CN102838909B - 一种塑料底材静电涂装用导电底漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种塑料底材静电涂装用导电底漆及其制备方法，该导电底漆由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂5～10份，聚酯树脂5～10份，环氧树脂0.5～2份，混合溶剂40～60份，颜料分散剂0～2份，金红石型钛白粉颜料3～10份，导电碳黑颜料0.5～3份，气相二氧化硅0.5～2份，聚烯烃树脂10～20份，流平剂0～0.5份，消泡剂0～0.5份，高沸点芳香烃溶剂5～15份。本发明还包括所述塑料底材静电涂装用导电底漆的制备方法。本发明之塑料底材静电涂装用导电底漆单组份稳定性好，与多种塑料底材的附着力良好，耐水性、耐湿热性良好，耐热冲击性优异，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电底漆及其制备方法，尤其是涉及一种塑料底材静电涂装用导电底漆及其制备方法。
背景技术
目前，市场上塑料底材广泛使用的是非导电底漆，上层色漆和清漆无法进行静电喷涂，只能采用手工或自动空气喷涂，造成上涂层油漆用量高，且对于不规则工件，会形成漏喷和颜色不一致。
CN102277057A于2011年12月14日公开了一种塑料底材静电涂装用导电底漆及其制备方法，该导电底漆由热固性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、导电钛白颜料、碳黑颜料、分散剂、溶剂、底材润湿剂制成。该导电底漆存在以下缺陷：1）采用大量（20-40%）昂贵的导电钛白颜料来实现导电，成本过高；2）只适用于ABS、PC等中高极性塑料，对广泛应用的低极性塑料如PP、TPO等难以附着，尤其是无法适用于汽车PP塑料零部件（如保险杠、门槛条、防擦条等）。
目前，市场在用的汽车塑料零部件大多存在以下问题：1）单组份普通底漆，虽然稳定性好，但耐水耐湿热耐热冲击性能不良；2）双组份普通底漆，虽然性能较好，但混合后施工期限短，不能满足单组份底漆投罐循环使用要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种成本较低，对多种塑料底材附着力和导电性良好，适用范围广，耐水耐湿热耐热冲击性能良好，能满足单组份底漆投罐循环使用要求的塑料底材静电涂装用导电底漆及其制备方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
本发明之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂5～10份，聚酯树脂5～10份，环氧树脂0.5～2份，混合溶剂40～60份，颜料分散剂0～2份（优选0.4～1份），金红石型钛白粉颜料3～10份，导电碳黑颜料0.5～3份，气相二氧化硅0.5～2份，聚烯烃树脂10～20份，流平剂0～0.5份（优选0.001～0.002份），消泡剂0～0.5份（优选0.01～0.02份），高沸点芳香烃溶剂5～15份。
进一步，所述聚酯树脂优选改性的疏水性聚酯树脂。
进一步，所述混合溶剂可为甲苯、二甲苯、甲基异丁基酮中的一种或几种的混合物，优选甲苯、二甲苯和甲基异丁基酮的混合物。
进一步，所述气相二氧化硅优选疏水型气相二氧化硅。
进一步，所述聚烯烃树脂优选聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂。
进一步，所述流平剂优选有机硅类流平剂。
进一步，所述消泡剂优选聚丙烯酸酯类消泡剂。
进一步，所述颜料分散剂优选混合颜料分散剂，例如由毕克化学Disperbyk 161、路博润SOLSPERSE超分散剂32500、路博润SOLSPERSE超分散剂5000混合而成的颜料分散剂。
进一步，所述高沸点芳香烃溶剂为沸点150-280℃的芳香烃溶剂。
本发明之塑料底材静电涂装用导电底漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：热塑性丙烯酸树脂5～10份，聚酯树脂5～10份，环氧树脂0.5～2份，混合溶剂40～60份，颜料分散剂0～2份，金红石型钛白粉颜料3～10份，导电碳黑颜料0.5～3份，气相二氧化硅0.5～2份，聚烯烃树脂10～20份，流平剂0～0.5份，消泡剂0～0.5份，高沸点芳香烃溶剂 5～15份；
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、20-40wt%的混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨，得到组分a；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
进一步，步骤（1）中，所述聚酯树脂优选改性的疏水性聚酯树脂。
进一步，步骤（1）中，所述混合溶剂可为甲苯、二甲苯、甲基异丁基酮中的一种或几种的混合物，优选甲苯、二甲苯和甲基异丁基酮的混合物。
进一步，步骤（1）中，所述气相二氧化硅优选疏水型气相二氧化硅。
进一步，步骤（1）中，所述聚烯烃树脂优选聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂。
进一步，步骤（1）中，所述流平剂优选有机硅类流平剂。
进一步，步骤（1）中，所述消泡剂优选聚丙烯酸酯类消泡剂。
本发明之塑料底材静电涂装用导电底漆采用静电吸附原理，能节省20-40%的上涂层油漆用量，实现上涂层的静电喷涂；其导电机理是通过导电碳黑的粒子相互接触形成短链，使电荷移动成为可能；导电碳黑的短链间由高分子膜隔开，但高分子膜非常薄，如外加电压满足，电子流动成为可能，从而实现涂层导电。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：（1）单组份稳定性好；（2）与多种塑料底材附着力良好；（3）耐水性、耐湿热性良好；（4）耐热冲击性优异；（5）成本较低。
本发明之塑料底材静电涂装用导电底漆，产品性能达到并超过普通底漆的技术指标，可适用PP、ABS、PC、PBT等塑料，与面漆有优异的配套性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
