CN105219201A - 一种纳米改性高固体份汽车面漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米改性高固体份汽车面漆及其制备方法，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂10～20份，环氧树脂5～10份，氯磺化聚乙烯3～8份，石棉纤维2～6份，季戊四醇2～5份，三聚氰胺3～6份，三乙醇胺2～5份，偏硅酸钠4～8份，纳米二氧化钛1～3份，三氧化二铝1～3份，甲苯1～3份，丁醇5～10份，分散剂5～8份，固化剂0.5～1.5份，成膜助剂2～5份，抗氧剂1～3份。采用纳米改性，通过配方的改进，得到的汽车面漆固体含量高，漆膜的抗冲击强度、附着力和硬度高，光泽度好，可以替代目前的高档汽车面漆，具有较好的市场前景。

Description

一种纳米改性高固体份汽车面漆及其制备方法

技术领域

本发明属于汽车涂料技术领域，具体涉及一种纳米改性高固体份汽车面漆及其制备方法。

背景技术

随着汽车作为高档消费品进入普通大众的消费视野，汽车及其表面涂料的年产量均以超过10%的增幅呈现在人们面前，与此同时汽车的外观与使用寿命日益受到重视。汽车表面涂层的美观及耐久性在很大程度上取决于表面涂层材料的质量与涂装工艺水平，尤其是面漆涂层材料对车辆的外观与耐光性的影响更为重要。正因多年来研究人员从面漆涂层材料中的树脂合成入手，通过对反应性官能团特性、交联密度、颜料的光与化学品敏感性、颜色的色饱和度等进行探索，使汽车面漆越来越具有观赏性和耐久性。我国虽然是汽车生产与消费大国，但中、高档汽车面漆的国产化率极低，市场几乎为国外知名品牌所垄断，这既有中、高档汽车受国外垄断的因素，亦有国产产品在外观、性能及施工性等方面尚存在不足的因素。汽车面漆发展到今天，水性化、高固体化、粉末化都逐渐走入人们的视野。纳米材料在汽车面漆中的应用自纳米材料研究之初就已开始，将纳米TiO₂用于铝粉漆中产生随角异色效应，以及利用纳米TiO₂对紫外光的吸收提高涂膜的隔热性、耐老化性等是汽车面漆中比较成功的应用实例。近年来，人们逐渐发现，纳米粉体的存在同样可以提高面漆涂层的抗划痕性。在聚氨酯清漆中加入15%(质量分数)纳米粉体，可提高清漆涂层的光泽、流平性，并可平衡机械性能。

高固体份涂料不仅是解决粘度高低问题，而且要同时保证漆膜性能和涂料涂装性能达到一般固体溶剂型涂料的水平或更高。在现代涂料中，高固体份涂料发展较快，从1988年～1993年，国外高固体份涂料以平均每年5%的速度增长，占总涂料的4%以上。鉴于其他低污染涂料品种在工业涂料中推广应用受到一定限制，高固体涂料主要在工业涂料中发展，引人注目的是要求较高的轿车面漆和中涂层涂料，高固体份涂料占的比例较大。美国已有90%的汽车中涂层漆是高固体份涂料，面漆占的比例也不小。日本也逐步接近美国水平。主要品种是氨基丙烯酸和氨基聚酯。自干型高固体份涂料近年也发展较快，固体份达到80%以上的醇酸漆已试制成功，正在进行工业化推广。我国在20世纪70年代就开始生产高固体份涂料，相继开发了聚酯树脂高固体份涂料、醇酸树脂高固体份涂料，丙烯酸树脂高固体份涂料等产品，基本上满足一般行业的需要。但在外观装饰性和施工性并重的汽车漆方面落后于发达国家。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米改性高固体份汽车面漆及其制备方法，采用纳米改性，通过配方的改进，得到的汽车面漆固体含量高，漆膜的抗冲击强度、附着力和硬度高，光泽度好，可以替代目前的高档汽车面漆，具有较好的市场前景。

为了实现上述目的，本发明采用的技术手段为：

一种纳米改性高固体份汽车面漆，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂10～20份，环氧树脂5～10份，氯磺化聚乙烯3～8份，石棉纤维2～6份，季戊四醇2～5份，三聚氰胺3～6份，三乙醇胺2～5份，偏硅酸钠4～8份，纳米二氧化钛1～3份，三氧化二铝1～3份，甲苯1～3份，丁醇5～10份，分散剂5～8份，固化剂0.5～1.5份，成膜助剂2～5份，抗氧剂1～3份。

