CN101613563A - 一种轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法，该涂料由A、B两个组分混合而成。所述A组分包括：含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂21～65份，颜填料15～40份，助剂1～10份，有机溶剂16～42份；所述B组分为多异氰酸酯预聚物20～36份。使用时，将A、B组分按质量比2～7∶1进行混合并搅拌均匀，调整到合适的粘度后用喷涂方法施工。本发明提供的涂料所形成的漆膜表面张力低，结构致密，硬度高，具有优异的抗涂鸦性、耐磨性、耐擦洗性、耐腐蚀性，使用寿命长。

Description

一种轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗涂鸦涂料的制备方法，具体涉及一种轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法。

背景技术

轨道列车用涂料相比于普通的车用涂料，不仅要具备一定的防腐蚀性和附着力，更对硬度、光泽、耐候性、安全性、抗涂鸦等性能提出了更高的要求。目前，世界上生产该涂料的国家主要是美国、日本、德国、法国等国家，占据了世界80％的市场份额，国内的涂料市场也被这些国家的产品占据和垄断。因此，考虑到未来我国对轨道列车用涂料的巨大需求，我国迫切需要研发出具有自主知识产权的轨道列车用涂料。

目前，在列车车厢内乱涂乱画的涂鸦行为时有发生，难以避免，严重影响车厢的美观，而且清除涂鸦费时费力，大大增加了列车工作人员的工作量。现有的车厢内用涂料抗涂鸦性能差，涂鸦墨迹很容易渗透到漆膜中，使得涂鸦很难清除，必须用化学溶剂溶解或机械擦除，不可避免的对漆膜造成损伤。因此，发明一种具有优异抗涂鸦性能的轨道列车车厢用涂料非常必要。

涂鸦既有水性又有油性，因此漆膜表面必须同时具有憎水性和憎油性；清除涂鸦非常费时费力，最好能用简单擦拭的方法轻松去除，为了达到这一要求，漆膜表面应平整光滑硬度高、表面张力低。能满足此要求的涂料中通常需加入有机硅或有机氟成分。中国专利200710151764.0报道了王贤明等通过接枝聚合将含活性端基的全氟烷基化合物与聚合物主链进行反应，提高了氟碳表面活性剂的储存稳定性，增强了氟碳表面活性剂与丙烯酸树脂的相容性，并使树脂清漆具有极低的表面能；中国专利200610105319.6报道了中国科学院兰州化学物理研究所采用聚四氟乙烯粉或者聚四氟乙烯粉与聚醚醚酮粉组成的混合物为填料，制备了一种超疏水自清洁涂料；中国专利200810141601.9报道了林定波等制备了一种抗污抗涂鸦涂料，该涂料在辐射固化过程中二官能团氟丙烯酸酯低聚物与二官能团有机硅丙烯酸酯低聚物中的C＝C双键参与辐射固化，完成交联反应，使所得漆膜质地致密，有效地防止了涂鸦物质向漆膜的渗透。

然而，就目前报道的技术来看，尚未有专门用于轨道列车车厢用的抗涂鸦涂料。

发明内容

技术问题：本发明的目的是通过化学共聚的方法将有机氟、有机硅成分引入到涂料体系中，提供了一种具有优异抗涂鸦性、耐磨性、耐擦洗性、耐腐蚀性、使用寿命长的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料及制备方法。

技术方案：本发明所述涂料由A、B两组分组成，所述A组分与B组分的质量比为：2～7∶1；按份数比例计：

所述A组分为：

含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂21～65份

颜填料15～40份

助剂1～10份

有机溶剂16～42份；

所述B组分为多异氰酸酯预聚物20～36份。

所述含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂包括以下原料：丙烯酸酯混合单体、端羟基有机硅树脂、三氟丙基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、催化剂、引发剂。

所述丙烯酸酯混合单体为一种或一种以上含氟丙烯酸酯单体和一种或一种以上不含氟丙烯酸酯单体的混合物。

所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟癸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种的组合；所述不含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种的组合。

