CN104804636A - 自干型车用水性面漆、自干型车用水性中涂漆及制备方法和使用方法 - Google Patents

自干型车用水性面漆、自干型车用水性中涂漆及制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了自干型车用水性面漆、水性中涂漆及制备方法和使用方法，自干型车用水性面漆和水性中涂漆主要由水性蓖麻油改性醇酸树脂、水性丙烯酸树脂、硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂和其他的助剂组成。其制备方法是先利用水性蓖麻油改性醇酸树脂、水性丙烯酸树脂和助剂制备主漆，然后提供固化剂和水，使用方法是将主漆、固化剂和水按照重量比例混合使用。本发明的有益效果是能直接在自然环境下干燥，大面积立面喷涂时不会产生流挂、发花、漂移等弊病，硬度大，丰满度好，耐候性好。

Description

自干型车用水性面漆、自干型车用水性中涂漆及制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及自干型车用水性面漆、自干型车用水性中涂漆、对应的制备方法和使用方法。
背景技术
目前汽车、高铁、城际铁路、地铁、轻轨等交通行业发展迅速，这些车辆又随时面临着维护保养，其数量更加庞大。为了全球环境保护，大力发展低碳经济，水性涂料在车辆上的推广应用乃势态所趋。虽然现在有很多公司都在大力开发水性涂料，但真正能大面积成熟用在车辆上的水性涂料很少。
申请人在2013年申请了一项名称为水性汽车烤漆及其制备方法和使用方法的专利，该专利文献中公开的水性汽车烤漆虽然使用到汽车上后，其效果较好，但是在成型涂层时，必须需要高温烘烤才能干燥成膜，在自然状态下无法干燥，因此，一方面耗能高，另一方面会提高涂层的成型时间。
另外，申请人在2011年申请了一项名称为硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂及其制备方法的发明专利，并已经获得授权，利用本发明的固化剂，能提高漆膜的硬度，耐水和耐化学性能好。
对于目前应用在车上的水性涂料来说，在应用过程中存在以下问题：1、大面积立面喷涂时易流挂、流平性不理想、光泽不均匀、颜料漂移、发花；2、面漆漆膜丰满度不够，看起来干瘪，光泽不够高；3、在自然状态下不能自干；4、配套性能指标不够理想。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种自干型车用水性面漆、自干型车用水性中涂漆、对应的制备方法和使用方法。
其中，自干型车用水性面漆由水性双组分聚氨酯实色面漆、水性固化剂和水按照重量比为4~6：1:0.4~1.2混合而成；
按照重量份数计，水性双组分聚氨酯实色面漆由以下的原料制备而成：
水性蓖麻油改性醇酸树脂               10~30份             
水性丙烯酸树脂                       20~50份
颜料                                 2~25份        
去离子水                             5~10份
分散剂                               0.5~5.0份
润湿剂                               0.1~1.0份
成膜助剂                             2~15份
PH调节剂                            0.1~0.5份
消泡剂                               0.1~1.0份
流变改性剂                           0.1~1.0份
防腐剂                               0.1~0.2份
增稠剂                               0.2~1.0份
流平剂                               0.1~0.5份
水性蓖麻油改性醇酸树脂的固体含量为50~70%， 羟基含量为1.8~2.5%, PH值为7.0~9.0 ；水性丙烯酸树脂固体含量为40~65%， 羟基含量3.5~4.0%, PH值为7.0~9.0；
所述的水性固化剂为硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂。
制备上述自干型车用水性面漆的方法是：
（1）制备水性双组分聚氨酯实色面漆，具体的步骤为：
（a）将水性蓖麻油改性醇酸树脂、水性丙烯酸树脂、消泡剂、分散剂、润湿剂及部分去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟；
（b）加入PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟；
（c）依次加入颜料、防腐剂、流变改性剂、成膜助剂、增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟；
（d）加入流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟；
（e）最后加入剩余的去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯实色面漆；
