CN104559718A - 一种水性汽车面漆及其制备和使用方法 - Google Patents

一种水性汽车面漆及其制备和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性汽车面漆及其制备和使用方法，按重量百分比包含如下组分：水性树脂50～70％，颜料25～50％，助剂1～3％，助溶剂1～3％，去离子水1～10％。所述水性树脂包括如下组分：水性聚氨酯树脂，水性丙烯酸树脂，水性氨基树脂以及脂肪族异氰酸酯固化剂；所述水性聚氨酯树脂为聚酯型聚氨酯或脂肪族聚氨酯；所述水性丙烯酸树脂为含羟基丙烯酸树脂；所述助剂为消泡剂，分散剂，润湿剂，流平剂，催干剂，胺中和剂中的一种或几种。本发明提供的水性汽车面漆及其制备和使用方法，能够代替传统的汽车底漆与中涂漆，减少了汽车涂装步骤，方便快捷；并且面漆中VOC含量极低，施工环境更加环保。

Description

一种水性汽车面漆及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及一种涂料及其制备和使用方法，尤其涉及一种水性汽车面漆及其制备和使用方法。
背景技术
随着人们对环境保护的重视度日益提高，传统汽车涂料也面临被淘汰的风险，目前多数汽车漆为溶剂型体系，也就是人们所说的油漆，而有机溶剂的挥发性，毒害性对人体健康和生态环境造成严重污染，并且生产过程中也会遇到安全问题。因此，环保型水性体系涂料逐渐受到人们的重视。
目前传统的汽车涂装工艺，车身需要经过底涂、中涂、清漆罩光才能完成汽车涂装，如果能够通过调节涂料配方使汽车面漆的性能达到底涂、中涂的综合效果，则可以节省一道涂装工序，节约生产成本，在一定程度上简化了工艺流程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水性汽车面漆及其制备和使用方法，能够代替传统的汽车底漆与中涂漆，减少了汽车涂装步骤，方便快捷；并且面漆中VOC含量极低，施工环境更加环保。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种水性汽车面漆，按重量百分比包含如下组分：水性树脂50～70％，颜料25～50％，助剂1～3％，助溶剂1～3％，去离子水1～10％。
上述的水性汽车面漆，其中，所述水性树脂包括如下组分：水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂或脂肪族异氰酸酯。
上述的水性汽车面漆，其中，所述水性聚氨酯树脂为聚酯型聚氨酯和脂肪族聚氨酯的一种或其组合。
上述的水性汽车面漆，其中，所述水性丙烯酸树脂为含羟基丙烯酸树脂。
上述的水性汽车面漆，其中，所述助剂为消泡剂、分散剂、润湿剂、流平剂、催干剂和胺中和剂中的一种或几种。
上述的水性汽车面漆，其中，所述颜料为金红石型钛白粉。
上述的水性汽车面漆，其中，所述助溶剂为丙二醇甲醚或丙二醇丁醚。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述水性汽车面漆的制备方法，其中，包括如下步骤：a)按预定量将聚酯型聚氨酯、颜料、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂和去离子水混合均匀，控制分散机的转速为1000转/分钟，将所述混合液在分散机内分散10～15分钟；b)加入胺中和剂调节混合液的PH值为6.5～8；c)加入锆珠研磨，控制分散机的转速为3000转/分钟，直至色浆颗粒细度小于10微米；d)按预定量加入脂肪族聚氨酯或水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂、脂肪族异氰酸酯和助溶剂，控制分散机的转速为3000转/分钟，继续分散时间为15分钟，过滤得到所述水性汽车面漆。
上述的水性汽车面漆的制备方法，其中，所述步骤d)中在所述混合液中还加入有消泡剂、流平剂或催干剂。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述水性汽车面漆的使用方法，其中，包括如下步骤：a)先将所述水性汽车面漆与水按照重量比1：0.1～0.3均匀混合；b)将混合后的水性汽车面漆喷涂在基材上进行烘干处理；c)最后对基材表面的水性汽车面漆进行固化处理。
上述的水性汽车面漆的使用方法，其中，所述水性汽车面漆的烘干温度为50～90摄氏度，所述水性汽车面漆的固化温度为105～180摄氏度。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的水性汽车面漆及其制备和使用方法，能够代替传统的汽车底漆与中涂漆，减少了汽车涂装步骤，方便快捷，简化了工艺流程，节约生产成本；并且采用水性树脂，面漆中VOC含量极低，施工环境更加环保健康。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明较佳实施例提供的水性汽车面漆按重量百分比包含如下组分：水性树脂50～70％，颜料25～50％，助剂1～3％，助溶剂1～3％，去离子水1～10％。