参考例1、2：本发明使用的改性的疏水性聚酯树脂的合成
所述改性的疏水性聚酯树脂由多元酸、多元醇缩聚而成。树脂A1及树脂A2的合成所用原料组分配比见表1。
注：表1中所用多元醇也可以使用其它的二元醇（如己二醇等）或三元醇（如甘油等）；所用多元酸也可以使用其它的二元酸（如四氢苯酐、己二酸等）；除采用二甲苯、三甲苯溶剂兑稀外，还可以采用150#溶剂油、醚酯类溶剂兑稀。
树脂A1的合成步骤：在装有搅拌器、温度计、冷凝器、分水器及通氮气装置的四口烧瓶中，按表1中配方量加入除邻苯二甲酸、二甲苯、芳香族溶剂外的所有原料，升温至160℃回流脱水，每隔10分钟升高3.6℃直至230±5℃，保温回流反应至酸价4.0±0.5时，加入邻苯二甲酸，在160℃±5℃回流脱水至酸价为7.0-9.0，重均分子量3632，加氏管粘度为XY-Z1Z2，再用二甲苯、芳香烃溶剂兑稀至固体份为70%（质量百分比）备用。
树脂A2的合成步骤：除配方改用表1中树脂A2外，其余合成工艺均同树脂A1的合成。所得树脂A2酸值7.0-9.0，重均分子量4000，加氏管粘度为XY-Z1Z2，固体份70%（质量百分比）备用。
表1所示树脂A1和A2的配方中，间苯二甲酸用量控制在聚酯树脂固体重的15-25%，其中树脂A1为23.53%（表1中树脂A1所对应的间苯二甲酸为18.18/（109.31-2.69-11.71-17.65）），树脂A2为15.96%(表1中树脂A2所对应的间苯二甲酸为13.2/（117.94-2.9-15-17.32）。用量低于15%，PP底漆的成膜硬度无法得以体现；用量高于25%，由于该单体的空间位阻效应，漆膜无法获得良好的柔韧性，导致PP底漆涂膜过脆，内聚力聚集，涂膜出现崩裂，用量最好为15-25%。
参考例3、4：本发明使用的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂由聚氨酯预聚物接枝改性氯化聚烯烃而成。树脂B1及树脂B2的合成所用原料组分配比见表2。
上述配方表中PPG1000高分子醇分子量为1000，正丁醇分子量为74。
注：所用多元醇可以是二元醇，如分子量为600的二元醇单体等，也可以是直链八碳醇等，所用封端剂可以是二官能团的六亚甲基二异氰酸酯等。树脂合成过程中为保证反应正向移动，需添加催化剂二丁基氧化锡，合成聚氨酯预聚物后，对氯化聚烯烃主链进行聚氨酯改性，最终获得PP底漆用氯化聚烯烃改性树脂。除采用三甲苯溶剂兑稀外，还可以采用醚酯类溶剂兑稀。
树脂B1的合成：在装有搅拌器、温度计、冷凝器、分水器及通氮气装置的四口烧瓶中，首先按表1配方量加入分子量为1000的PPG1000升温至100℃，并抽真空，以脱出醇单体中水份，然后加入除马来酸酐改性的氯化聚烯烃、三甲苯溶剂外的所有原料，升温至80℃封端反应，每隔15分钟测量一次NCO值，直至NCO值降低至理论计算值22.2mg/g（理论计算值是指配合中的醇单体与六亚甲基二异氰酸酯加成反应后树脂链上多余的NCO官能团含量），然后加入马来酸酐改性的氯化聚烯烃颗粒，在80℃±5℃温度下反应至NCO值为0.86mg/g，重均分子量66926，旋转粘度为100-120mpa.s，再用三甲苯溶剂兑稀至固体份为30%(质量百分比)备用。
树脂B2的合成：除配方改用表2中树脂B2外，其余合成工艺均同树脂B1的合成。所得树脂B2 NCO值为0.86mg/g，旋转粘度为100-120mpa.s，重均分子量75256，固体份30%(质量百分比)备用，反应温度控制在80±5℃。
表2所示树脂B1和B2的配方中，马来酸酐改性氯化聚烯烃颗粒用量控制在CPO树脂固体重的20-28%，其中树脂B1为26.2%，树脂B2为22.1%。用量低于20%，PP底漆的交联点较少，漆膜交联密度较低，附着力无法保证；用量高于28%，马来酸酐改性氯化聚烯烃树脂相溶性有限，涂料易分层、析出，严重影响PP底漆稳定性，并最终导致PP漆膜细小颗粒的形成，因此用量最好为20-28%。
实施例1
本实施例之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂(德谦树脂AC-7435)6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1)8kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)0.8kg，混合溶剂50kg (其中含甲苯25kg、二甲苯10kg、甲基异丁基酮15kg)，颜料分散剂0.42kg (毕克化学Disperbyk 161为0.12kg，路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg，路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSILR972) 1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1) 15kg，流平剂（为有机硅类流平剂，信越化工KP-327）0.001kg，消泡剂（为聚丙烯酸酯类消泡剂，日本楠本化成OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦S-100A）13kg。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：热塑性丙烯酸树脂(德谦树脂AC-7435)6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1)8kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)0.8kg，混合溶剂50kg (其中含甲苯25kg、二甲苯10kg、甲基异丁基酮15kg)，颜料分散剂0.42kg (毕克化学Disperbyk 161为0.12kg，路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg，路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSILR972) 1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1) 15kg，流平剂（为有机硅类流平剂，信越化工KP-327）0.001kg，消泡剂（为聚丙烯酸酯类消泡剂，日本楠本化成OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦S-100A）13kg；
