CN101104768A - 高光水性汽车漆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高光水性汽车漆，是由丙烯酸甲酯树脂27～36％、丙烯酸乙酯树脂31～41％、水溶性甲醚化氨基树脂9～14％、水溶性聚氨酯流平剂0.1～0.3％、水性聚氨酯增稠流变剂3～5％和去离子水3～18.5％在容器中混合制成罩光清漆。在清漆中加入颜料浆制成色漆。本发明用多种分散剂组合，对颜料进行润湿分散，保证了颜料分散成细小微粒的稳定性及各种颜料之间的混溶性。选用了二种以上的高固体份基础树脂的组合，使整体水性漆的固体份提高，为漆面的丰满度和光泽度提供了保证。减少了有害有机溶剂挥发造成的污染，产品达到或超过了溶剂性汽车清漆的技术指标。

Description

高光水性汽车漆
一、技术领域
本发明属于涂料生产技术领域，具体涉及汽车喷涂工艺最后一道工序使用的罩光清漆和色漆的生产方法。
二、背景技术
目前我国汽车制造业大都在使用溶剂性汽车用漆，而溶剂性汽车漆中的有机溶剂，含有大量对人体及环境有害的物质，在生产和汽车喷涂过程中，会有大量的有机溶剂挥发，造成空气污染和安全隐患，给人员及生态环境都造成了危害。要解决这个问题，就要解决汽车用漆中的有机溶剂问题，这也是涂料领域多年来一直要解决和攻克的难题，经过人们的专研和努力，已攻克了部分难题，即汽车喷涂过程中的底漆、中涂漆、金属漆都研制出了水溶性汽车用漆，只有最后一道工序用漆——水性色漆或罩光清漆还没有攻克，致使汽车生产喷涂环保问题没有得到彻底解决。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种高光水性汽车漆，用水溶性汽车用漆替代有机溶剂性汽车用漆，从而完善汽车用环保漆的种类，满足汽车生产喷涂工艺(特别是自动化生产)的需求，彻底解决有害气体挥发的危害。
本发明采用的技术方案是：高光水性汽车漆包括罩光清漆和色漆，色漆是在罩光清漆的漆料中加入颜料浆。罩光清漆由水性甲基丙烯酸甲酯树脂(简称丙烯酸甲酯树脂)、水性甲基丙烯酸乙酯树脂(简称丙烯酸乙酯树脂)、水溶性甲醚化氨基树脂(简称氨基树脂)、水溶性(非离子)聚氨酯流平剂(简称聚氨酯流平剂)、水性聚氨酯增稠流变剂(简称增稠剂)和去离子水在容器中混合制成。
各物料的重量百分比为：丙烯酸甲酯树脂：27～36％、丙烯酸乙酯树脂：31～41％、氨基树脂：9～14％、聚氨酯流平剂：0.1～0.3％、增稠剂：3～5％、去离子水：3～18.5％。
为了提高产品性能，还可在漆料中再加入聚醚改性硅氧烷流平剂(简称硅氧烷流平剂)、疏水性改性二氧化硅氧烷消泡剂(简称消泡剂)、苯异三氮唑紫外线吸收剂(简称紫外线吸收剂)、亚磷酸脂光稳定剂(简称光稳定剂)、丙二醇抗低温成膜助剂(简称成膜助剂)和异噻唑啉酮杀菌剂(简称杀菌剂)
加入的物料重量百分比为：硅氧烷流平剂：0.2～0.4％、消泡剂：0.2～0.4％、紫外线吸收剂：0.8～1.5％、光稳定剂：0.3～0.8％、成膜助剂：3～5％、杀菌剂：0.1～0.4％。
生产制作方法：在分散机500～1000转/分工作状态下，将上述物料加入投料罐中，经20～30分钟搅拌，物料混合均匀，即为漆料，也就是罩光清漆。
色漆的颜料浆是由颜料(可溶于水的各种有机或无机颜料)、非离子型烷基乙烯醚类润湿剂(简称润湿剂)、聚丙烯酸铵盐分散剂(简称铵盐分散剂)、聚二甲基硅氧烷消泡剂(简称消泡剂)和去离子水投入至投料罐中，经分散机分散搅匀后，用砂磨机研磨至细度15μm以下而成。各物料的重量百分比为：颜料：27～65％、润湿剂：0～4％、铵盐分散剂：0.5～4％、消泡剂：0.1～0.3％、去离子水：28～86％。
为了提高产品性能，还可在颜料浆中再加入油酰基环氧烷烃嵌段共聚物分散剂3～20％、异噻唑啉酮杀菌剂0.1～0.3％。
生产制作方法：a.将去离子水加入投料罐中，在分散机高速搅拌下(500～1200转/分)，依次加润湿剂、铵盐分散剂、共聚物分散剂、消泡剂、颜料后，将分散机调至线速度20m/秒，分散40～60分钟。b.分散完成后，再用砂磨机进行研磨细度为15μm以下。c.研磨完成后，在搅拌机搅拌下加入杀菌剂后即为颜料浆。
本发明用多种分散剂组合，对颜料进行润湿分散，经过这个充分润湿分散过程，保证了颜料分散成细小微粒的稳定性及各种颜料之间的混溶性。选用了二种以上的高固体份基础树脂的组合，使整体水性漆的固体份提高，为漆面的丰满度和光泽度提供了保证，再加上各种助剂的配合，使油漆的整体性能也有了很大的提高。
本发明产品减少了生产和应用过程中有害有机溶剂的挥发给生产工人及大气造成的危害和污染；节省生产原料，降低生产成本；产品达到或超过溶剂性汽车清漆的技术指标。达到了国家对汽车工业的环保要求，特别是对国家制定环保行业规范有着积极的作用。
四、具体实施方式
水性汽车漆分为：罩光清漆、有机颜料色漆(黑、兰、绿、红)和无机颜料色漆(白、黄、铁红、桔红)。
(一)、罩光清漆(漆料)：
    序号   物料名称   投料量(kg)
    1   60％丙烯酸甲酯树脂     33
    2   60％丙烯酸乙酯树脂     37
    3   80％氨基树脂     12
    4   聚氨酯流平剂     0.2
    5   硅氧烷流平剂     0.3
    6   消泡剂     0.3
    7   增稠剂     4
    8   紫外线吸收剂     1
    9   光稳定剂     0.5
    10   成膜助剂     4
    11   杀菌剂     0.3
    12   去离子水     7.4
将上述物料在分散机搅拌下，投入罐中，充分搅拌20分钟，使其均匀，检测各项理化指标，合格后进行分罐包装，即为成品。
(二)、有机颜料浆(黑、兰、绿、红)
    序号     物料名称   投料量(kg)
    1   颜料     30
    2   润湿剂     1
    3   铵盐分散剂     3
    4   共聚物分散剂     7
    5   消泡剂     0.1
    6   杀菌剂     0.2
    7   去离子水     58.7
将去离子水投入罐中，分散机转速500～1000转/分，依次投入润湿剂、铵盐分散剂、共聚物分散剂、消泡剂、颜料，搅拌20～30分钟后，经砂磨机研磨至15μm以下，在加杀菌剂进行搅拌10分钟即可。
(三)、无机颜料浆(白、黄、铁红、桔红)：
    序号     物料名称   投料量(kg)
    1   颜料     60
    2   润湿剂     1
    3   铵盐分散剂     4
    4   消泡剂     0.1
    5   杀菌剂     0.3
    6   去离子水     34.6
操作方法同上。
(四)、水性高光泽、高固体色漆(黑、兰、红、绿)：
    序号     物料名称   投料量(kg)
    1   40％颜料浆     15
    2   52％漆料     83
    3   去离子水     2
将颜料浆与漆料加入罐中，再加入去离子水进行搅拌，混合均匀。
(五)、水性高光泽、高固体色漆(白、黄、铁红、桔红)：
    序号   物料名称   投料量(kg)
    1   65％颜料浆     40
    2   52％漆料     58
    3   去离子水     2
操作方法同上。
长春仪器材料研究所2006年8月所测得的高光水性汽车漆各项性能指标如下：
检测项目     水性漆实测值
容器中的物料状态     无异物，硬块，易搅起的均匀物体
固体含量，％     水性色漆：50～60、水性清漆：50
细度，μm     ≤10
附着力，级     1
铅笔硬度     H
柔韧性，mm     1
光泽(60°)     ≥90(水性色漆)、96(水性清漆)
耐冲击性，kg·cm     ＞50
耐水性，24h     不起泡、不脱落、不变色
耐汽油性，4h     不起泡、不脱落、不变色
耐温变     ≤2级
鲜映性     ≥0.8
人工加速老化，(800h)     无明显龟裂，抛光后失光率≤30％

