脲型加成物、異氰脲酸酯環加成物;異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、甲基環己烷-2,4-(或-2,6-)二異氰酸酯、1,3-(或者1,4-)二(異氰酸根合甲基)環己烷、1,4-環己烷二異氰酸酯、1,3-環戊烷二異氰酸酯、1,2-環己烷二異氰酸酯等脂環族二異氰酸酯化合物;這些二異氰酸酯的縮二脲型加成物、異氰脲酸酯環加成物;二甲苯二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、1,4-萘二異氰酸酯、4,4’-甲苯胺二異氰酸酯、4,4’-二苯基醚異氰酸酯、(間或對)苯二異氰酸酯、4,4’-亞聯苯基二異氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-亞聯苯基二異氰酸酯、雙(4-異氰酸根合苯基)砜、亞異丙基雙(4-苯基異氰酸酯)等芳香族二異氰酸酯化合物;這些二異氰酸酯化合物的縮二脲型加成物、異氰脲酸酯環加成物;三苯基甲烷-4,4’,4”-三異氰酸酯、1,3,5-三異氰酸根合苯、2,4,6-三異氰酸根合甲苯、4,4’-二甲基二苯基甲烷-2,2’,5,5’-四異氰酸酯等在1分子中具有三個以上異氰酸酯基的多異氰酸酯化合物;這些多異氰酸酯化合物的縮二脲型加成物、異氰脲酸酯環加成物;以相對于乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、二羥甲基丙酸、聚亞烷基二醇、三羥甲基丙烷、己烷三醇等多元醇的羥基而言異氰酸酯基成為過量的比率,使得多異氰酸酯化合物與這些多元醇進行反應而成的氨基甲酸酯化加成物;這些氨基甲酸酯化加成物的縮二脲型加成物、異氰脲酸酯環加成物等。
另外,在聚合過程中,也可以加入作為能夠與丙烯酸類單體共聚的其他單體,可以例示有苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯甲苯等芳香族烴類乙烯單體;馬來酸、衣康酸、巴豆酸、富馬酸、檸康酸等α,β-乙烯性不飽和羧酸;苯乙烯磺酸、乙烯磺酸等含有磺酸的乙烯單體;馬來酸酐、衣康酸酐等的酸酐;氯乙烯、偏二氯乙烯、氯丁二烯等含氯單體;羥乙基乙烯基醚、羥丙基乙烯基醚等含有羥基的烷基乙烯基醚;乙二醇單烯丙基醚、丙二醇單烯丙基醚二乙二醇單烯丙基醚等烷撐二醇單烯丙基醚;乙烯、丙烯、異丁烯等α-烯烴;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯等乙烯酯;甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、丁基乙烯醚、環己基乙烯醚等乙烯醚;乙基烯丙基醚、丁基烯丙基醚等烯丙基醚等。
關于上述氨基甲酸酯預聚物的制造,可基于現有公知的方法而進行。
將上述的丙烯酸單體、異氰酸酯、多元醇單體在催化劑和引發劑的作用下進行聚合,反應結束后,再與消泡劑、中和劑、去離子水進行混合,可以制備得到乳液,優選使用轉相乳化法。首先,向加入了乳化劑的油分(含有樹脂的有機溶劑)中加入少量水,混合,由此可以獲得W/O型乳液。接著,一邊緩慢地加入水,一邊使其轉相,最終可以獲得O/W型乳液。 用于混合的裝置可以舉出帶有旋轉葉片的軸式攪拌器和均化器、均相混合機、膠體磨等。另外,乳化溫度優選在10-80℃的范圍,更優選在20-30℃的范圍。乳液的平均粒徑沒有特別的限定,通常為0.01-10μm 左右,優選為0.1-1μm左右。平均粒徑超過10μm的場合,容易發生沉降,穩定性變差。