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨得到组分a；
该步骤中，混合溶剂加入量为混合溶剂总量的30wt％；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
实施例2
本实施例之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）8kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A2)10kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)0.8kg，混合溶剂52kg（其中甲苯25kg、二甲苯12kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(科美基CR826)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972)1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1)11kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）11kg。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）8kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A2)10kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)0.8kg，混合溶剂52kg（其中甲苯25kg、二甲苯12kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(科美基CR826)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972) 1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1)11kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）11kg；
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨得到组分a；
该步骤中，混合溶剂加入量为混合溶剂总量的30wt％；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
实施例3
本实施例之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂（能达化学AC2080M）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1)8kg，环氧树脂(无锡迪爱生 850S)0.8kg，混合溶剂52kg（其中甲苯25kg、二甲苯12kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑(卡博特VXC72R)3kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972) 1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B2)13kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）11kg。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：热塑性丙烯酸树脂（能达化学AC2080M）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1)8kg，环氧树脂(无锡迪爱生 850S)0.8kg，混合溶剂52kg（其中甲苯25kg、二甲苯12kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑(卡博特VXC72R)3kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972)1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B2)13kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）11kg；
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨得到组分a；
该步骤中，混合溶剂加入量为混合溶剂总量的30wt％；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
实施例4
本实施例之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂（元邦树脂YP2852b）10kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1)6kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)1kg，混合溶剂55kg（其中甲苯25kg、二甲苯15kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972)1kg,聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B2)15kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）6kg。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：热塑性丙烯酸树脂（元邦树脂YP2852b）10kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1)6kg，环氧树脂(无锡迪爱生 850S)1kg，混合溶剂55kg（其中甲苯25kg、二甲苯15kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972)1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B2)15kg，流平剂（信越化工KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦S-100A）6kg；
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨得到组分a；
该步骤中，混合溶剂加入量为混合溶剂总量的30wt％；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
实施例5
本实施例之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1) 8kg，环氧树脂(无锡迪爱生 850S)1kg，混合溶剂55kg（其中甲苯25kg、二甲苯15kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg (毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(科美基 CR826)5kg，导电碳黑颜料(卡博特VXC72R）3kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972) 1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1)14kg，流平剂（信越化工KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦S-100A）7kg。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1) 8kg，环氧树脂(无锡迪爱生 850S)1kg，混合溶剂55kg（其中甲苯25kg、二甲苯15kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg (毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(科美基 CR826)5kg，导电碳黑颜料(卡博特VXC72R）3kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972) 1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1)14kg，流平剂（信越化工KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）7kg；
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨得到组分a；
该步骤中，混合溶剂加入量为混合溶剂总量的30wt％；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
比较例1
本比较例之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，日本关西聚酯树脂70%FU-860 8kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)0.8kg，混合溶剂50kg（其中甲苯25kg、二甲苯10kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯AEROSIL R972) 1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1)15kg，流平剂（信越化工KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦S-100A）13kg。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，日本关西聚酯树脂70%FU-860 8kg，环氧树脂(无锡迪爱生 850S)0.8kg，混合溶剂50kg（其中甲苯25kg、二甲苯10kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972) 1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1)15kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）13kg；
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨得到组分a；
该步骤中，混合溶剂加入量为混合溶剂总量的30wt％；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
比较例2
本比较例之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1) 8kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)0.8kg，混合溶剂45kg（其中甲苯25kg、二甲苯5.5kg、甲基异丁基酮14.5kg），颜料分散剂0.42 kg (毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972) 1kg，马来酸酐改性聚烯烃树脂（伊斯曼20%CP730-1）20kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）13kg。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：
