CN102146258A - 高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料及其生产、施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明申请提供一种高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，所述的涂料包括主剂、稀释剂和固化剂，其中主剂包括以下重量份的各种成分：双组份聚氨酯树脂A 15-17.5份、双组份聚氨酯树脂B：15-17.5份、浓度为10％的催干剂溶液：5-10份、哑粉：6-7.5份、流平剂：0.5-1份、环氧改性聚硅氧烷：0-2份、醋酸乙酯：15-20份、醋酸丁酯：15-20份、甲苯：10-15份。本发明申请还提供上述涂料的制备方法以及施工方法，所述的涂料适用于ABS、ABS+PC、HIPS等塑胶机壳的涂装，它在具有良好橡胶手感的同时，仍具有普通橡胶涂料所不具有的高耐RCA特性，可广泛应用于3C产品和汽车内饰塑料件的涂装，具有很好的外观效果和触感效果，并且还具有低毒，低污染，较低VOC排放的特点，符合国际环保要求。

Description

高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料及其生产、施工方法

技术领域

本发明申请涉及一种高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料及其生产、施工方法，属于化工涂料技术领域。

背景技术

手感漆又称橡胶漆、弹性漆，喷涂于物体表面，呈哑光或半哑光状态，手感相当细腻、平滑，外观雅致、庄重，耐划性、耐侯性、耐磨性优良。

底漆是油漆系统的第一层，用于提高面漆的附着力、增加面漆的丰满度、提供抗碱性、提供防腐功能等，同时可以保证面漆的均匀吸收，使油漆系统发挥最佳效果。面漆与底漆的功能不同，面漆更加侧重于最终的装饰与表观效果，而底漆则侧重于提高附着力、防腐功能、抗碱性等。

3c产品塑料外壳进行弹性手感涂料目前流行于塑料产品加工商，但目前令众多涂料供应商和塑料外观加工商头疼的问题经常是：良好的橡胶触感和优良的涂料性能两者不可兼得。不少厂商为了增强涂料的耐RCA性能的方法，经常是提高固化剂的配套比例，这虽然能够使弹性手感涂料的耐磨性能得到提高，但却是以损失良好的橡胶弹性触感为前提的。

发明内容

本发明的目的是提供一种高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，该涂料可解决良好的橡胶触感和优良的涂料性能两者不可兼得的问题，并且满足该涂料适用期不小于4小时与干燥条件(70℃x 30-60分钟，室温时效24小时)的要求。

本发明还提供用于上述涂料的稀释剂和固化剂。

本发明还提供了制备上述高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料与稀释剂的方法，以及使用这种涂料的方法。

本发明申请所述的一种高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，所述的涂料包括主剂、稀释剂和固化剂，其中主剂包括以下重量份的各种成分：

1、双组份聚氨酯树脂A  15-17.5份；

2、双组份聚氨酯树脂B  15-17.5份；

3、浓度为10％的催干剂溶液  5-10份；

4、哑粉    6-7.5份；

5、流平剂  0.5-1份；

6、环氧改性聚硅氧烷 0-2份；

7、醋酸乙酯    15-20份；

8、醋酸丁酯    15-20份；

9、甲苯        10-15份。

本发明申请所述高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，所述的催干剂包括月桂酸二丁基锡。

本发明申请所述高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，所述的流平剂包括聚丙烯酸酯。

本发明申请所述高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料的稀释剂，由双丙酮丙烯酰胺(DAA)和醋酸乙酯组成，其中双丙酮丙烯酰胺的质量百分含量为40-50％，醋酸乙酯的质量百分含量为50-60％。

本发明申请所述高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料的固化剂，所述的固化剂包括多异氰酸酯三聚体。

聚氨酯(polyurethanes)为主链含-NHCOO-重复结构单元的一类聚合物，英文缩写PU，由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成，由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。双组份聚氨酯树脂由A、B两组份组成，A组分为乳白色或浅黄色粘稠状聚氨酯预聚体，B组分为固化剂与助剂等混合脱水而成的黑色膏状体或液体，固化后具有一定的弹性及粘结性。这两种聚氨酯树脂都为化工涂料技术领域常用的材料，都可以经市售购得。