作為聚合引發劑,可不受限制地使用現有公知的聚合引發劑, 例如可列舉出環己酮過氧化物、3,3,5-三甲基環己酮過氧化物、甲 基環己酮過氧化物、1,1-雙(叔丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、 1,1-雙(叔丁基過氧基)環己烷、正丁基-4,4-雙(叔丁基過氧基)戊酸 酯、枯烯氫過氧化物、2,5-二甲基己烷-2,5-二氫過氧化物、1,3-雙(叔 丁基過氧化-間異丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷、 二異丙苯過氧化物、叔丁基枯基過氧化物、癸酰基過氧化物、月 桂酰過氧化物、苯甲酰過氧化物、2,4-二氯苯甲酰過氧化物、二叔 戊基過氧化物、雙(叔丁基環己基)過氧化二碳酸酯、叔丁基過氧化 苯甲酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基過氧基)己烷、過氧化-2- 乙基己酸叔丁酯等過氧化物類聚合引發劑;2,2’-偶氮雙(異丁腈)、 2,2’-偶氮雙-2-甲基丁腈、1,1’-偶氮雙(環己烷-1-甲腈)、偶氮枯烯、 2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮雙-2,4-二甲基戊腈、4,4’-偶氮 雙(4-氰基戊酸)、2-(叔丁基偶氮)-2-氰基丙烷、2,2’-偶氮雙(2,4,4- 三甲基戊烷)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙烷)、2,2’-偶氮雙[2-甲基-N-(2- 羥乙基)-丙酰胺]、二甲基2,2’-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)、1,1’-偶氮 雙(1-環己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]、二甲 基-2,2’-偶氮雙異丁酸酯等偶氮類聚合引發劑。
作為中和劑,如果是可將羧基進行中和的中和劑則沒有特別限制,例如,可列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀、三甲胺、二甲基氨基乙醇、2-甲基-2-氨基-1-丙醇、三乙胺、氨等。
另外,進行乳液聚合時所使用的消泡劑沒有特別限制,例如可列舉二烷基磺基琥珀酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、月桂基硫酸鈉、聚氧化乙烯烷基苯基醚硫酸鈉以及烷基二苯基醚二磺酸鈉等陰離子性乳化劑,聚氧化乙烯高級醇醚以及聚氧化乙烯烷基苯基醚等非離子性乳化劑以及具有自由基聚 合性雙鍵的陰離子性或陽離子性的反應性乳化劑。
反應性乳化劑是指在分子中一同具有非離子性基團、陰離子 性基團以及陽離子性基團中的任1種以上的基團和聚合性不飽和 基團的乳化劑,作為聚合性不飽和基團,具體列舉出(甲基)烯丙基、 (甲基)丙烯酰基、丙烯基、丁烯基等。
許多慣用的成膜助劑能增大流動、減少泡沫,而且有時在有助于被涂施涂料聚結(這促使形成更連續的涂層)的同時還能提高凍/融穩定性。一些成膜助劑為:乳酸酯、2-丁氧基乙醇、鄰苯二甲酸酯、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、甲基苯基甲醇、乙二醇、二乙二醇、雙丙酮醇、丙二醇、乙二醇或丙二醇的單酯和二酯、等等。
本發明中所使用的表面活性劑,例如可以例舉十二烷 基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等陰離子表面活性劑;聚氧乙烯月桂醚、 聚氧乙烯壬基苯醚等非離子表面活性劑;十六烷基三甲基溴化銨、十 二烷基氯化吡啶等陽離子表面活性劑;月桂基甜菜堿等兩性表面活性劑。
本發明中所使用的消光劑例如可以例舉白炭黑、氫氧化鋁、碳酸鎂、碳酸鋇、硫酸鋇、硫化鋅具有作為消光劑的機能。
其中,作為著色顏料,一般可以使用 能夠配合于涂料中的物質。具體而言,可以例舉如:氧化鈦、氧化鋅、炭 黑、燈黑、骨黑、石墨、黑色氧化鐵、銅鉻黑、鈷黑、銅錳鐵黑、氧化鐵 紅、鉬橙、永固紅、永固胭脂紅、蒽醌紅、苝紅、喹吖啶酮紅、黃色氧化 鐵、鈦黃、牢固黃、苯并咪唑酮黃、鉻綠、鈷綠、酞菁綠、群青、紺青、 鈷藍、酞菁藍、喹吖啶酮紫、二嗪紫、鋁顏料、珍珠顏料等,可以使用 它們中的1種或2種或更多種。