（2）制备硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂；
（3）提供水。
使用上述自干型车用水性面漆的方法是：称取水性双组分聚氨酯实色面漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯实色面漆：水性固化剂：水=4~6：1:0.4~1.2：搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
其中，所述颜料为金红石钛白粉、酞菁蓝、碳黑、铁黄、铁红中的一种或多种；所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，型号为TEGO 750 ；润湿剂为超支化聚醚润湿剂，型号为WE 3322；所述成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、三丙二醇甲醚或三丙二醇丁醚；PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，型号为AMP95；所述消泡剂为改性硅氧烷，型号为SI 2292；所述的流变改性剂为疏水改性聚醚，型号为PE 1320；防腐剂为杂环化合物，型号为RS01；增稠剂为疏水改性聚氨酯类增稠剂，型号为PU 1270；流平剂为改性聚硅氧烷，型号为SL 3033，或者为氟改性丙烯酸脂流平剂，型号为FL 3777。
其次，自干型车用水性中涂漆由水性双组分聚氨酯中涂漆、水性固化剂和水按照重量比为5~7：1:0.5~1.4混合而成；
其中，水性双组分聚氨酯中涂漆，按照重量份数计，由如下原料制备而成：
水性蓖麻油改性醇酸树脂               10~25份             
水性丙烯酸树脂                       20~45份
成膜助剂                             2~15份
去离子水                             5~10份
分散剂                               0.5~3.0份
润湿剂                               0.1~1.0份
颜料                                 5~20 份
填料                                 3~30 份
PH调节剂                            0.1~0.5份
消泡剂                               0.1~1.0份
流变改性剂                           0.1~1.0份
防腐剂                               0.1~0.2份
增稠剂                               0.1~1.0份
流平剂                               0.1~0.5份
水性蓖麻油改性醇酸树脂的固体含量为50~70%， 羟基含量为1.8~2.5%, PH值为7.0~9.0 ；水性丙烯酸树脂固体含量为40~65%， 羟基含量3.5~4.0%, PH值为7.0~9.0；
所述的水性固化剂为硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂。
制备上述自干型车用水性中涂漆的方法是：
（1）制备水性双组分聚氨酯中涂漆，具体的步骤为：
（a）将水性蓖麻油改性醇酸树脂、 消泡剂、分散剂、润湿剂及部分去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟；
（b）加入颜料、填料在800~1200r/min转速条件下，搅拌20~30分钟；
（c）依次加入水性丙烯酸树脂、成膜助剂、防腐剂、流变改性剂、增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟；
（d）加入PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟；
（e）加入流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟；
（f）最后加入剩余的去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯中涂漆；
（2）制备硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂；
（3）提供水。
使用上述自干型车用水性中涂漆的方法是：称取水性双组分聚氨酯中涂漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯中涂漆：水性固化剂：水=5~7：1:0.5~1.4搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
