CN105153895B - 环保水性的闪烁型金属汽车修补漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆及其制备方法，该水性漆包括以下组分和重量份含量：聚酯树脂2‑4份、中间体75‑85份、醋酸丁酸纤维素0.5‑2份、颜料5‑9份、去离子水3‑6份、溶剂1‑3.2份、胺类0‑1份、分散剂0‑1份、流平剂0‑1份。与现有技术相比，本发明采用闪烁性的铝银浆、珍珠作为颜料，其闪烁强度高，在阳光下具有强烈金属质感，分散剂、流平剂、增稠剂等协同作用，使颜料分散均匀，颗粒定向排列好，体系相容性好，储存稳定，VOC排放低，绿色环保，可广泛用于汽车修补。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工涂料，尤其是涉及一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆及其制备方法。
背景技术
随着国内汽车保有量的持续增长，带来汽车修补漆行业的繁荣和发展。汽车车身涂装珍珠、铝粉等金属效果的油漆比例越来越多，金属闪光漆是汽车修补漆产品中的重中之重。而国家对环保的要求也是日趋严格，低VOC排放的水性或粉末汽车涂料势必成为未来的发展趋势。水性铝粉为特殊包覆性铝粉，较难以分散，非常易于团聚，相应的水性分散剂、流平助剂也被日益开发出来，PPG、巴斯夫、艾仕得、宣伟等国外修补漆品牌已经抢先研发、大规模生产水性修补漆产品，应对中国及欧美国家环境保护法规要求。开发兼顾金属质感和水性环保的金属闪光漆一直是国内汽车漆厂家的技术难题之一。国内对水性金属汽车漆研发和应用尚处于初期，存在储存不稳定、返粗等问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种环保水性的闪烁型金属汽车补漆及其制备方法。
本发明采用闪烁性的铝银浆、水晶珍珠作为颜料，其闪烁强度高，在阳光下具有强烈金属质感，分散剂、流平剂、增稠剂等协同作用，使颜料分散均匀，颗粒定向排列好，体系相容性好，储存稳定。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，包括以下组分和重量份含量：
所述的中间体一包括以下组份和重量份含量：
所述的中间体二包括以下组份和重量份含量：
所述的胺类为N-N二甲基乙醇胺。
所述的溶剂为醇醚类溶剂，优选二乙二醇乙醚。
所述的分散剂为聚醚类分散剂，优选DISPERBYK-192。
所述的流平剂为有机硅类表面活性助剂(聚醚改性硅氧烷)，优选BYK-349。
所述的增稠剂(流变助剂)为市售的德谦FX1010，所述的消泡剂为有机硅类消泡剂，优选BYK022、BYK019、BYK024，所述的膨润土为AERO SIL R977
所述的颜料为水性铝银浆或珍珠类颜料，优选东洋EMR-D-D050、EMR-D-EV16、EMR-D-F290，爱卡STAPA IL Hydrolan 214、Hydrolan 501，星铂联SBCAQJ7901、SBCAQJ313、SBCAQJ6713、SBCAQJ6718、SBCAQJ6822，班德鲁66014Si、66024Si、66044Si，Merck Iriodin、Xirallic系列，BASF L2804等。
一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按中间体二配方要求的投料量将去离子水、乙二醇丁醚、正丁醇、分散剂、胺类、膨润土投入反应釜中，并在高速搅拌机下搅拌至均匀，得中间体二；
(2)将溶剂、增稠剂混合搅拌，形成混合物一，边搅拌边将上述混合物一、去离子水、胺类按配比加入到反应釜中，形成混合物二，再将此混合物二按配比慢慢加入到水性聚酯树脂中，形成混合物三，再将中间体二、消泡剂按配方投料量依次投入混合物三中，上高速分散剂搅拌，形成中间体一；
(3)将溶剂、去离子水、胺类、分散剂、颜料、水性聚酯树脂、分散剂混合，搅拌成糊状，浸泡颜料，加入醋酸丁酸纤维素，形成混合物四；将中间体一、流平剂按配比依次加入反应釜中，在高速搅拌机下搅拌至均匀，边搅拌边加入混合物四，搅拌分散均匀，即得汽车修补漆；
(4)使用时，将汽车修补漆用20-30％去离子水稀释，混合均匀后施工。
优选地，步骤(3)的浸泡时间为16-24hr，优选地，步骤(3)的搅拌转速为1000-1500rpm，搅拌时间为20-40min。