所述颜填料为气相二氧化硅、钛白粉、锌白粉、立德粉、铝粉中的一种或多种。

所述助剂为催干剂、消光剂、阻燃剂、耐磨剂、分散剂、附着力促进剂中的三种或多种。

轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法为：

所述A组分制备：

将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基环三硅氧烷、端羟基有机硅树脂、催化剂按重量比加入到反应器1中，搅拌均匀，加热使体系温度保持在80～100℃，抽真空，保温反应2～4h后，滴加适量盐酸终止反应，得到溶液(M)；在氮气保护的环境下，将丙烯酸酯混合单体、部分引发剂的二甲苯溶液加入到反应器2中，搅拌均匀，然后滴加溶液(M)，加热使体系温度保持在80～100℃，反应1～3h后，加入剩余的引发剂，继续保温反应1～2h后冷却至室温得到含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂；将含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂、颜填料、助剂、有机溶剂均匀混合，经砂磨机或高速分散机分散后，出料，即得所需的A组分；

使用时，将A、B组分按2～7∶1配比混合均匀，调整到合适粘度即得满足要求的涂料。

有益效果：本发明的优点是：通过化学共聚反应，将氟、硅元素引入到涂料体系中，较常规的物理共混方法，有效地改善了涂料的疏水和疏油性，使之具有优异的抗涂鸦性能；含羟基组分与多异氰酸酯预聚物交联固化成网络状化合物，使所得漆膜结构致密，硬度高，耐磨性、耐腐蚀性好，能有效抵抗涂鸦组分向漆膜的渗透，涂鸦经简单擦拭即可轻松除去。

具体实施方式

本发明的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料，由A、B两个组分混合而成，所述B组分为多异氰酸酯预聚物，所述A组分的制备方法如下：将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基环三硅氧烷、端羟基有机硅树脂、催化剂按重量比加入到反应器1中，搅拌均匀，加热使体系温度保持在80～100℃，抽真空，保温反应2～4h后，滴加适量盐酸终止反应，得到溶液(M)；在氮气保护的环境下，将丙烯酸酯混合单体、部分引发剂的二甲苯溶液加入到反应器2中，搅拌均匀，然后滴加溶液(M)，加热使体系温度保持在80～100℃，反应1～3h后，加入剩余的引发剂。继续保温反应1～2h后冷却至室温得到含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂；将含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂、颜填料、助剂、有机溶剂均匀混合，经砂磨机或高速分散机分散后，出料，即得所需的A组分。使用时，将A、B组分按配比混合均匀，调整到合适粘度即得满足要求的涂料。

所述含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂包括以下原料：丙烯酸酯混合单体，端羟基有机硅树脂，三氟丙基环三硅氧烷，八甲基环四硅氧烷，催化剂，引发剂。

所述丙烯酸酯混合单体为一种或一种以上含氟丙烯酸酯单体和一种或一种以上不含氟丙烯酸酯单体的混合物。

所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟癸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种的组合；所述不含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种的组合。

所述颜填料为气相二氧化硅、钛白粉、锌白粉、立德粉、铝粉中的一种或多种。

所述助剂为催干剂、消光剂、阻燃剂、耐磨剂、分散剂、附着力促进剂中的三种或多种。

实施例1：

本实施例的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料包括以下原料：

三氟丙基环三硅氧烷      10份

八甲基环四硅氧烷        6份

端羟基有机硅树脂        12份

甲基丙烯酸三氟乙酯      15份

甲基丙烯酸乙酯          8份

甲基丙烯酸羟乙酯        9份

多异氰酸酯预聚物        26份

催化剂                  0.3份

引发剂                  0.2份

颜填料                  31份

助剂                    6份

有机溶剂                30份

本实施例的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法，其步骤如下：

将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基环三硅氧烷、端羟基有机硅树脂、催化剂按重量比加入到反应器1中，搅拌均匀，加热使体系温度保持在80～100℃，抽真空，保温反应2～4h后，滴加适量盐酸终止反应，得到溶液(M)；在氮气保护的环境下，将丙烯酸酯混合单体、0.15份引发剂的二甲苯溶液加入到反应器2中，搅拌均匀，然后滴加溶液(M)，加热使体系温度保持在80～100℃，反应2～3h后，加入剩余的0.05份引发剂。继续保温反应1～2h后冷却至室温得到含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂；将含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂、颜填料、助剂、有机溶剂均匀混合，经砂磨机或高速分散机分散后，出料，即得所需的A组分。