催干剂是涂料工业的主要助剂，其作用是加速漆膜的氧化、聚合、干燥，达到快干的目的，传统的钴、锰、铅、锌、钙等有机酸皂催干剂品种繁多。

加入哑粉可以提高溶剂的挥发速率，还可以提高底漆的表面粗糙度，有利于面漆的附着力。

流平剂(Leveling agent)是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。流平剂种类很多，不同涂料所用的流平剂种类也不尽相同。常用的有聚丙烯酸类、醋丁纤维素等，流平剂通过降低或改变表面张力和界面张力，以及通过促使固化中表面张力的均匀化来消除涂膜表面缺陷，一种优质的流平剂能降低体系的熔融粘度，从而有助于熔融混合和颜料分散，提高对底材的湿润性，改善涂层的流动、流平，有助于除去表面缺陷和有利于空气的释放。

环氧改性聚硅氧烷具有优异的耐久性、高固体分、低VOC和非异氰酸酯固化的优势，成为取代聚氨酯面漆、环氧丙烯酸面漆、氟聚合物及其它高耐候性面漆的理想产品。

醋酸乙酯又称乙酸乙酯，纯净的乙酸乙酯是无色透明有芳香气味的液体，是一种用途广泛的精细化工产品，具有优异的溶解性、快干性，用途广泛，是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂，被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。醋酸丁酯为性能优良的有机溶剂，被广泛地用于造漆工业和涂料工业。甲苯是一种无色，带特殊芳香味的易挥发液体，是芳香族碳氢化合物的一员，它的很多性质与苯很相像，在现今实际应用中常常替代有相当毒性的苯作为有机溶剂使用，还是一种常用的化工原料。

本发明申请还提供制备所述的高耐磨可自愈橡胶手感涂料的方法，包括以下步骤：

1、主剂的制备：

(1)预混分散：

将双组份聚氨酯树脂A、双组份聚氨酯树脂B、有效成分为10％的催干剂溶液，按所述比例配制后，在高速搅拌机内以转速800-1200rpm速度，搅拌5-10min，搅拌至均匀液体混合物备用，然后将转速降至600rpm，将哑粉按比例缓慢加入液体混合物中，加入完成后，将转速提高到1200rpm，再搅拌30min，直至混合物细度达到15微米以下，备用；

(2)助剂和溶剂的加入：

将流平剂、环氧改性聚硅氧烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯等按比例混合，在高速搅拌机内以600rpm的转速搅拌至混合均匀，然后加入上述液体混合物中，再在高速搅拌机中，以转速600rpm搅拌10min，最后以400目滤网过滤包装；

2、固化剂的制备：

将异氰酸酯三聚体原液，用400目滤网过滤后包装即可；

3、稀释剂的制备：

将DAA、醋酸乙酯按上述比例混合，在搅拌机内以300rpm的转速搅拌至均一溶液，然后以500目滤布过滤后包装即可。

本发明还提供一种使用所述的高耐磨可自愈橡胶手感涂料的施工方法，包括如下步骤：

1、喷涂底漆：

将底漆与底漆稀释剂按1∶1.2-1.5的比例，稀释均匀，用250目滤网过滤后备用；

将上述涂料中的主剂∶固化剂∶橡胶稀释剂＝10∶1.2∶3-5的比例，稀释均匀，用250目滤网过滤备用；

2、底材处理：

适用底材是ABS、ABS+PC、PC等塑料底材，将上述塑料中的任何一种底材，用洁净的棉布蘸取正己烷或工业酒精去除底材上的污染物，并静电除尘备用；

3、喷涂：

在温度15-35℃，相对湿度45-75％RH的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力：0.3-0.4Mpa；底漆施工粘度，采用NK-2#杯测量应为9-11秒/15-35℃；底漆干膜厚度为20-25微米，流平静置时间为3-5min/15-35℃；采用55-65℃x15-30分钟干燥，室温冷却30分钟后进行橡胶手感涂料的涂装；橡胶手感涂料层的膜厚为35-45微米；橡胶手感涂料涂装后以50-60℃流平3-5分钟，然后在70-80℃温度下烘烤30-60min，室温时效24小时后进行检测。