在本發明的水性涂料組成物中,除了上述成分之外,還可以混合著色顏料、填充顏料、骨材、其他在普通涂料中可以使用的各 種成分,例如,造膜助劑、增塑劑、抗凍劑、防腐劑、防霉劑、抗菌劑、 消泡劑、顏料分散劑、增粘劑、流平劑、濕潤劑、pH調整劑、纖維類、 消光劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、光穩定劑、吸附劑、催化劑、交聯劑 等。
本發明的水性涂料組合物可以含有在水中溶解的有機溶劑。作為該有機溶劑的具體例,可以列舉出,乙二醇、丙二醇、乙二醇單丁基醚、丙二醇單丁基醚、二甘醇、一縮二丙二醇、二甘醇單丁基醚等。從盡量減少使用VOC的觀點出發,優選使有機溶劑的量盡可能的少。
本發明的涂料組合物通過涂布于各種基材上可形成具有優良外觀 的金屬涂膜。
用本發明涂料組合物涂布的基材沒有限制。優選基材例如為汽車、 摩托車等的車體。其它可用的基材包括用于形成上述車體的材料,例 如冷軋鋼板、鍍鋅鋼板,鍍鋅合金鋼板,不銹鋼板,鍍錫鋼板,其它 鋼板,鋁板,鋁合金板和其它金屬基材;各種塑料材料;等。基材可以是其金屬表面已進行表面處理如磷酸鹽處理、鉻酸鹽處 理、復合氧化物處理等的上述車體或金屬基材。此外,基材可以是具 有各種電沉積涂料組合物的底涂層和/或中間涂層的上述車體或金屬襯 底等。
涂布本發明涂料組合物的方法沒有限制,可以是例如壓氣噴涂法、 無氣噴涂法、旋轉霧化涂布法,幕涂法等。通過上述涂布方法可形成 濕涂層。其中,特別優選壓氣噴涂法等。在涂布涂料組合物時,根據 需要可以施加靜電。所要涂布的本發明涂料組合物的量是使得組合物在固化時形成約 3,000至約8,000nm厚的涂膜。該量優選使得組合物在固化時形成厚約 3,000至約6,000nm的涂膜。此外,調節涂料組合物的粘度使得當通過在基材上涂布涂料組合 物形成的沉積涂層具有40wt%固體成分含量時,沉積涂層在20℃和0.1 s-1的剪切速率下測定的粘度在4×102至1×104mPa·s的范圍內。上述沉積涂層粘度是如下測定的。將涂料組合物噴涂到鍍錫基材 上并靜置1分鐘,然后收集沉積涂層。測定沉積涂層的固體成分含量 及其在20℃及0.1s-1剪切速率下的粘度。除了使涂料組合物靜置2、5或10分鐘外,同樣測定如上形成的沉積涂層的固體成分含量和粘度。分別將所測定的固體成分含量(重量)和粘度標示在橫坐標和縱坐標 上,利用通過最小二乘法得到的函數畫出曲線圖。由該曲線圖上讀出 固體成分含量為40wt%時的沉積涂層粘度。盡管沉積涂層的粘度隨涂布條件如溫度、濕度等而變化,但通常 例如可以通過如下方式調節至上述范圍內:用有機溶劑和/或水適當調 節涂料組合物的粘度使得涂布時涂料組合物的粘度在20℃和60rpm下 用布氏粘度計測定為約50至約400cP,優選為約100至約200cP。
可通過加熱將基材上的沉積涂層固化。加熱可通過公知加熱方法進行,例如使用干燥爐如熱空氣爐、電爐、紅外線加熱爐等進行。加熱溫度優選為約80至約180℃,更優選約100至約160℃。加熱時間沒有限制,通常為約20至約40分鐘。
實施例1~4 底漆的制備
原料如下:
水性丙烯酸聚氨酯樹脂(2695Covestro)
金紅石型鈦白粉(706杜邦)
碳黑(6#碳黑迪固薩)
中鉻黃(103-2A國標中鉻黃重慶江南)
酞青綠(G雙樂化工)
永固紅(F5RK杭州力禾)
納米硫酸鋇(BS80北京金斑馬)
水性聚酰胺蠟漿(AQH-630深圳立驊鑫)
水性分散劑(755W迪高)
水性消泡劑(DF7072海銘斯和DF675海銘斯按照1:1混合)
表面活性劑(OF成都惠恩化工)
水性抗紫外劑(1406北京加成)
成膜助劑(PDGA美國陶氏)
中和劑(AMP-95海銘斯化學)
親水型異氰酸酯樹脂固化劑(N-3900Covestro)
表 1: 實施例 1~實施例 4 組分 配方配比
制備方法是:
1、將去離子水、水性分散劑、水性消泡劑、成膜助劑一起加入采用300~400轉/分攪拌5~10分鐘;