其中，所述成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、三丙二醇甲醚或三丙二醇丁醚；所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，型号为TEGO 750 ；润湿剂为超支化聚醚润湿剂，型号为WE 3322；所述颜料为金红石钛白粉、酞菁蓝、碳黑、铁黄、铁红中的一种或多种；所述填料为硫酸钡、滑石粉、重钙、有机土、高岭土或硅灰石； PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，型号为AMP95；所述消泡剂为改性硅氧烷，型号为SI 2292；所述的流变改性剂为疏水改性聚醚，型号为PE 1320；防腐剂为杂环化合物，型号为RS01；增稠剂为疏水改性聚氨酯类增稠剂，型号为PU 1270；流平剂为改性聚硅氧烷，型号为SL 3033，或者为氟改性丙烯酸脂流平剂，型号为FL 3777。
本发明的有益效果是：
（1）本发明采用了水性丙烯酸树脂，其分子量低，粒径分布均匀，不但与上述水性蓖麻油改性醇酸树脂有极佳的相溶性，而且与硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂的相溶性特佳，用其制成的漆膜致密性高，具有硬度高、耐水性和耐化学品性优，鲜映性好等特点，各项性能完全能达到TBT+2393-2001铁路机车车辆用面漆标准的要求。在本发明中，当加入了硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂后，相对于申请人已经申请的水性烤漆的技术方案，去掉了必须高温（130°C以上）才能与水性蓖麻油改性醇酸树脂、丙烯酸树脂交联反应的氨基树脂，改变了水性蓖麻油改性醇酸树脂与水性丙烯酸树脂之间的比例，从而能达到本发明的水性中涂漆和水性面漆在使用过程中不需要烘烤，这种成分的变化使得本发明的水性中涂漆和水性面漆与现有的水性烤漆在涂装工艺和性能上发生了极大的变化，在最终体现的效果上也发生了极大的变化。
（2）本发明由于采用了水性蓖麻油改性醇酸树脂，其对颜料有极佳的润湿性和分散性，其中的多种官能团能与颜料产生最佳的范德华力，从而使颜料能稳定被包覆于树脂中，大面积立面喷涂时不会产生流挂、发花、漂移等弊病;与水性丙烯酸树脂及助剂相容性好，在施工喷涂过程中其特性（流平性好，而且丰满度佳，光泽度高）能充分表现出来，尤其丰满度很好。
（3）硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂，其分子量较低，亲水性醚氧分子较一般聚醚改性异氰酸酯水性固化剂少，与上述所水性蓖麻油改性醇酸树脂和水性丙烯酸树脂相溶性佳，用其制成的涂膜不但硬度高，干性较好，耐化学品性优，而且由于其为硅改性的固化剂，所以可以减少主漆配方流平剂的使用，从而进一步提高立面喷涂时的防流挂性和抗起泡性。
（4）本发明所选用成膜助剂具有表面活性物质的结构，一端亲水一端亲油，因此除了产生向内部的张力之外，还产生了与之相反的对疏水基团的斥力，这个力的存在自然能够降低表面张力。从而使体系中流平剂的用量减少，进一步提高立面喷涂时的防流挂性和抗起泡性。
（5）本发明选用了两种类型的流平剂，一种是改性聚硅氧烷，其有利于改善立面喷涂时的短波流平，另一种是氟改性丙烯酸酯流平剂，其有利于改善立面喷涂时的长波流平。这两种流平剂搭配使用，具有很好的协同作用，使立面喷涂时漆膜的瞬间流平达到一个最佳的平衡点，从而进一步提高立面喷涂时的漆膜的流平性。
（6）本发明选用了一种牛顿型流变改性剂，其属于非离子缔合型增稠剂，其具有优异防流挂性、流动及流平性，从而进一步提高立面喷涂时漆膜的防流挂性和流平性。
（7）本发明采用高效低剪切增稠剂，假塑性极佳，具有极好的防流挂性和良好的流平性，从而进一步提高立面喷涂时漆膜的防流挂性和流平性。
（8）本发明采用的以上各种水性树脂、固化剂、助剂（增稠剂、流平剂、成膜剂等等）与颜填料相互作用在立面施工喷涂的过程中迅速形成了多种范德华力，使得这种分子间作用力大于或等于颜填料的重力，形成不流挂的同时又能流平、颜填料不发花、漂移。
（9）配套性，由于以上理由，与水性环氧防腐等底漆、水性聚氨酯漆配套性好，层之间附着力好，不会有起泡、咬底等现象。
（10）由于以去离子水为介质， 在贮存、运输和使用过程中防火安全措施简单，防毒健康措施简单。避免或者大大减少了含碳有机溶剂，比如二甲苯、甲苯、三甲苯、环己酮、200#汽油、醋酸乙酯、醋酸丁酯等等在大气中的排放，既减少了大气污染，又节省了大量资源。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
自干型车用水性面漆由水性双组分聚氨酯实色面漆、水性固化剂和水按照重量比为4~6：1:0.4~1.2混合而成。
其中，按照重量份数计，水性双组分聚氨酯实色面漆由10~30份水性蓖麻油改性醇酸树脂、20~50份水性丙烯酸树脂、2~25份颜料、5~10份去离子水、 0.5~5.0份分散剂、0.1~1.0份润湿剂、2~15份成膜助剂、0.1~0.5份PH调节剂、0.1~1.0份消泡剂、0.1~1.0份流变改性剂、                           0.1~0.2份防腐剂、0.2~1.0份增稠剂、0.1~0.5份流平剂制备而成。
水性蓖麻油改性醇酸树脂的固体含量为50~70%， 羟基含量为1.8~2.5%, PH值为7.0~9.0 ；水性丙烯酸树脂固体含量为40~65%， 羟基含量3.5~4.0%, PH值为7.0~9.0。
所述的水性固化剂为硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂。
