CN105505067B - 一种抗压痕氨基烤漆及其制备方法 - Google Patents

一种抗压痕氨基烤漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆及其制备方法，本发明的抗压痕氨基烤漆主要包括以下重量百分比的组分：聚酯改性热固性丙烯酸树脂42‑55重量份；封端异氰酸酯树脂2‑3重量份；氨基树脂18‑22重量份；助剂6‑8重量份；溶剂10.0‑20.0重量份。本发明主要应用于汽车轮毂的罩光涂装，以聚酯改性热固性丙烯酸树脂和氨基树脂为反应主体，反应生成铅笔硬度可达2H的氨基烤漆，可以有效解决汽车轮毂涂装下线后因堆积、挤压产生的轮毂表面压痕问题，提高汽车轮毂生产企业产品合格率。本发明制备工艺简单，适宜工业化生产。

Description

一种抗压痕氨基烤漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料及其制备方法技术领域。更具体地，涉及一种可应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆及其制备方法。
背景技术
氨基烤漆以丙烯酸树脂或醇酸树脂、氨基树脂为主要成膜物质，常温下以单组份包装，在较高温度下(140℃左右)，组分之间发生化学反应，形成具有三维网络的体型结构，具有很高的硬度、优异的附着力、高的光泽、良好的保光保色性等性能，被广泛应用于汽车、船舶和金属门窗等的涂装。
随着汽车制造业的发展，汽车轮毂需求连年增长，轮毂生产企期望能够缩短生产工艺流程、提高产能。汽车轮毂的涂装一般包含底漆、色漆和罩光清漆，这些涂层都需要至少140℃烘烤才能固化成膜，所以轮毂涂装下线后还会带有40-50℃温度，轮毂生产企业为提高生产效率通常会在轮毂下线后堆积存放以便节省空间，受到重量和温度双重因素影响，堆放的轮毂接触面会产生压痕，影响外观，严重时不能装配车辆使用。尤其是在我国南方的轮毂生产企业，夏季压痕问题特别常见，严重影响到企业的正常生产。
有鉴于此，有必要提供一种应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆及其制备方法。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆，该产品是利用聚酯改性热固丙烯酸树脂与氨基树脂(例如：丁醚化氨基树脂)反应，生成高交联密度的聚合物网络，得到的一种应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆。
本发明的一个方面提供一种用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆，包含以下重量份的组分：
聚酯改性热固性丙烯酸树脂：42-55重量份；
封端异氰酸酯树脂：2-3重量份；
氨基树脂：18-22重量份；
助剂：6-8重量份；
溶剂：10-20重量份。
优选的，所述聚酯改性热固性丙烯酸树脂不挥发份含量为55％-75％。
优选的，所述封端异氰酸酯树脂的解封温度为110-150℃、封端异氰酸酯含量为8％-12％；本发明所述的封端异氰酸酯含量为封端异氰酸酯官能团占液体树脂的质量百分比。
优选的，所述氨基树脂为丁基醚化氨基树脂，不挥发份含量为65％-75％。
优选的，所述助剂为紫外线吸收剂、光稳定剂、流平剂、偶联剂、催干剂、附着力促进剂、消泡剂、防流挂助剂、抗静电剂中的至少一种。
优选的，所述助剂包括以下重量份的组分的至少一种，也可以包含以下组分的全部：
紫外线吸收剂： 0.2-0.3重量份；
光稳定剂： 0.1-0.2重量份；
流平剂： 0.2-0.5重量份；
附着力促进剂： 1.5-2重量份；
防流挂剂： 4-5重量份。
优选的，所述防流挂剂为微凝胶溶液，其不挥发份含量为20％-35％。
优选的，所述溶剂为酯类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂、芳烃类溶剂或醇醚类溶剂中的至少一种；其中，所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯或乙酸戊酯中的至少一种；所述酮类溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、环戊酮或甲基异丁酮中的至少一种；所述醇类溶剂为甲醇、乙醇或丁醇中的至少一种；所述芳烃类溶剂为三甲苯溶剂油(S-100#溶剂油)或均四甲苯溶剂油(S-150#溶剂油)中的至少一种，并且占总配方量的4％-6％，用以稳定微凝胶溶液的分散；所述醇醚类溶剂为正丁醇或异丁醇的至少一种。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种可应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆的制备方法，该方法制备工艺简单，适宜工业化生产，包括以下步骤：