2、加入顏料、納米硫酸鋇、水性消光粉、水性聚酰胺蠟漿,采用400~600轉/分攪拌5~10分鐘,采用砂磨機研磨至細度達到20微米以下;
3、加入水性丙烯酸聚氨酯樹脂采用400~600轉/分攪拌15~20分鐘;
4、邊采用400~600轉/分邊攪拌邊加入、水性潤濕劑、表面活性劑、水性抗紫外劑,采用400~600轉/分分散15~20分鐘。采用中和劑調整pH值在8~9之間。
干板實現:將薄鋼板(50mm×120mm×0.5mm)采用1000目細砂紙進行打磨處理;上述底漆組合物:親水型異氰酸酯固化劑=3:1重量比配比,采用去離子蒸餾水進行噴涂粘度的調整,將噴涂粘度調整為20~25S(T~4杯),在薄鋼板上噴涂2~3層,干板放置25℃恒溫箱中自干48小時檢測常規性能,熟化7d后測試耐丁酮擦拭試驗。
測試結果如下:
從上表可以看出,此款產品具有干速快、硬度高、防流掛性好,耐候性可達到2000小時以上,耐丁酮性能可達到1000次以上,耐化學性非常優異;另外,對照例1中由于水加入水性聚酰胺蠟漿,導致了底漆的耐候性不好。
實施例5~9 清漆的制備
以下實施例中制備的清漆,主要用于于底漆配套。
原料如下:
水性丙烯酸聚氨酯樹脂(2470 Covestro)
苯丙乳液(Acronal7035,巴斯夫)
水性聚酰胺蠟漿(AQH-630 深圳立驊鑫)
水性消光粉(M2 新加坡耐博)
水性分散劑(211 YCK)
水性有機改性聚硅氧烷聚醚消泡劑(6700 成都合興達化工)
水性有機硅類流平劑(3300 重慶麥圖)
表面活性劑(OF 成都惠恩化工)
水性抗紫外劑(1406 北京加成)
成膜助劑(PDGA 美國陶氏)
中和劑(AMP-95 海銘斯化學)
親水型異氰酸酯樹脂固化劑(2695 Covestro)
原料的重量份配比:
制備方法是:
1、將水性丙烯酸聚氨酯樹脂乳液加入生產缸中;
2、采用去離子水將水性分散劑、水性消泡劑、水性有機硅流平劑、表面活性劑稀釋后加入生產缸中,采用300-400轉/分攪拌5-10分鐘;
2、加入水性消光粉、水性聚酰胺蠟漿采用500-600轉/分攪拌15-20分鐘;
4、加入水性紫外光吸收劑,采用中和劑調整pH值在8-9之間,采用400-500轉/分攪拌5-10分鐘。
干板實現:將以上制備得到的清漆與親水型異氰酸酯固化劑按照重量比3:1配比,采用去離子蒸餾水進行噴涂粘度的調整,將噴涂粘度調整為20-25S(T-4杯),按照上表中的配對在實施例1~4和對照例1得到的漆面噴涂2-3層,干板放置25℃恒溫箱中自干48小時檢測常規性能,熟化7d后測試耐丁酮擦拭試驗及耐化學性測試。同時噴涂于水性雙組份底色漆上,得到的復合層,其總厚度控制在90-130μm。
檢測結果如下:
注:耐高低溫循環交變試驗條件:80±2℃、95%RH4h,80℃至-40℃2h(變溫速度1℃/min),-40±2℃4h,-40℃至80℃、95%RH2h(變溫速度1℃/min),以上12h為一周期,樣板在60周期試驗完成后應室溫下放置16h以上再進行測試;當涂層厚度為≤300μm時進行劃格試驗,厚度≤80μm以下時,劃格間距為1mm,厚度80-150μm時,劃格間距為2mm,厚度150-300μm時,劃格間距為3mm,涂層厚度>300μm時進行X-切割試驗。因其厚度均在 150-300 微米之間, 所以采用劃格間距為 3mm 測試。
從上表中可以看出,此款產品具有干速快、 硬度高、 防流掛性好, 耐候性可達到 2000 小時以上, 耐丁酮性能可達到 1 000 次以上, 耐化學性及復合層耐鹽霧性非常優異 。其中實施例8和實施例9的清漆組成相同,但是分別是與實施例4和對照例1的底漆相配套,對照例1中由于未加入水性聚酰胺蠟漿,導致與清漆之間的配套性不好,存在著附著力低和復合層劃格試驗中效果不好,另外也存在著耐低溫和高溫性不好。而實施例10與實施例8的區別是通過加入苯丙乳液,提高了清漆的與底漆之間的耐高低溫循環的性能,經過60個循環之后仍然能夠保持較好的漆膜完整和附著性。