Claims (6)

1.一种高光水性汽车漆，其特征是：它由下述物料混合制成，所用物料及其重量百分比为：水性甲基丙烯酸甲酯树脂27～36％、水性甲基丙烯酸乙酯树脂31～41％、水溶性甲醚化氨基树脂9～14％、水溶性聚氨酯流平剂0.1～0.3％、水性聚氨酯增稠流变剂3～5％和去离子水3～18.5％。
2.根据权利要求1所述的高光水性汽车漆，其特征是：在漆料中加入聚醚改性硅氧烷流平剂0.2～0.4％、疏水性改性二氧化硅氧烷消泡剂0.2～0.4％、苯异三氮唑紫外线吸收剂0.8～1.5％、亚磷酸脂光稳定剂0.3～0.8％、丙二醇抗低温成膜助剂3～5％、异噻唑啉酮杀菌剂0.1～0.4％。
3.根据权利要求1所述的高光水性汽车漆，其特征是：在罩光清漆的漆料中加入颜料浆，颜料浆所用物料及其重量百分比为：颜料27～65％、非离子型烷基乙烯醚类润湿剂0～4％、聚丙烯酸铵盐分散剂0.5～4％、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.1～0.3％和去离子水28～86％。
4.据权利要求1所述的高光水性汽车漆，其特征是：在颜料浆中加入油酰基环氧烷烃嵌段共聚物分散剂3～20％、异噻唑啉酮杀菌剂0.1～0.3％。
5.一种如权利要求1或2所述的高光水性汽车漆的生产方法，其特征是：在分散机500～1000转/分工作状态下，将上述物料加入投料罐中，经20～30分钟搅拌，物料混合均匀，即为漆料。
6.一种如权利要求3或4所述的高光水性汽车漆的生产方法，其特征是：颜料浆的制作方法为：a.将去离子水加入投料罐中，在分散机以500～1200转/分的速度搅拌下，依次加润湿剂、铵盐分散剂、共聚物分散剂、消泡剂、颜料后，再将分散机调至线速度20m/秒，分散40～60分钟；b.分散完成后，再用砂磨机进行研磨细度为15μm以下；c.研磨完成后，在搅拌机搅拌下加入杀菌剂后即为颜料浆。
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