本发明的原理如下：主要由水性聚酯树脂、铝粉或珠光颜料、分散助剂、流平助剂、溶剂、胺类、流变助剂等组成。主要是采用聚醚类分散剂，与水性聚酯树脂相容性好，能很好地分散颜料，醇醚类溶剂作为水性助溶剂，具有亲水亲油基团，而胺类主要起调节体系PH值和助溶的作用，消泡剂起消泡、降低表面张力作用，最为关键的增稠剂能调节体系流变特性和粘度，防止颜料沉淀，提高储存稳定性。上述配比是考虑分散性能、粘度、稳定性等，通过实验优化，反复验证得到的，若组分或配比不在上述范围内，则不能具有上述效果。
与现有技术相比，本发明方法简单，原材料来源丰富，价格低廉，产品各项指标均符合国家标准，VOC排放低，绿色环保，金属质感强，闪烁度高，能达到油性体系的效果，储存稳定，无不良涂装弊病，可广泛用于汽车修补。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
(1)称取去离子水68g、乙二醇丁醚14g、正丁醇6g、BYK1922.3g、N-N二甲基乙醇胺0.7g、膨润土AERO SIL R97710.8g投入反应釜中，并在1200rpm搅拌机下搅拌25min至均匀，得中间体二；
(2)称取二乙二醇乙醚2.1g、FX10102.5g混合搅拌，形成混合物1，边搅拌边将上述混合物1、去离子水62g、N-N二甲基乙醇胺6.4g加入到反应釜中，形成混合物2，再将此混合物2慢慢加入到盛有126g水性聚酯树脂的反应釜中，形成混合物3，再称取中间体二10.8g、消泡剂0.23g按配方投料量依次投入混合物3中，上高速分散机于1200rpm搅拌分散45min，形成中间体一。
(3)称取二乙二醇乙醚3.4g、去离子水9.7g、N-N二甲基乙醇胺0.9g、分散剂1.1g、班德鲁66014Si 14g、水性聚酯树脂6.5g、分散剂0.44g，混合，搅拌成糊状，浸泡铝粉颜料18hr，加入醋酸丁酸纤维素1.8g，形成混合物4；称取中间体一167g、流平剂0.43g加入反应釜中，在高速搅拌机下1200rpm搅拌至均匀，边搅拌边加入混合物4，于1200rpm下搅拌30min，即得水性铝粉漆；
(4)使用时，取水性银粉漆75g，水性稀释剂25g，混合均匀，喷涂2-4道；
两组份混合后的施工性和涂膜性能如下：在常温条件下的混合粘度DIN4杯16s，可操作时间4-6小时，具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。
经喷涂所形成的涂膜姓能指标如表1所示：
表1实施例1所得水性漆经喷涂所形成的涂膜姓能指标
测试结果可知：该水性的闪烁型金属汽车补漆的各项性能指标均合格。VOC排放低，绿色环保，颗粒排列好，金属质感强，闪烁度高，能达到油性体系的效果，储存稳定，无不良涂装弊病。
实施例2
(1)称取去离子水64g、乙二醇丁醚18g、正丁醇7g、BYK1922.1g、N-N二甲基乙醇胺0.8g、膨润土AERO SIL R97710.2g投入反应釜中，并在1200rpm搅拌机下搅拌30min至均匀，得中间体二；
(2)称取二乙二醇乙醚2.2g、FX10102.3g混合搅拌，形成混合物1，边搅拌边将上述混合物1、去离子水58g、N-N二甲基乙醇胺6.2g加入到反应釜中，形成混合物2，再将此混合物2慢慢加入到盛有121g水性聚酯树脂的反应釜中，形成混合物3，再称取中间体二10.2g、消泡剂0.25g按配方投料量依次投入混合物3中，上高速分散机于1200rpm搅拌分散40min，形成中间体一。
(3)称取二乙二醇乙醚3.2g、去离子水10.1g、N-N二甲基乙醇胺0.87g、分散剂1.06g、Eckart STAPA IL Hydrolan 21415g、水性聚酯树脂6.1g、分散剂0.39g，混合，搅拌成糊状，浸泡铝粉颜料20hr，加入醋酸丁酸纤维素1.75g，形成混合物4；称取中间体一160g、流平剂0.41g加入反应釜中，在高速搅拌机下1300rpm搅拌至均匀，边搅拌边加入混合物4，于1300rpm下搅拌25min，即得水性铝粉漆；
(4)使用时，取水性银粉漆80g，水性稀释剂20g，混合均匀，喷涂2-4道；
两组份混合后的施工性和涂膜性能如下：在常温条件下的混合粘度DIN4杯15s，可操作时间4-6小时，具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。
涂料的施工性和涂膜性能与实施例1相似。
实施例3