所述颜料为金红石钛白粉、酞菁蓝、碳黑、铁黄、铁红中的一种或多种；所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，型号为TEGO 750 ；润湿剂为超支化聚醚润湿剂，型号为WE 3322；所述成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、三丙二醇甲醚或三丙二醇丁醚；PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，型号为AMP95；所述消泡剂为改性硅氧烷，型号为SI 2292；所述的流变改性剂为疏水改性聚醚，型号为PE 1320；防腐剂为杂环化合物，型号为RS01；增稠剂为疏水改性聚氨酯类增稠剂，型号为PU 1270；流平剂为改性聚硅氧烷，型号为SL 3033，或者为氟改性丙烯酸脂流平剂，型号为FL 3777。
实施例1。
（a）将10份水性蓖麻油改性醇酸树脂、20份水性丙烯酸树脂、0.1份消泡剂、0.5份分散剂、0.1份润湿剂及2份去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟。
（b）加入0.1份PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟。
（c）依次加入2份颜料、0.1份防腐剂、0.1份流变改性剂、2份成膜助剂、0.2份增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟。
（d）加入0.1份流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟。
（e）最后加入3份去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯实色面漆。
然后提供硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂和水。
上述自干型车用水性面漆的使用方法是：称取水性双组分聚氨酯实色面漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯实色面漆：水性固化剂：水=4：1:0.4搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
实施例2。
（a）将30份水性蓖麻油改性醇酸树脂、50份水性丙烯酸树脂、1份消泡剂、5份分散剂、1份润湿剂及3份去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟。
（b）加入0.5份PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟。
（c）依次加入25份颜料、0.2份防腐剂、1份流变改性剂、15份成膜助剂、1份增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟。
（d）加入0.5份流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟。
（e）最后加入7份去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯实色面漆。
然后提供硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂和水。
上述自干型车用水性面漆的使用方法是：称取水性双组分聚氨酯实色面漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯实色面漆：水性固化剂：水=6：1:1.2搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
实施例3。
（a）将20份水性蓖麻油改性醇酸树脂、35份水性丙烯酸树脂、0.5份消泡剂、3份分散剂、0.6份润湿剂及3份去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟。
（b）加入0.3份PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟。
（c）依次加入14份颜料、0.15份防腐剂、0.5份流变改性剂、8份成膜助剂、0.6份增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟。
（d）加入0.3份流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟。
（e）最后加入4份去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯实色面漆。
然后提供硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂和水。
上述自干型车用水性面漆的使用方法是：称取水性双组分聚氨酯实色面漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯实色面漆：水性固化剂：水=5：1:0.8搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
自干型车用水性中涂漆由水性双组分聚氨酯中涂漆、水性固化剂和水按照重量比为5~7：1:0.5~1.4混合而成。