本发明申请所述的高耐磨可自愈橡胶手感涂料，具以下优点：

1.本方法特别适合于3C产品，例如手机、电子词典等产品的涂装，可以适用于ABS、ABS+PC等塑料底材的应用，使涂装后的产品具有外观美观，弹性手感良好的效果，并具有很好的装饰性与保护性；

2.本发明采用热塑性丙烯酸树脂(作为底漆)配套高耐磨可自愈橡胶手感涂料(作为面漆)使用，很好解决良好的橡胶触感和优良的涂料性能两者不可兼得的问题，同时本发明对于橡胶手感涂料进行特别的设计，可在烤70-80℃ 30-60分钟，双层涂装后室温时效24小时后便可进行包装，大大缩短了涂装生产周期；

3.本发明高耐磨可自愈橡胶手感涂料在涂装粘度下VOC排放(不大于600ml/L)，减少了污染有利于环保，本发明的产品在具有良好涂膜性能的同时，干燥速度更快，生产效率更高，降低能源消耗，节省了涂装生产成本；

4.使用本发明提供的高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，在保证良好手感的同时，能够获得耐RCA≥200次的涂膜性能，在高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料的生产过程中，我们使用的有机溶剂大多数为醋酸乙酯等酯类环保有机溶剂，具有更低的VOC排量，更加环保。

具体实施方式

以下结合具体的实施方式，对本发明申请所述的高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料进行说明，目的是为了公众更好的理解本发明申请所述的技术内容，而不是对所述技术内容的限制，事实上，在本发明申请的精神实质内，对所述涂料各成分的增减、替换或对成分含量的改变，都在本领域一般技术人员无需创造性的劳动即可得到的，因此都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。