(1)称取去离子水60g、乙二醇丁醚17g、正丁醇4.5g、BYK1921.88g、N-N二甲基乙醇胺0.96g、膨润土AERO SIL R9779.75g投入反应釜中，并在1200rpm搅拌机下搅拌28min至均匀，得中间体二；
(2)称取二乙二醇乙醚1.9g、FX10101.86g混合搅拌，形成混合物1，边搅拌边将上述混合物1、去离子水61g、N-N二甲基乙醇胺5.8g加入到反应釜中，形成混合物2，再将此混合物2慢慢加入到盛有114g水性聚酯树脂的反应釜中，形成混合物3，再称取中间体二9.8g、消泡剂0.21g按配方投料量依次投入混合物3中，上高速分散机于1200rpm搅拌分散50min，形成中间体一。
(3)称取二乙二醇乙醚3.0g、去离子水9.6g、N-N二甲基乙醇胺0.94g、分散剂1.03g、Merck Xirallic T60-5114.6g、水性聚酯树脂5.8g、分散剂0.42g，混合，搅拌成糊状，浸泡珠光颜料22hr，加入醋酸丁酸纤维素1.86g，形成混合物4；称取中间体一164g、流平剂0.38g加入反应釜中，在高速搅拌机下1500rpm搅拌至均匀，边搅拌边加入混合物4，于1500rpm下搅拌20min，即得水性珠光漆；
(4)使用时，取水性银粉漆78g，水性稀释剂22g，混合均匀，喷涂2-4道；
两组份混合后的施工性和涂膜性能如下：在常温条件下的混合粘度DIN4杯16s，可操作时间4-6小时，具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。
涂料的施工性和涂膜性能与实施例1相似。
实施例4
(1)称取去离子水68g、乙二醇丁醚14g、正丁醇4.5g、BYK1921.9g、N-N二甲基乙醇胺1.05g、膨润土AERO SIL R9779.9g投入反应釜中，并在1250rpm搅拌机下搅拌25min至均匀，得中间体二；
(2)称取二乙二醇乙醚2.1g、FX10102.6g混合搅拌，形成混合物1，边搅拌边将上述混合物1、去离子水62g、N-N二甲基乙醇胺5.9g加入到反应釜中，形成混合物2，再将此混合物2慢慢加入到盛有121g水性聚酯树脂的反应釜中，形成混合物3，再称取中间体二10.4g、消泡剂0.26g按配方投料量依次投入混合物3中，上高速分散机于1200rpm搅拌分散40min，形成中间体一。
(3)称取二乙二醇乙醚3.3g、去离子水9.7g、N-N二甲基乙醇胺0.96g、分散剂1.03g、东洋EMR-D-D05014.2g、水性聚酯树脂5.8g、分散剂0.43g，混合，搅拌成糊状，浸泡铝粉颜料24hr，加入醋酸丁酸纤维素1.94g，形成混合物4；称取中间体一157g、流平剂0.43g加入反应釜中，在高速搅拌机下1400rpm搅拌至均匀，边搅拌边加入混合物4，于1400rpm下搅拌23min，即得水性金属漆；
(4)使用时，取水性金属漆74g，水性稀释剂26g，混合均匀，喷涂2-4道；
两组份混合后的施工性和涂膜性能如下：在常温条件下的混合粘度DIN4杯17s，可操作时间4-6小时，具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。
涂料的施工性和涂膜性能与实施例1相似。
实施例5
环保水性的闪烁型金属汽车修补漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按去离子水74份、N-N二甲基乙醇胺0.4份、聚醚类分散剂1份、正丁醇3份、乙二醇丁醚12份、膨润土(AERO SIL R977)7份的配方要求的投料量将去离子水、乙二醇丁醚、正丁醇、分散剂、N-N二甲基乙醇胺、膨润土投入反应釜中，并在高速搅拌机下搅拌至均匀，得中间体二；
(2)按醇醚类溶剂(二乙二醇乙醚)0.4份、增稠剂(德谦FX1010)0.4份、去离子水25份、N-N二甲基乙醇胺2份、消泡剂(BYK022)0.06份、水性聚酯树脂70份、中间体二3份的配比要求，将溶剂、增稠剂混合搅拌，形成混合物一，边搅拌边将上述混合物一、去离子水、N-N二甲基乙醇胺按配比加入到反应釜中，形成混合物二，再将此混合物二按配比慢慢加入到水性聚酯树脂中，形成混合物三，再将中间体二、消泡剂按配方投料量依次投入混合物三中，上高速分散剂搅拌，形成中间体一；