热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1) 8kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)0.8kg，混合溶剂45kg（其中甲苯25kg、二甲苯5.5kg、甲基异丁基酮14.5kg），颜料分散剂0.42 kg (毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972) 1kg，马来酸酐改性聚烯烃树脂（伊斯曼20%CP730-1）20kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）13kg。
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨得到组分a；
该步骤中，混合溶剂加入量为混合溶剂总量的30wt％；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
比较例3
本比较例之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1) 8kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)0.8kg，混合溶剂50kg（其中甲苯25kg、二甲苯10kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（卡博特VXC72R）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972)1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1)15kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）13kg。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1) 8kg，环氧树脂(无锡迪爱生850S)0.8kg，混合溶剂50kg（其中甲苯25kg、二甲苯10kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（卡博特VXC72R）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972) 1kg，聚烯烃树脂(表2所示的聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂B1)15kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）13kg；
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨得到组分a；
该步骤中，混合溶剂加入量为混合溶剂总量的30wt％；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
比较例4
本比较例之塑料底材静电涂装用导电底漆，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1)8kg，环氧树脂(无锡迪爱生 850S)0.8kg，混合溶剂55kg（其中甲苯25kg、二甲苯15kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972)1kg，丙烯酸改性聚烯烃树脂（三菱丽阳LR-7741）10kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）13kg。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料：
热塑性丙烯酸树脂（德谦树脂 AC-7435）6kg，聚酯树脂(表1所示的改性疏水性聚酯树脂A1)8kg，环氧树脂(无锡迪爱生 850S)0.8kg，混合溶剂55kg（其中甲苯25kg、二甲苯15kg、甲基异丁基酮15kg），颜料分散剂0.42kg(毕克化学Disperbyk 161为0.12kg、路博润SOLSPERSE超分散剂32500为0.24kg、路博润SOLSPERSE超分散剂5000为0.06kg)，金红石型钛白粉颜料(美国杜邦 R-706钛白粉)5kg，导电碳黑颜料（赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑）1kg，气相二氧化硅(迪高沙-赫斯 AEROSIL R972)1kg，丙烯酸改性聚烯烃树脂（三菱丽阳LR-7741）10kg，流平剂（信越化工 KP-327）0.001kg，消泡剂（日本楠本化成 OX-70）0.01kg，高沸点芳香烃溶剂（江苏华伦 S-100A）13kg。
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨得到组分a；
该步骤中，混合溶剂加入量为混合溶剂总量的30wt％；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳香烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀,得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。
[漆液和漆膜性能评价步骤]
测试导电底漆涂液的贮藏稳定性，即单组分稳定性。取保险杠PP平板（上海金发科技ABP1010），采用异丙醇擦净晾干，在其上喷涂上述导电底漆（膜厚7-15μm），闪干5-10min（进行基色漆涂装前底漆涂膜电阻值测定），然后喷涂单组份基色漆（膜厚15-20μm，湖南湘江关西涂料有限公司LS-10色漆），闪干6-10min（进行清漆涂装前基色漆涂膜电阻值测定）后喷涂双组份罩光清漆（膜厚25-35μm，湖南湘江关西涂料有限公司HG-08B清漆），流平7-10min后进行80℃×30min烘烤，室温放置24小时以后，测试涂膜的机械性能。室温放置7天以后，测试涂膜的耐热冲击性、耐水性、耐湿热性、耐酸性、耐碱性、耐汽油性和加速老化性。