较佳地，所述水性树脂包括如下组分：水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂固化剂以及脂肪族异氰酸酯固化剂；所述水性聚氨酯树脂为聚酯型聚氨酯或脂肪族聚氨酯；其中，水性丙烯酸树脂和脂肪族聚氨酯可以相互替换，即所述水性树脂包括水性聚酯型聚氨酯、水性脂肪族聚氨酯、水性氨基树脂固化剂以及脂肪族异氰酸酯固化剂；或包括水性聚酯型聚氨酯、水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂固化剂以及脂肪族异氰酸酯固化剂；所述水性丙烯酸树脂为含羟基丙烯酸树脂。所述助剂为消泡剂，分散剂，润湿剂，流平剂，催干剂，胺中和剂中的一种或几种。所述颜料为金红石型钛白粉。所述助溶剂为丙二醇甲醚或丙二醇丁醚。
本发明较佳实施例提供的水性汽车面漆的制备方法，包括如下步骤：
a)按预定量将水性聚酯型聚氨酯、颜料、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂和去离子水混合均匀，控制分散机的转速为1000转/分钟，将所述混合液在分散机内分散10～15分钟；
b)加入胺中和剂调节混合液的PH值为6.5～8；
c)加入锆珠研磨，控制分散机的转速为3000转/分钟，直至色浆颗粒细度小于10微米；
d)按预定量加入水性脂肪族聚氨酯或水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂、脂肪族异氰酸酯固化剂和助溶剂，控制分散机的转速为3000转/分钟，继续分散时间为15分钟，过滤得到所述水性汽车面漆。在该步骤中，可进一步加入消泡剂、流平剂或催干剂。
本发明实施例还提供了一种水性汽车面漆的使用方法，包括如下步骤：
a)先将所述水性汽车面漆与水按照重量比1：0.1～0.3均匀混合；
b)将混合后的水性汽车面漆喷涂在基材上进行烘干处理，烘干温度优选为50～90摄氏度；
c)最后对基材表面的水性汽车面漆进行固化处理；固化温度优选为105～180摄氏度。
实施例1
(1)按重量百分比将聚酯型聚氨酯树脂15％，颜料40％，分散剂1.05％，消泡剂0.2％，流平剂0.2％，润湿剂0.7％,去离子水3.8％混合均匀，在1000转/分钟的分散机转速下分散10～15分钟。使用胺中和剂调节体系的PH值在6.5～8范围内。
(2)加入锆珠研磨，转速为3000转/分钟，直至色浆颗粒细度小于10微米。
(3)按重量百分比加入脂肪族聚氨酯树脂30％，水性氨基树脂3.5％，脂肪族异氰酸酯固化剂3.35％，助溶剂1.9％，消泡剂0.1％，流平剂0.2％，在3000转/分钟的分散机转速下分散15分钟，过滤即得到所述水性汽车面漆。
水性汽车面漆的使用方法：称取一定量的汽车面漆，按照面漆与去离子水按重量比1：0.2将面漆与去离子水混合均匀，在基材上喷涂，放置，于55摄氏度下烘干10分钟即可表干；于110摄氏度下烘烤30分钟固化。
实施例2
(1)按重量百分比将聚酯型聚氨酯树脂15％，颜料40％，分散剂1.05％，消泡剂0.2％，流平剂0.2％，润湿剂0.7％,去离子水3.35％混合均匀，在1000转/分钟的分散机转速下分散10～15分钟。使用胺中和剂调节体系的PH值在6.5～8范围内。
(2)加入锆珠研磨，转速为3000转/分钟，直至色浆颗粒细度小于10微米。
(3)按百分比加入水性丙烯酸树脂30％，水性氨基树脂3.5％，脂肪族异氰酸酯固化剂3.35％，助溶剂2.5％，消泡剂0.1％，流平剂0.05％，在3000转/分钟的分散机转速下分散15分钟，过滤即得到所述水性汽车面漆。
水性汽车面漆的使用方法：称取一定量的汽车面漆，按照面漆与去离子水重量比1：0.17将面漆与去离子水混合均匀，在基材上喷涂，放置，于55摄氏度下烘干30分钟即可表干；于110摄氏度下烘烤30分钟固化。
实施例3
(1)按重量百分比将聚酯型聚氨酯树脂15％，颜料40％，分散剂1.05％，消泡剂0.2％，流平剂0.2％，润湿剂0.7％去离子水4.4％混合均匀，在1000转/分钟的分散机转速下分散10～15分钟。使用胺中和剂调节体系的PH值在6.5～8范围内。
(2)加入锆珠研磨，转速为3000转/分钟，直至色浆颗粒细度小于10微米。
(3)按百分比加入水性丙烯酸树脂15％，水性聚氨酯树脂15％，水性氨基树脂2.5％，脂肪族异氰酸酯固化剂3.35％，助溶剂2.5％，，流平剂0.05％，催干剂0.05％在3000转/分钟的分散机转速下分散15分钟，过滤即得到所述水性汽车面漆。
水性汽车面漆的使用方法：称取一定量的汽车面漆，按照面漆与去离子水重量比1：0.15将面漆与去离子水混合均匀，在基材上喷涂，放置，于80摄氏度下烘干10分钟即可表干；于110摄氏度下烘烤30分钟固化。
实施例4
(1)按重量百分比将聚酯型聚氨酯树脂15％，颜料40％，分散剂1.05％，消泡剂0.2％，流平剂0.2％，润湿剂0.7％去离子水3.8％混合均匀，在1000转/分钟的分散机转速下分散10～15分钟。使用胺中和剂调节体系的PH值在6.5～8范围内。
(2)加入锆珠研磨，转速为3000转/分钟，直至色浆颗粒细度小于10微米。