(3)按水性聚酯树脂2份、中间体一85份、醋酸丁酸纤维素0.5份、颜料(班德鲁66014Si、66024Si、66044Si)5份、去离子水3份、溶剂(二乙二醇乙醚)1份的配比要求，将醇醚类溶剂(二乙二醇乙醚)、去离子水、颜料、水性聚酯树脂、分散剂混合，搅拌成糊状，浸泡颜料，浸泡时间为16hr，加入醋酸丁酸纤维素，形成混合物四；将中间体一按配比依次加入反应釜中，在转速为1000rpm下搅拌40min至均匀，边搅拌边加入混合物四，搅拌分散均匀，即得汽车修补漆；
(4)使用时，将汽车修补漆70重量份，水性稀释剂30重量份，混合均匀，喷涂2-4道；
两组份混合后的施工性和涂膜性能如下：在常温条件下的混合粘度DIN4杯15-20s，可操作时间4-6小时，具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。
涂料的施工性和涂膜性能与实施例1相似。
实施例6
环保水性的闪烁型金属汽车修补漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按去离子水60份、N-N二甲基乙醇胺1.4份、聚醚类分散剂4份、正丁醇7份、乙二醇丁醚18份、膨润土(AERO SIL R977)13份的配方要求的投料量将去离子水、乙二醇丁醚、正丁醇、分散剂、N-N二甲基乙醇胺、膨润土投入反应釜中，并在高速搅拌机下搅拌至均匀，得中间体二；
(2)按醇醚类溶剂(二乙二醇乙醚)1.6份、增稠剂(德谦FX1010)1.6份、去离子水35份、N-N二甲基乙醇胺4份、消泡剂(BYK019)0.18份、水性聚酯树脂50份、中间体二7份的配比要求，将溶剂、增稠剂混合搅拌，形成混合物一，边搅拌边将上述混合物一、去离子水、N-N二甲基乙醇胺按配比加入到反应釜中，形成混合物二，再将此混合物二按配比慢慢加入到水性聚酯树脂中，形成混合物三，再将中间体二、消泡剂按配方投料量依次投入混合物三中，上高速分散剂搅拌，形成中间体一；
(3)按水性聚酯树脂4份、中间体一75份、醋酸丁酸纤维素2份、颜料(东洋EMR-D-D050、EMR-D-EV16、EMR-D-F290)9份、去离子水6份、溶剂(二乙二醇乙醚)3.2份、N-N二甲基乙醇胺1份、分散剂(聚醚类分散剂，DISPERBYK-192)1份、流平剂(聚醚改性硅氧烷，BYK-349)1份的配比要求，将醇醚类溶剂(二乙二醇乙醚)、去离子水、胺类、分散剂、颜料、水性聚酯树脂、分散剂混合，搅拌成糊状，浸泡颜料，浸泡时间为24hr，加入醋酸丁酸纤维素，形成混合物四；将中间体一、流平剂按配比依次加入反应釜中，在转速为1500rpm下搅拌20min至均匀，边搅拌边加入混合物四，搅拌分散均匀，即得汽车修补漆；
(4)使用时，将汽车修补漆80重量份，水性稀释剂20重量份，混合均匀，喷涂2-4道；
两组份混合后的施工性和涂膜性能如下：在常温条件下的混合粘度DIN4杯15-20s，可操作时间4-6小时，具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。
涂料的施工性和涂膜性能与实施例1相似。
实施例7
环保水性的闪烁型金属汽车修补漆的制备方法，包括以下步骤：
(1)按去离子水68份、N-N二甲基乙醇胺0.8份、聚醚类分散剂2份、正丁醇5份、乙二醇丁醚15份、膨润土(AERO SIL R977)10份的配方要求的投料量将去离子水、乙二醇丁醚、正丁醇、分散剂、N-N二甲基乙醇胺、膨润土投入反应釜中，并在高速搅拌机下搅拌至均匀，得中间体二；
(2)按醇醚类溶剂(二乙二醇乙醚)1.0份、增稠剂(德谦FX1010)1.0份、去离子水30份、N-N二甲基乙醇胺3份、消泡剂(BYK024)0.12份、水性聚酯树脂60份、中间体二5份的配比要求，将溶剂、增稠剂混合搅拌，形成混合物一，边搅拌边将上述混合物一、去离子水、N-N二甲基乙醇胺按配比加入到反应釜中，形成混合物二，再将此混合物二按配比慢慢加入到水性聚酯树脂中，形成混合物三，再将中间体二、消泡剂按配方投料量依次投入混合物三中，上高速分散剂搅拌，形成中间体一；
(3)按水性聚酯树脂3份、中间体一80份、醋酸丁酸纤维素1份、颜料(MerckXirallic T50、T60系列)7份、去离子水4份、溶剂(二乙二醇乙醚)2.5份、N-N二甲基乙醇胺0.5份、分散剂(聚醚类分散剂，DISPERBYK-192)0.5份、流平剂(聚醚改性硅氧烷，BYK-349)0.5份的配比要求，将醇醚类溶剂(二乙二醇乙醚)、去离子水、胺类、分散剂、颜料、水性聚酯树脂、分散剂混合，搅拌成糊状，浸泡颜料，浸泡时间为18hr，加入醋酸丁酸纤维素，形成混合物四；将中间体一、流平剂按配比依次加入反应釜中，在转速为1200rpm下搅拌30min至均匀，边搅拌边加入混合物四，搅拌分散均匀，即得汽车修补漆；