使用时，将A、B组分混合均匀，调整到合适粘度即可喷涂。

实施例2：

三氟丙基环三硅氧烷       12份

八甲基环四硅氧烷         8份

端羟基有机硅树脂         8份

甲基丙烯酸六氟丁酯       12份

甲基丙烯酸乙酯           8份

甲基丙烯酸羟乙酯         12份

多异氰酸酯预聚物         28份

催化剂                   0.4份

引发剂                   0.2份

颜填料                   28份

助剂                     6份

有机溶剂                 37份

本实施例的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法，其步骤同实施例1。

实施例3：

三氟丙基环三硅氧烷         15份

八甲基环四硅氧烷           8份

端羟基有机硅树脂           10份

甲基丙烯酸十二氟庚酯       12份

甲基丙烯酸甲酯             12份

甲基丙烯酸羟丙酯           10份

多异氰酸酯预聚物           27份

催化剂                     0.45份

引发剂                     0.2份

颜填料      32份

助剂        9份

有机溶剂    33份

本实施例的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法，其步骤同实施例1。

实施例4：

三氟丙基环三硅氧烷      12份

八甲基环四硅氧烷        5份

端羟基有机硅树脂        13份

甲基丙烯酸十二氟庚酯    12份

甲基丙烯酸甲酯          8份

甲基丙烯酸羟丙酯        12份

多异氰酸酯预聚物        24份

催化剂                  0.3份

引发剂                  0.2份

颜填料                  25份

助剂                    7份

有机溶剂                28份

本实施例的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法，其步骤同实施例1。

将上述实施例1～实施例4的涂料喷涂在铝合金板上，固化成膜后，对所形成的漆膜进行如下技术性能测试：遮盖力、光泽、涂层外观、硬度、附着力、耐水性、耐酸碱性、耐盐雾性、耐磨性、耐溶剂擦洗性、耐人工老化、烟气毒性。

各项性能测试结果见表1。

表1

Claims (7)

1.一种轨道列车车厢用抗涂鸦涂料，其特征在于：所述涂料由A、B两组分组成，所述A组分与B组分的质量比为：2～7∶1；按份数比例计：

所述A组分为：

含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂21～65份

颜填料15～40份

助剂1～10份

有机溶剂16～42份；

所述B组分为多异氰酸酯预聚物20～36份。

2.根据权利要求1所述的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料，其特征在于：所述含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂包括以下原料：丙烯酸酯混合单体、端羟基有机硅树脂、三氟丙基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、催化剂、引发剂。

3.根据权利要求2所述的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料，其特征在于：所述丙烯酸酯混合单体为一种或一种以上含氟丙烯酸酯单体和一种或一种以上不含氟丙烯酸酯单体的混合物。

4.根据权利要求3所述的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料，其特征在于：所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸四氟癸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种的组合；所述不含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料，其特征在于：所述颜填料为气相二氧化硅、钛白粉、锌白粉、立德粉、铝粉中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料，其特征在于：所述助剂为催干剂、消光剂、阻燃剂、耐磨剂、分散剂、附着力促进剂中的三种或多种。

7.一种如权利要求1所述的轨道列车车厢用抗涂鸦涂料的制备方法，其特征

在于：

所述A组分制备：

将八甲基环四硅氧烷、三氟丙基环三硅氧烷、端羟基有机硅树脂、催化剂按重量比加入到反应器1中，搅拌均匀，加热使体系温度保持在80～100℃，抽真空，保温反应2～4h后，滴加适量盐酸终止反应，得到溶液(M)；在氮气保护的环境下，将丙烯酸酯混合单体、部分引发剂的二甲苯溶液加入到反应器2中，搅拌均匀，然后滴加溶液(M)，加热使体系温度保持在80～100℃，反应1～3h后，加入剩余的引发剂，继续保温反应1～2h后冷却至室温得到含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂；将含羟基氟硅改性丙烯酸酯树脂、颜填料、助剂、有机溶剂均匀混合，经砂磨机或高速分散机分散后，出料，即得所需的A组分；

使用时，将A、B组分按2～7∶1配比混合均匀，调整到合适粘度即得满足要求的涂料。