其中，水性双组分聚氨酯中涂漆，按照重量份数计，由10~25份水性蓖麻油改性醇酸树脂、20~45份水性丙烯酸树脂、2~15份成膜助剂、5~10份去离子水、0.5~3.0份分散剂、0.1~1.0份润湿剂、5~20 份颜料、3~30 份填料、0.1~0.5份PH调节剂、0.1~1.0份消泡剂、0.1~1.0份流变改性剂、0.1~0.2份防腐剂、0.1~1.0份增稠剂、0.1~0.5份流平剂制备而成。                               
水性蓖麻油改性醇酸树脂的固体含量为50~70%， 羟基含量为1.8~2.5%, PH值为7.0~9.0 ；水性丙烯酸树脂固体含量为40~65%， 羟基含量3.5~4.0%, PH值为7.0~9.0。
所述的水性固化剂为硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂。
所述成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、三丙二醇甲醚或三丙二醇丁醚；所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，型号为TEGO 750 ；润湿剂为超支化聚醚润湿剂，型号为WE 3322；所述颜料为金红石钛白粉、酞菁蓝、碳黑、铁黄、铁红中的一种或多种；所述填料为硫酸钡、滑石粉、重钙、有机土、高岭土或硅灰石； PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，型号为AMP95；所述消泡剂为改性硅氧烷，型号为SI 2292；所述的流变改性剂为疏水改性聚醚，型号为PE 1320；防腐剂为杂环化合物，型号为RS01；增稠剂为疏水改性聚氨酯类增稠剂，型号为PU 1270；流平剂为改性聚硅氧烷，型号为SL 3033，或者为氟改性丙烯酸脂流平剂，型号为FL 3777。
实施例4。
（a）将10份水性蓖麻油改性醇酸树脂、0.1份消泡剂、0.5份分散剂、0.1份润湿剂及2份去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟。
（b）加入5份颜料、3份填料在800~1200r/min转速条件下，搅拌20~30分钟。
（c）依次加入20份水性丙烯酸树脂、2份成膜助剂、0.1份防腐剂、0.1份流变改性剂、0.1份增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟。
（d）加入0.1份PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟。
（e）加入0.1份流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟。
（f）最后加入3份去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯中涂漆。
然后提供硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂和水。
上述自干型车用水性中涂漆的使用方法是：称取水性双组分聚氨酯中涂漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯中涂漆：水性固化剂：水=5：1:0.5搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
实施例5。
（a）将25份水性蓖麻油改性醇酸树脂、1.0份消泡剂、3.0份分散剂、1.0份润湿剂及5份去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟。
（b）加入20 份颜料、30 份填料在800~1200r/min转速条件下，搅拌20~30分钟。
（c）依次加入45份水性丙烯酸树脂、15份成膜助剂、0.2份防腐剂、1.0份流变改性剂、1.0份增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟。
（d）加入0.5份PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟。
（e）加入0.5份流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟。
（f）最后加入5份去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯中涂漆。
然后提供硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂和水。
上述自干型车用水性中涂漆的使用方法是：称取水性双组分聚氨酯中涂漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯中涂漆：水性固化剂：水=7：1:1.4搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
实施例6。
（a）将18份水性蓖麻油改性醇酸树脂、0.5份消泡剂、1.8份分散剂、0.6份润湿剂及3份去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟。
（b）加入13份颜料、14份填料在800~1200r/min转速条件下，搅拌20~30分钟。
（c）依次加入30份水性丙烯酸树脂、8份成膜助剂、0.15份防腐剂、0.5份流变改性剂、0.6份增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟。