实施例1

本发明申请所述的涂料包括主剂、稀释剂和固化剂，其中主剂包括以下重量份的各种成分：

1、双组份聚氨酯树脂A  15份；

2、双组份聚氨酯树脂B  15份；

3、浓度为10％月桂酸二丁基锡(溶于丁酮)  5份；

4、哑粉    6份；

5、聚丙烯酸酯流平剂  0.5份；

6、醋酸乙酯    15份；

7、醋酸丁酯    15份；

8、甲苯        10份。

稀释剂由质量百分含量为40％的双丙酮丙烯酰胺和60％的醋酸乙酯组成，固化剂为多异氰酸酯三聚体。

实施例2

本发明申请所述的涂料包括主剂、稀释剂和固化剂，其中主剂包括以下重量份的各种成分：

1、双组份聚氨酯树脂A  17.5份；

2、双组份聚氨酯树脂B  17.5份；

3、浓度为10％月桂酸二丁基锡(溶于丁酮) 10份；

4、哑粉    7.5份；

5、聚丙烯酸酯流平剂 1份；

6、醋酸乙酯    20份；

7、醋酸丁酯    20份；

8、甲苯        15份。

稀释剂由双丙酮丙烯酰胺(DAA)和醋酸乙酯组成，其中双丙酮丙烯酰胺的质量百分含量为50％，醋酸乙酯的质量百分含量为50％；所述的固化剂为多异氰酸酯三聚体。

实施例3

本发明申请所述的涂料包括主剂、稀释剂和固化剂，其中主剂包括以下重量份的各种成分：

1、双组份聚氨酯树脂A  17份；

2、双组份聚氨酯树脂B  17份；

3、浓度为10％月桂酸二丁基锡(溶于丁酮)  7份；

4、哑粉    7份；

5、聚丙烯酸酯流平剂  0.8份；

6、环氧改性聚硅氧烷  2份；

7、醋酸乙酯    17份；

8、醋酸丁酯    18份；

9、甲苯        12份。

稀释剂，由双丙酮丙烯酰胺(DAA)和醋酸乙酯组成，其中双丙酮丙烯酰胺的质量百分含量为45％，醋酸乙酯的质量百分含量为55％；所述的固化剂为多异氰酸酯三聚体。

实施例4

本发明申请所述的涂料包括主剂、稀释剂和固化剂，其中主剂包括以下重量份的各种成分：

1、双组份聚氨酯树脂A  17份；

2、双组份聚氨酯树脂B  17份；

3、浓度为10％月桂酸二丁基锡(溶于丁酮)  8份；

4、哑粉    7.2份；

5、聚丙烯酸酯流平剂   0.5份；

6、环氧改性聚硅氧烷 1份；

7、醋酸乙酯    20份；

8、醋酸丁酯    19份；

9、甲苯        10.3份。

稀释剂，由双丙酮丙烯酰胺(DAA)和醋酸乙酯组成，其中双丙酮丙烯酰胺的质量百分含量为42％，醋酸乙酯的质量百分含量为58％；所述的固化剂为多异氰酸酯三聚体。

实施例5

下面以实施例4中所述的涂料的各成分配比为例来说明本发明提供的制备上述高耐磨可自愈橡胶手感涂料的方法，其它实施例中涂料的配制方法与此相似，区别仅在于配方的差异，这里不再赘述。

所述的方法包括以下步骤：

一、主剂的制备：

(1)预混分散：

将双组份聚氨酯树脂A、双组份聚氨酯树脂B、有效成分为10％的催干剂溶液，按实施例4中所述的比例配制后，在高速搅拌机内以转速800-1200rpm速度，搅拌5-10min，搅拌至均匀液体混合物备用；将转速降至600rpm，将哑粉按比例缓慢加入液体混合物中，加入完成后，将转速提高到1200rpm，再搅拌30min，直至混合物细度达到15微米以下备用；

(2)助剂和溶剂的加入：

将流平助剂、环氧改性聚硅氧烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯等按实施例4中所述的比例混合，在高速搅拌机内以600rpm的转速搅拌至混合均匀，然后加入至上述液体混合物中；再在高速搅拌机中，以转速600rpm搅拌10min，最后以400目滤网过滤包装。

二、异氰酸酯三聚体组份的制备：

将异氰酸酯三聚体原液，用400目滤网过滤后包装即可。

三、稀释剂：

将DAA、醋酸乙酯按上述比例混合，在搅拌机内以300rpm的转速搅拌至均一溶液，然后以500目滤布过滤后包装即可。

实施例6

本发明提供的使用所述的高耐磨可自愈橡胶手感涂料的施工方法，包括如下步骤：

(1)、喷涂底漆：

将黑色或银色底漆与底漆稀释剂按1∶1.2-1.5的比例，稀释均匀，用250目滤网过滤后备用；

将橡胶手感涂料中的主剂∶固化剂∶橡胶稀释剂＝10∶1.2∶3-5的比例，稀释均匀，用250目滤网过滤备用；

(2)底材处理：

适用底材是ABS、ABS+PC、PC等塑料底材；将上述塑料中的任何一种底材，用洁净的棉布蘸取正己烷或工业酒精去除底材上的污染物，并静电除尘备用；

(3)喷涂：

在温度15-35℃，相对湿度45-75％RH的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力：0.3-0.4Mpa；底漆施工粘度，采用NK-2#杯测量应为9-11秒/15-35℃；底漆干膜厚度为20-25微米，流平静置时间为3-5min/15-35℃；采用55-65℃x 15-30分钟干燥，室温冷却30分钟后进行橡胶手感涂料的涂装；橡胶手感涂料层的膜厚为35-45微米；橡胶手感涂料涂装后以50-60℃流平3-5分钟，然后在70-80℃温度下烘烤30-60min，室温时效24小时后进行检测。