所述分散剂为硬脂酸单甘油酯或者三硬脂酸甘油酯。

所述固化剂为过氧化苯甲酰或者水性异氰酸酯。

所述成膜助剂为N-甲基吡咯烷酮。

所述抗氧剂为抗氧剂DLPP或者抗氧剂1076。

所述的一种纳米改性高固体份汽车面漆，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂15份，环氧树脂8份，氯磺化聚乙烯5份，石棉纤维4份，季戊四醇3.5份，三聚氰胺4份，三乙醇胺3.8份，偏硅酸钠6份，纳米二氧化钛2份，三氧化二铝2份，甲苯2份，丁醇7份，分散剂6份，固化剂1.2份，成膜助剂3份，抗氧剂2份。

所述一种纳米改性高固体份汽车面漆的制备方法，包括如下步骤：

1）将丙烯酸酯树脂、环氧树脂、氯磺化聚乙烯、石棉纤维、季戊四醇、甲苯和丁醇混合，搅拌均匀，升温至180～220℃，搅拌反应1～3h，得混合液；

2）在步骤1）的混合液中加入剩余组分，升温至80～100℃，搅拌均匀，得纳米改性高固体份汽车面漆。

步骤1）中优选升温至200℃，搅拌反应2h。

有益效果：本发明提供的一种纳米改性高固体份汽车面漆，采用纳米改性，通过配方的改进，得到的汽车面漆固体含量高，漆膜的抗冲击强度、附着力和硬度高，光泽度好，可以替代目前的高档汽车面漆，具有较好的市场前景，制备方法简单，条件易控，符合大规模生产的需要。

具体实施方式

实施例1

一种纳米改性高固体份汽车面漆，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂10份，环氧树脂5份，氯磺化聚乙烯3份，石棉纤维2份，季戊四醇2份，三聚氰胺3份，三乙醇胺2份，偏硅酸钠4份，纳米二氧化钛1份，三氧化二铝1份，甲苯1份，丁醇5份，分散剂硬脂酸单甘油酯5份，固化剂过氧化苯甲酰0.5份，成膜助剂N-甲基吡咯烷酮2份，抗氧剂DLPP1份。

制备方法，包括如下步骤：

1）将丙烯酸酯树脂、环氧树脂、氯磺化聚乙烯、石棉纤维、季戊四醇、甲苯和丁醇混合，搅拌均匀，升温至200℃，搅拌反应2h，得混合液；

2）在步骤1）的混合液中加入剩余组分，升温至90℃，搅拌均匀，得纳米改性高固体份汽车面漆。

实施例2

一种纳米改性高固体份汽车面漆，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂20份，环氧树脂10份，氯磺化聚乙烯8份，石棉纤维6份，季戊四醇5份，三聚氰胺6份，三乙醇胺5份，偏硅酸钠8份，纳米二氧化钛3份，三氧化二铝3份，甲苯3份，丁醇10份，分散剂三硬脂酸甘油酯8份，固化剂水性异氰酸酯1.5份，成膜助剂N-甲基吡咯烷酮5份，抗氧剂10763份。

制备方法，包括如下步骤：

1）将丙烯酸酯树脂、环氧树脂、氯磺化聚乙烯、石棉纤维、季戊四醇、甲苯和丁醇混合，搅拌均匀，升温至200℃，搅拌反应2h，得混合液；

2）在步骤1）的混合液中加入剩余组分，升温至90℃，搅拌均匀，得纳米改性高固体份汽车面漆。

实施例3

一种纳米改性高固体份汽车面漆，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂12份，环氧树脂6.7份，氯磺化聚乙烯5.2份，石棉纤维3.8份，季戊四醇3.1份，三聚氰胺4.9份，三乙醇胺3.6份，偏硅酸钠5.8份，纳米二氧化钛1.5份，三氧化二铝1.4份，甲苯1.8份，丁醇7.5份，分散剂硬脂酸单甘油酯6.9份，固化剂过氧化苯甲酰0.8份，成膜助剂N-甲基吡咯烷酮3.3份，抗氧剂DLPP1.7份。

制备方法，包括如下步骤：

1）将丙烯酸酯树脂、环氧树脂、氯磺化聚乙烯、石棉纤维、季戊四醇、甲苯和丁醇混合，搅拌均匀，升温至200℃，搅拌反应2h，得混合液；

2）在步骤1）的混合液中加入剩余组分，升温至90℃，搅拌均匀，得纳米改性高固体份汽车面漆。

实施例4

一种纳米改性高固体份汽车面漆，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂18份，环氧树脂8.8份，氯磺化聚乙烯7.5份，石棉纤维5份，季戊四醇4.1份，三聚氰胺5.3份，三乙醇胺4.1份，偏硅酸钠7份，纳米二氧化钛2.3份，三氧化二铝2.5份，甲苯2.2份，丁醇8份，分散剂三硬脂酸甘油酯7.3份，固化剂水性异氰酸酯1.3份，成膜助剂N-甲基吡咯烷酮4.2份，抗氧剂10762.5份。