（d）加入0.3份PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟。
（e）加入0.2份流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟。
（f）最后加入5份去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯中涂漆。
然后提供硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂和水。
上述自干型车用水性中涂漆的使用方法是：称取水性双组分聚氨酯中涂漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯中涂漆：水性固化剂：水=6：1:1搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
以下是通过实验得到的数据。
表1为涂装了水性环氧防腐底漆、水性双组分聚氨酯中涂漆、水性双组分聚氨酯实色面漆配套涂层的测试结果。
   表1
表2为涂装了水性环氧防腐底漆、水性双组分聚氨酯中涂漆配套涂层的测试结果。
表2
。
下表为将申请号为201310712057.X的技术方案中的氨基树脂去掉后（下表中的调整前）与本发明的技术方案（下表中的调整后）进行比对的相关数据。
  硬度 光泽 丰满度 弯曲性能（锥形轴） 杯突 附着力
调整前 B~HB 75~85 干瘪 7~9 4~6 1~2
调整后 HB~H 85~91 很好 2~5 5~7 0~1
通过上述比对，在去掉了氨基树脂后，并对水性蓖麻油改性醇酸树脂与水性丙烯酸树脂的重量比例进行调整，同时加入本发明的固化剂，则产生了意想不到的技术效果，具体如下：
（1）本发明采用了水性丙烯酸树脂，其分子量低，粒径分布均匀，不但与上述水性蓖麻油改性醇酸树脂有极佳的相溶性，而且与硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂的相溶性特佳，用其制成的漆膜致密性高，具有硬度高、耐水性和耐化学品性优，鲜映性好等特点，各项性能完全能达到TBT+2393-2001铁路机车车辆用面漆标准的要求。在本发明中，当加入了硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂后，相对于申请人已经申请的水性烤漆的技术方案，去掉了必须高温（130°C以上）才能与水性蓖麻油改性醇酸树脂、丙烯酸树脂交联反应的氨基树脂，改变了水性蓖麻油改性醇酸树脂与水性丙烯酸树脂之间的比例，从而能达到本发明的水性中涂漆和水性面漆在使用过程中不需要烘烤，这种成分的变化使得本发明的水性中涂漆和水性面漆与现有的水性烤漆在涂装工艺和性能上发生了极大的变化，在最终体现的效果上也发生了极大的变化。
（2）本发明由于采用了水性蓖麻油改性醇酸树脂，其对颜料有极佳的润湿性和分散性，其中的多种官能团能与颜料产生最佳的范德华力，从而使颜料能稳定被包覆于树脂中，大面积立面喷涂时不会产生流挂、发花、漂移等弊病;与水性丙烯酸树脂及助剂相容性好，在施工喷涂过程中其特性（流平性好，而且丰满度佳，光泽度高）能充分表现出来，尤其丰满度很好。
（3）硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂，其分子量较低，亲水性醚氧分子较一般聚醚改性异氰酸酯水性固化剂少，与上述所水性蓖麻油改性醇酸树脂和水性丙烯酸树脂相溶性佳，用其制成的涂膜不但硬度高，干性较好，耐化学品性优，而且由于其为硅改性的固化剂，所以可以减少主漆配方流平剂的使用，从而进一步提高立面喷涂时的防流挂性和抗起泡性。
（4）本发明所选用成膜助剂具有表面活性物质的结构，一端亲水一端亲油，因此除了产生向内部的张力之外，还产生了与之相反的对疏水基团的斥力，这个力的存在自然能够降低表面张力。从而使体系中流平剂的用量减少，进一步提高立面喷涂时的防流挂性和抗起泡性。
（5）本发明选用了两种类型的流平剂，一种是改性聚硅氧烷，其有利于改善立面喷涂时的短波流平，另一种是氟改性丙烯酸酯流平剂，其有利于改善立面喷涂时的长波流平。这两种流平剂搭配使用，具有很好的协同作用，使立面喷涂时漆膜的瞬间流平达到一个最佳的平衡点，从而进一步提高立面喷涂时的漆膜的流平性。
（6）本发明选用了一种牛顿型流变改性剂，其属于非离子缔合型增稠剂，其具有优异防流挂性、流动及流平性，从而进一步提高立面喷涂时漆膜的防流挂性和流平性。
（7）本发明采用高效低剪切增稠剂，假塑性极佳，具有极好的防流挂性和良好的流平性，从而进一步提高立面喷涂时漆膜的防流挂性和流平性。
（8）本发明采用的以上各种水性树脂、固化剂、助剂（增稠剂、流平剂、成膜剂等等）与颜填料相互作用在立面施工喷涂的过程中迅速形成了多种范德华力，使得这种分子间作用力大于或等于颜填料的重力，形成不流挂的同时又能流平、颜填料不发花、漂移。
（9）配套性，由于以上理由，与水性环氧防腐等底漆、水性聚氨酯漆配套性好，层之间附着力好，不会有起泡、咬底等现象。
（10）由于以去离子水为介质， 在贮存、运输和使用过程中防火安全措施简单，防毒健康措施简单。避免或者大大减少了含碳有机溶剂，比如二甲苯、甲苯、三甲苯、环己酮、200#汽油、醋酸乙酯、醋酸丁酯等等在大气中的排放，既减少了大气污染，又节省了大量资源。

Claims (10)

1.自干型车用水性面漆，其特征在于：由水性双组分聚氨酯实色面漆、水性固化剂和水按照重量比为4~6：1:0.4~1.2混合而成；