经过上述处理加工过的ABS、ABS+PC、PC等底材，其表面都会具有良好的弹性触感和良好的涂膜性能，应用使涂膜具备如下性能：

Claims (7)

1.一种高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，包括主剂、稀释剂和固化剂，其特征在于：所述主剂包括以下重量份的各种成分：

1)双组份聚氨酯树脂A  15-17.5份；

2)双组份聚氨酯树脂B  15-17.5份；

3)浓度为10％的催干剂溶液  5-10份；

4)哑粉    6-7.5份；

5)流平剂  0.5-1份；

6)环氧改性聚硅氧烷  0-2份；

7)醋酸乙酯  15-20份；

8)醋酸丁酯  15-20份；

9)甲苯      10-15份。

2.根据权利要求1所述的高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，其特征在于：所述的催干剂包括月桂酸二丁基锡。

3.根据权利要求1所述的高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，其特征在于：所述的流平剂包括聚丙烯酸酯。

4.根据权利要求1所述的高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，其特征在于：所述的稀释剂由双丙酮丙烯酰胺和醋酸乙酯组成，其中双丙酮丙烯酰胺的质量百分含量为40-50％，醋酸乙酯的质量百分含量为50-60％。

5.根据权利要求1所述的高耐磨可自愈橡胶手感塑胶涂料，其特征在于：所述的固化剂包括多异氰酸酯三聚体。

6.权利要求1所述高耐磨可自愈橡胶手感涂料的制备方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

1)主剂的制备：

(1)预混分散：

将双组份聚氨酯树脂A、双组份聚氨酯树脂B、有效成分为10％的催干剂溶液，按所述比例配制后，在高速搅拌机内以转速800-1200rpm速度，搅拌5-10min，搅拌至均匀液体混合物备用，然后将转速降至600rpm，将哑粉按比例缓慢加入液体混合物中，加入完成后，将转速提高到1200rpm，再搅拌30min，直至混合物细度达到15微米以下，备用；

(2)助剂和溶剂的加入：

将流平剂、环氧改性聚硅氧烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯等按比例混合，在高速搅拌机内以600rpm的转速搅拌至混合均匀，然后加入上述液体混合物中，再在高速搅拌机中，以转速600rpm搅拌10min，最后以400目滤网过滤包装；

2)固化剂的制备：

将异氰酸酯三聚体原液，用400目滤网过滤后包装即可；

3)稀释剂的制备：

将双丙酮丙烯酰胺、醋酸乙酯按上述比例混合，在搅拌机内以300rpm的转速搅拌至均一溶液，然后以500目滤布过滤后包装即可。

7.权利要求1所述的高耐磨可自愈橡胶手感涂料的施工方法，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：

1)喷涂底漆：

将底漆与底漆稀释剂按1∶1.2-1.5的比例，稀释均匀，用250目滤网过滤后备用；

将上述涂料中的主剂∶固化剂∶橡胶稀释剂＝10∶1.2∶3-5的比例，稀释均匀，用250目滤网过滤备用；

2)底材处理：

适用底材是ABS、ABS+PC、PC等塑料底材，将上述塑料中的任何一种底材，用洁净的棉布蘸取正己烷或工业酒精去除底材上的污染物，并静电除尘备用；

3)喷涂：

在温度15-35℃，相对湿度45-75％RH的环境条件下，采用空气喷涂，空气压力：0.3-0.4Mpa；底漆施工粘度，采用NK-2#杯测量应为9-11秒/15-35℃；底漆干膜厚度为20-25微米，流平静置时间为3-5min/15-35℃；采用55-65℃x 15-30分钟干燥，室温冷却30分钟后进行橡胶手感涂料的涂装；橡胶手感涂料层的膜厚为35-45微米；橡胶手感涂料涂装后以50-60℃流平3-5分钟，然后在70-80℃温度下烘烤30-60min，室温时效24小时后进行检测。