制备方法，包括如下步骤：

1）将丙烯酸酯树脂、环氧树脂、氯磺化聚乙烯、石棉纤维、季戊四醇、甲苯和丁醇混合，搅拌均匀，升温至200℃，搅拌反应2h，得混合液；

2）在步骤1）的混合液中加入剩余组分，升温至90℃，搅拌均匀，得纳米改性高固体份汽车面漆。

实施例5

一种纳米改性高固体份汽车面漆，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂15份，环氧树脂8份，氯磺化聚乙烯5份，石棉纤维4份，季戊四醇3.5份，三聚氰胺4份，三乙醇胺3.8份，偏硅酸钠6份，纳米二氧化钛2份，三氧化二铝2份，甲苯2份，丁醇7份，分散剂硬脂酸单甘油酯6份，固化剂过氧化苯甲酰1.2份，成膜助剂N-甲基吡咯烷酮3份，抗氧剂10762份。

制备方法，包括如下步骤：

1）将丙烯酸酯树脂、环氧树脂、氯磺化聚乙烯、石棉纤维、季戊四醇、甲苯和丁醇混合，搅拌均匀，升温至200℃，搅拌反应2h，得混合液；

2）在步骤1）的混合液中加入剩余组分，升温至90℃，搅拌均匀，得纳米改性高固体份汽车面漆。

对实施例1～5制备得到的纳米改性高固体份汽车面漆进行性能测试，测试方法如下：固体含量按GB/T1725-1979（1989）的规定进行；

干燥时间按GB/T1728-1979（1989）中第3章甲法的规定进行；

光泽按GB/T9754-1988的规定进行；

硬度按GB/T1730-1993中第4章B法的规定进行；

冲击性按GB/T1732-1993的规定进行；

附着力按GB/T9286-1988的规定进行。

以市售灯塔公司现在常规固体份丙烯酸白汽车面漆（型号TB87-52）进行平行比较，结果见表1。

表1：

Claims (8)

1.一种纳米改性高固体份汽车面漆，其特征在于，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂10～20份，环氧树脂5～10份，氯磺化聚乙烯3～8份，石棉纤维2～6份，季戊四醇2～5份，三聚氰胺3～6份，三乙醇胺2～5份，偏硅酸钠4～8份，纳米二氧化钛1～3份，三氧化二铝1～3份，甲苯1～3份，丁醇5～10份，分散剂5～8份，固化剂0.5～1.5份，成膜助剂2～5份，抗氧剂1～3份。

2.根据权利要求1所述的一种纳米改性高固体份汽车面漆，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸单甘油酯或者三硬脂酸甘油酯。

3.根据权利要求1所述的一种纳米改性高固体份汽车面漆，其特征在于，所述固化剂为过氧化苯甲酰或者水性异氰酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种纳米改性高固体份汽车面漆，其特征在于，所述成膜助剂为N-甲基吡咯烷酮。

5.根据权利要求1所述的一种纳米改性高固体份汽车面漆，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂DLPP或者抗氧剂1076。

6.根据权利要求1所述的一种纳米改性高固体份汽车面漆，其特征在于，组分及各组分的质量份数如下：丙烯酸酯树脂15份，环氧树脂8份，氯磺化聚乙烯5份，石棉纤维4份，季戊四醇3.5份，三聚氰胺4份，三乙醇胺3.8份，偏硅酸钠6份，纳米二氧化钛2份，三氧化二铝2份，甲苯2份，丁醇7份，分散剂6份，固化剂1.2份，成膜助剂3份，抗氧剂2份。

7.权利要求1至6中任意一项所述一种纳米改性高固体份汽车面漆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）将丙烯酸酯树脂、环氧树脂、氯磺化聚乙烯、石棉纤维、季戊四醇、甲苯和丁醇混合，搅拌均匀，升温至180～220℃，搅拌反应1～3h，得混合液；

2）在步骤1）的混合液中加入剩余组分，升温至80～100℃，搅拌均匀，得纳米改性高固体份汽车面漆。

8.根据权利要求7所述一种纳米改性高固体份汽车面漆的制备方法，其特征在于：步骤1）中升温至200℃，搅拌反应2h。