(3)按百分比加入脂肪族聚氨酯树脂30％，水性氨基树脂2.3％，脂肪族异氰酸酯固化剂3.35％，助溶剂1.9％，消泡剂0.1％，流平剂0.05％，去离子水1.35％，在3000转/分钟的分散机转速下分散15分钟，过滤即得到所述水性汽车面漆。
水性汽车面漆的使用方法：成取一定量的汽车面漆，按照面漆与去离子水重量比1：0.2将面漆与去离子水混合均匀，在基材上喷涂，放置，于55摄氏度下烘干10分钟即可表干；于140摄氏度下烘烤30分钟固化。
实施例5
(1)按百分比将聚酯型聚氨酯树脂15％，颜料40％，分散剂1.05％，消泡剂0.2％，流平剂0.2％，润湿剂0.7％去离子水4.3％混合均匀，在1000转/分钟的分散机转速下分散10～15分钟。使用胺中和剂调节体系的PH值在6.5～8范围内。
(2)加入锆珠研磨，转速为3000转/分钟，直至色浆颗粒细度小于10微米。
(3)按百分比加入脂肪族聚氨酯树脂30％，水性氨基树脂2.5％，脂肪族异氰酸酯固化剂3.35％，助溶剂2.5％，流平剂0.05％，催干剂0.05％，消泡剂0.1％，在3000转/分钟的分散机转速下分散15分钟，过滤即得到所述水性汽车面漆。
水性汽车面漆的使用方法：称取一定量的汽车面漆，按照面漆与去离子水重量比为1：0.1将面漆与去离子水混合均匀，在基材上喷涂，放置，于55摄氏度下烘干10分钟即可表干。于110摄氏度放入，持续升温至180摄氏度，烘烤30分钟固化。
本发明提供的水性汽车面漆及其制备使用方法，能够代替传统的汽车底漆与中涂漆，减少了汽车涂装步骤，方便快捷；并且面漆中VOC含量极低，施工环境更加环保。本发明的水性汽车面漆涂装到马口铁板上形成漆膜的物理性能测试结果如下表所示：
检测项目 检测结果
外观 平整光滑，无表面缺陷
漆膜厚度(面漆+光油) 20～30μm+30～40μm
附着力(划格法) 1级
冲击试验 50Kg*cm
铅笔硬度 H
光泽(20°) 92
光泽(60°) 97
耐热水 不起泡，不生锈
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (11)

1.一种水性汽车面漆，其特征在于，按重量百分比包含如下组分：水性树脂50～70％，颜料25～50％，助剂1～3％，助溶剂1～3％，去离子水1～10％。
2.如权利要求1所述的水性汽车面漆，其特征在于，所述水性树脂包括如下组分：水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂或脂肪族异氰酸酯。
3.如权利要求2所述的水性汽车面漆，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂为聚酯型聚氨酯和脂肪族聚氨酯的一种或其组合。
4.如权利要求2所述的水性汽车面漆，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂为含羟基丙烯酸树脂。
5.如权利要求1所述的水性汽车面漆，其特征在于，所述助剂为消泡剂、分散剂、润湿剂、流平剂、催干剂和胺中和剂中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的水性汽车面漆，其特征在于，所述颜料为金红石型钛白粉。
7.如权利要求1所述的水性汽车面漆，其特征在于，所述助溶剂为丙二醇甲醚或丙二醇丁醚。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的水性汽车面漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)按预定量将聚酯型聚氨酯、颜料、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂和去离子水混合均匀，控制分散机的转速为1000转/分钟，将所述混合液在分散机内分散10～15分钟；
b)加入胺中和剂调节混合液的PH值为6.5～8；
c)加入锆珠研磨，控制分散机的转速为3000转/分钟，直至色浆颗粒细度小于10微米；
d)按预定量加入脂肪族聚氨酯或水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂、脂肪族异氰酸酯和助溶剂，控制分散机的转速为3000转/分钟，继续分散时间为15分钟，过滤得到所述水性汽车面漆。
9.如权利要求8所述的水性汽车面漆的制备方法，其特征在于，所述步骤d)中在所述混合液中还加有消泡剂、流平剂或催干剂。
10.一种如权利要求1-7任一项所述的水性汽车面漆的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)先将所述水性汽车面漆与水按照重量比1：0.1～0.3均匀混合；
b)将混合后的水性汽车面漆喷涂在基材上进行烘干处理；
c)最后对基材表面的水性汽车面漆进行固化处理。
11.如权利要求9所述的水性汽车面漆的使用方法，其特征在于，所述水性汽车面漆的烘干温度为50～90摄氏度，所述水性汽车面漆的固化温度为105～180摄氏度。
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