其中，按照重量份数计，水性双组分聚氨酯实色面漆由以下的原料制备而成：
水性蓖麻油改性醇酸树脂               10~30份             
水性丙烯酸树脂                       20~50份
颜料                                 2~25份
去离子水                             5~10份
分散剂                               0.5~5.0份
润湿剂                               0.1~1.0份
成膜助剂                             2~15份
PH调节剂                            0.1~0.5份
消泡剂                               0.1~1.0份
流变改性剂                           0.1~1.0份
防腐剂                               0.1~0.2份
增稠剂                               0.2~1.0份
流平剂                               0.1~0.5份
水性蓖麻油改性醇酸树脂的固体含量为50~70%， 羟基含量为1.8~2.5%, PH值为7.0~9.0 ；水性丙烯酸树脂固体含量为40~65%， 羟基含量3.5~4.0%, PH值为7.0~9.0；
所述的水性固化剂为硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂。
2.根据权利要求1所述的自干型车用水性面漆，其特征在于：所述颜料为金红石钛白粉、酞菁蓝、碳黑、铁黄、铁红中的一种或多种；所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，型号为TEGO 750 ；润湿剂为超支化聚醚润湿剂，型号为WE 3322；所述成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、三丙二醇甲醚或三丙二醇丁醚；PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，型号为AMP95；所述消泡剂为改性硅氧烷，型号为SI 2292；所述的流变改性剂为疏水改性聚醚，型号为PE 1320；防腐剂为杂环化合物，型号为RS01；增稠剂为疏水改性聚氨酯类增稠剂，型号为PU 1270；流平剂为改性聚硅氧烷，型号为SL 3033，或者为氟改性丙烯酸脂流平剂，型号为FL 3777。
3.自干型车用水性中涂漆，其特征在于：由水性双组分聚氨酯中涂漆、水性固化剂和水按照重量比为5~7：1:0.5~1.4混合而成；
其中，水性双组分聚氨酯中涂漆，按照重量份数计，由如下原料制备而成：
水性蓖麻油改性醇酸树脂               10~25份
水性丙烯酸树脂                       20~45份
成膜助剂                             2~15份
去离子水                             5~10份
分散剂                               0.5~3.0份
润湿剂                               0.1~1.0份
颜料                                 5~20 份
填料                                 3~30 份
PH调节剂                            0.1~0.5份
消泡剂                               0.1~1.0份
流变改性剂                           0.1~1.0份
防腐剂                               0.1~0.2份
增稠剂                               0.1~1.0份
流平剂                               0.1~0.5份
水性蓖麻油改性醇酸树脂的固体含量为50~70%， 羟基含量为1.8~2.5%, PH值为7.0~9.0 ；水性丙烯酸树脂固体含量为40~65%， 羟基含量3.5~4.0%, PH值为7.0~9.0；
所述的水性固化剂为硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂。
4.根据权利要求3所述的自干型车用水性中涂漆，其特征在于：所述成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、三丙二醇甲醚或三丙二醇丁醚；所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，型号为TEGO 750 ；润湿剂为超支化聚醚润湿剂，型号为WE 3322；所述颜料为金红石钛白粉、酞菁蓝、碳黑、铁黄、铁红中的一种或多种；所述填料为硫酸钡、滑石粉、重钙、有机土、高岭土或硅灰石； PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，型号为AMP95；所述消泡剂为改性硅氧烷，型号为SI 2292；所述的流变改性剂为疏水改性聚醚，型号为PE 1320；防腐剂为杂环化合物，型号为RS01；增稠剂为疏水改性聚氨酯类增稠剂，型号为PU 1270；流平剂为改性聚硅氧烷，型号为SL 3033，或者为氟改性丙烯酸脂流平剂，型号为FL 3777。