(4)使用时，将汽车修补漆75重量份，水性稀释剂25重量份，混合均匀，喷涂2-4道；
两组份混合后的施工性和涂膜性能如下：在常温条件下的混合粘度DIN4杯15-20s，可操作时间4-6小时，具有优异的涂料施工性和涂膜干燥性。
涂料的施工性和涂膜性能与实施例1相似。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，包括以下组分和重量份含量：
所述的中间体一包括以下组份和重量份含量：
所述的中间体二包括以下组份和重量份含量：
所述的颜料为水性铝银浆或珍珠类颜料。
2.根据权利要求1中任一项所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的胺类为N-N二甲基乙醇胺。
3.根据权利要求1中任一项所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的溶剂为醇醚类溶剂。
4.根据权利要求3中任一项所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的溶剂为二乙二醇乙醚。
5.根据权利要求1中任一项所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的分散剂为聚醚类分散剂。
6.根据权利要求5中任一项所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的分散剂为DISPERBYK-192。
7.根据权利要求1中任一项所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的流平剂为有机硅类表面活性助剂。
8.根据权利要求7中任一项所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的流平剂为BYK-349。
9.根据权利要求1所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的增稠剂为市售的德谦FX1010，所述的消泡剂为有机硅类消泡剂，所述的膨润土为AERO SILR977。
10.根据权利要求9所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的消泡剂为BYK022、BYK019或BYK024。
11.根据权利要求1所述的一种环保水性的闪烁型金属汽车修补漆，其特征在于，所述的颜料选自东洋EMR-D-D050、EMR-D-EV16、EMR-D-F290，爱卡STAPA IL Hydrolan 214、Hydrolan 501，星铂联SBCAQJ7901、SBCAQJ313、SBCAQJ6713、SBCAQJ6718、SBCAQJ6822，班德鲁66014Si、66024Si、66044Si，Merck Iriodin、Xirallic系列，或BASF L2804。
12.一种如权利要求1所述的环保水性的闪烁型金属汽车修补漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按中间体二配方要求的投料量将去离子水、乙二醇丁醚、正丁醇、分散剂、胺类、膨润土投入反应釜中，并在高速搅拌机下搅拌至均匀，得中间体二；
(2)将溶剂、增稠剂混合搅拌，形成混合物一，边搅拌边将上述混合物一、去离子水、胺类按配比加入到反应釜中，形成混合物二，再将此混合物二按配比慢慢加入到水性聚酯树脂中，形成混合物三，再将中间体二、消泡剂按配方投料量依次投入混合物三中，上高速分散剂搅拌，形成中间体一；
(3)将溶剂、去离子水、胺类、颜料、水性聚酯树脂、分散剂混合，搅拌成糊状，浸泡颜料，加入醋酸丁酸纤维素，形成混合物四；将中间体一、流平剂按配比依次加入反应釜中，在高速搅拌机下搅拌至均匀，边搅拌边加入混合物四，搅拌分散均匀，即得汽车修补漆；
(4)使用时，将汽车修补漆用20-30％去离子水稀释，混合均匀后施工。
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2015
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