注：第4-15项需配套面漆；第 6-8项在80℃×30min烘烤后，室温放置24小时以后测定；9～15项在80℃×30min烘烤后，室温放置七天以后测定。
[导电底漆电阻测定方法]
1、试验设备和材料
1.1 HIOKI 3453数字兆欧表（日本HIOKI）或类似兆欧表
1.2 试板：平整塑料试板 规格：100×100mm
1.3 导电锡箔胶带
1.4 纸胶带
2、试验步骤
2.1 按以下步骤准备待测试板
2.1.1 在试板（素材）上贴导电锡箔胶带，胶带间距离1英寸（25.4mm）。
2.1.2 用纸胶带遮蔽导电锡箔胶带，导电锡箔胶带中间内侧留出1-3mm不遮蔽。
2.2 在上述纸胶带遮蔽好试板上喷涂导电底漆（7μm）。
2.3 导电底漆喷涂后，立即开始计时，再将遮蔽纸胶带撕掉，准备测量电阻。
2.4 用黑色鳄鱼夹夹住试板一侧导电胶带，将兆欧表转换开关打到“500V”档位，测量开关掀起打开，用红色触针接触试板另一侧导电胶带，记录显示屏上显示的最大数值，即为对应流平时间下的电阻值。
2.5 将读取的数值按XXX MΩ/in记录下来，并记录对应流平时间、温湿度。
[漆液和漆膜性能评价结果]
评价结果：从表4中可见，实施例1-5均具有优异的贮藏稳定性、耐热冲击性、耐水耐湿热性、耐酸耐碱性、耐汽油性和加速老化性。相反，比较例1中，由于通用聚酯树脂日本关西聚酯树脂70%FU-860的疏水性较差，导致耐水耐湿热差。比较例2中，由于马来酸酐改性聚烯烃树脂的相容性较差，导致涂液贮藏稳定性差。比较例3中，由于VXC72R的导电性相对较差，在低用量下导致导电性不合格。比较例4中，丙烯酸改性聚烯烃树脂的附着强度有限，导致耐热冲击性、耐水耐湿热不合格。
Claims (6)
1.一种塑料底材静电涂装用导电底漆，其特征在于，由以下重量份的组分组成：热塑性丙烯酸树脂5～10份，聚酯树脂5～10份，环氧树脂0.5～2份，混合溶剂40～60份，颜料分散剂0～2份，金红石型钛白粉颜料3～10份，导电碳黑颜料0.5～3份，气相二氧化硅0.5～2份，聚烯烃树脂10～20份，流平剂0～0.5份，消泡剂0～0.5份，高沸点芳烃溶剂5～15份；
所述聚酯树脂为改性的疏水性聚酯树脂，间苯二甲酸用量控制在聚酯树脂固体重的15-25%；
所述聚烯烃树脂为聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂，具体为树脂B1或树脂B2，树脂B1、树脂B2的合成所用原料组分配比见表2，表中各原料组分所对应的数值计量单位为g；
表2
上述配方表中PPG1000高分子醇分子量为1000，正丁醇分子量为74；
树脂B1的合成：在装有搅拌器、温度计、冷凝器、分水器及通氮气装置的四口烧瓶中，首先按表2配方量加入分子量为1000的PPG1000升温至100℃，并抽真空，以脱出醇单体中水份，然后加入除马来酸酐改性的氯化聚烯烃、三甲苯溶剂外的所有原料，升温至80℃封端反应，每隔15分钟测量一次NCO值，直至NCO值降低至理论计算值22.2mg/g，然后加入马来酸酐改性的氯化聚烯烃颗粒，在80℃±5℃温度下反应至NCO值为0.86mg/g，重均分子量66926，旋转粘度为100-120mpa.s，再用三甲苯溶剂兑稀至固体份为30%，备用；
所述理论计算值是指配合中的醇单体与六亚甲基二异氰酸酯加成反应后树脂链上多余的NCO官能团含量；所述30%为质量百分比；
树脂B2的合成：除配方改用表2中树脂B2外，其余合成工艺均同树脂B1的合成；所得树脂B2 NCO值为0.86mg/g，旋转粘度为100-120mpa.s，重均分子量75256，固体份30%备用，反应温度控制在80±5℃；
所述导电碳黑颜料为赢创德固赛 Printex XE2-B导电碳黑；
所述高沸点芳烃溶剂为沸点150-280℃的芳香烃溶剂。
2.一种权利要求1所述塑料底材静电涂装用导电底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按以下重量配比称取各组分原料；热塑性丙烯酸树脂5～10份，聚酯树脂5～10份，环氧树脂0.5～2份，混合溶剂40～60份，颜料分散剂0～2份，金红石型钛白粉颜料3～10份，导电碳黑颜料0.5～3份，气相二氧化硅0.5～2份，聚烯烃树脂10～20份，流平剂0～0.5份，消泡剂0～0.5份，高沸点芳烃溶剂 5～15份；
（2）将所称取的热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、20-40wt%的混合溶剂、颜料分散剂、金红石型钛白粉颜料、导电碳黑颜料、气相二氧化硅在搅拌状态下依次加入研磨釜中，混合均匀，研磨，得到组分a；
（3）将所称取的聚烯烃树脂、流平剂、消泡剂、剩余的混合溶剂和高沸点芳烃溶剂组成依次加入反应釜，搅拌均匀，得到组分b；
（4）在搅拌状态下，将组分a加入组分b中，混合均匀，即得到塑料底材静电涂装用导电底漆；
步骤（1）中，所述聚酯树脂为改性的疏水性聚酯树脂；
步骤（1）中，所述聚烯烃树脂为聚氨酯改性氯化聚烯烃树脂。
3.根据权利要求2所述塑料底材静电涂装用导电底漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述混合溶剂为甲苯、二甲苯、甲基异丁基酮中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求2或3所述塑料底材静电涂装用导电底漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述气相二氧化硅为疏水型气相二氧化硅。
5.根据权利要求2或3所述塑料底材静电涂装用导电底漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述流平剂为有机硅类流平剂。
6.根据权利要求2或3所述塑料底材静电涂装用导电底漆的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述消泡剂为聚丙烯酸酯类消泡剂。
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