5.一种制备权利要求1所述自干型车用水性面漆的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）制备水性双组分聚氨酯实色面漆，具体的步骤为：
（a）将水性蓖麻油改性醇酸树脂、水性丙烯酸树脂、消泡剂、分散剂、润湿剂及部分去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟；
（b）加入PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟；
（c）依次加入颜料、防腐剂、流变改性剂、成膜助剂、增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟；
（d）加入流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟；
（e）最后加入剩余的去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯实色面漆；
（2）制备硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂；
（3）提供水。
6.根据权利要求5所述的自干型车用水性面漆的制备方法，其特征在于：所述颜料为金红石钛白粉、酞菁蓝、碳黑、铁黄、铁红中的一种或多种；所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，型号为TEGO 750 ；润湿剂为超支化聚醚润湿剂，型号为WE 3322；所述成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、三丙二醇甲醚或三丙二醇丁醚；PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，型号为AMP95；所述消泡剂为改性硅氧烷，型号为SI 2292；所述的流变改性剂为疏水改性聚醚，型号为PE 1320；防腐剂为杂环化合物，型号为RS01；增稠剂为疏水改性聚氨酯类增稠剂，型号为PU 1270；流平剂为改性聚硅氧烷，型号为SL 3033，或者为氟改性丙烯酸脂流平剂，型号为FL 3777。
7.一种制备权利要求3所述的所述自干型车用水性中涂漆的方法，其特征在于包括如下步骤：
    （1）制备水性双组分聚氨酯中涂漆，具体的步骤为：
（a）将水性蓖麻油改性醇酸树脂、 消泡剂、分散剂、润湿剂及部分去离子水依次加入到搅拌釜中，在400~800r/min转速条件下，搅拌5~10分钟；
（b）加入颜料、填料在800~1200r/min转速条件下，搅拌20~30分钟；
（c）依次加入水性丙烯酸树脂、防腐剂、流变改性剂、增稠剂，在600~1000r/min转速条件下，搅拌分散20~30分钟；
（d）加入PH调节剂，将PH调节到7.0~9.0，在400~800r/min转速条件下，搅拌10~15分钟；
（e）加入流平剂，在400~600r/min转速条件下，搅拌分散5~10分钟；
（f）最后加入剩余的去离子水，调节粘度，在400~600r/min转速条件下，搅拌10~15分钟，即可得到水性双组分聚氨酯中涂漆；
（2）制备硅改性双重交联型水性聚氨酯固化剂；
（3）提供水。
8.根据权利要求7所述的自干型车用水性中涂漆的制备方法，其特征在于：所述成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、三丙二醇甲醚或三丙二醇丁醚；所述的分散剂为改性聚丙烯酸聚合物，型号为TEGO 750 ；润湿剂为超支化聚醚润湿剂，型号为WE 3322；所述颜料为金红石钛白粉、酞菁蓝、碳黑、铁黄、铁红中的一种或多种；所述填料为硫酸钡、滑石粉、重钙、有机土、高岭土或硅灰石； PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，型号为AMP95；所述消泡剂为改性硅氧烷，型号为SI 2292；所述的流变改性剂为疏水改性聚醚，型号为PE 1320；防腐剂为杂环化合物，型号为RS01；增稠剂为疏水改性聚氨酯类增稠剂，型号为PU 1270；流平剂为改性聚硅氧烷，型号为SL 3033，或者为氟改性丙烯酸脂流平剂，型号为FL 3777。
9.一种使用权利要求1所述的自干型车用水性面漆的方法，其特征在于包括：称取水性双组分聚氨酯实色面漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯实色面漆：水性固化剂：水=4~6：1:0.4~1.2：搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
10.一种使用权利要求3所述的自干型车用水性中涂漆的方法，其特征在于：称取水性双组分聚氨酯中涂漆，以重量份数计，按水性双组分聚氨酯中涂漆：水性固化剂：水=5~7：1:0.5~1.4搅拌均匀后，放置10~15分钟，用200目滤布过滤，喷涂在基材上，在室温放置24~48小时自然干燥，即可得到所需涂层。
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