步骤1：将芳烃类溶剂4-6重量份加入搅拌釜，搅拌状态下依次加入微凝胶溶液助剂4-5重量份、氨基树脂18-22重量份，继续搅拌8-15分钟；其中，所述微凝胶溶液助剂为防流挂剂；
步骤2：再依次加入丙二醇甲醚醋酸酯和正丁醇总重量6-14重量份、聚酯改性热固性丙烯酸树脂42-55重量份、封端异氰酸酯树脂2-3重量份和剩余其他助剂2-3重量份，搅拌30-40分钟后过滤；其中，所述丙二醇甲醚醋酸酯4-9重量份、正丁醇2-5重量份；所述剩余其他助剂包括：紫外线吸收剂：0.2-0.3重量份；光稳定剂：0.1-0.2重量份；流平剂：0.2-0.5重量份；附着力促进剂：1.5-2重量份。
优选的，步骤1中搅拌速度为：150-250r/min；步骤2中搅拌速度为：350-550r/min。
本发明产品主要应用于汽车轮毂的罩光涂装，以Tg值(玻璃化温度)高的聚酯改性热固性丙烯酸树脂和氨基树脂为反应主体，反应生成铅笔硬度可达2H的氨基烤漆，可以有效解决汽车轮毂涂装下线后因堆积、挤压产生的轮毂表面压痕问题，提高汽车轮毂生产企业产品合格率。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明所用试剂或产品可用以下公司产品：
聚酯改性热固性丙烯酸树脂：SWK 337购自昆山三旺树脂有限公司；DIANALHR7054、DIANAL HR 7025，均购自三菱丽阳高分子材料(南通)有限公司；
封端异氰酸酯树脂：BL 3175SN、BL 4265SN均购自BAYER公司；BLR 8086，购自德谦(上海)化学有限公司；
氨基树脂：US-138BB70、US-146BB72购自纽佩斯树脂(Nuplex)公司，或者BR 20SE购自长春化工(江苏)有限公司；
所述助剂可用以下公司产品：
流平剂BYK-315、BYK-306购自德国毕克化学(BYK)公司或OTSN购自立邦投资有限公司；
紫外线吸收剂：TINUVIN-1130、TINUVIN-400购自巴斯夫中国有限公司(BASF公司)、CHISOKB5228购自台湾双健公司；
光稳定剂：TINUVIN-292、TINUVIN-123购自BASF公司、CHISOKB523购自台湾双健公司；
附着力促进剂：AAC 9999购自德谦(上海)化学有限公司，或HMP购自天津松尾有限公司；
防流挂助剂：AZS 617、AZS-797或PZS-1016均为购自立邦投资有限公司；
三甲苯溶剂(或S-100#溶剂)：深圳市三港联化工贸易有限公司。
本发明将列举实施例1-11，以对本发明的抗压痕氨基烤漆及其制备方法予以进一步阐明，并以示根据成分、含量的改变所带来的对应产品性能改变。同时，对产品性能的测试为以下表1中的检测方法：
表1：性能检测方法
Figure BDA0000916500130000041
实施例1
表2：实施例1组分及其含量(重量份数)
Figure BDA0000916500130000042
Figure BDA0000916500130000051
步骤1：将4份的溶剂S-100#溶剂加入搅拌釜中，在搅拌状态下依次缓慢加入4份的防流挂剂PZS 1016和18.5份的氨基树脂US-138BB-70，150r/min搅拌8min；
步骤2：再依次缓慢加入4份的丙二醇甲醚醋酸酯、2份的正丁醇、42.3份的聚酯改性热固性丙烯酸树脂SWK 337、2份封端异氰酸酯树脂BL 3175、0.2份的流平剂BYK-315、0.2份的紫外线吸收剂TINUVIN-400、0.1份的光稳定剂TINUVIN-292和1.5份的附着力促进剂AA9999，投料完毕后升搅拌速率至350r/min继续搅拌30min后过滤、出料得到所述的应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆。
将通过实施例1制得的抗压痕氨基烤漆粘度稀释至24～26秒(涂-4粘度杯，25℃)，或调节至80-90mPa.s，湿碰湿喷涂于黑色色漆上，(岩田101型喷枪，喷涂压力0.4MPa，控制干膜厚25～30μm)，流平6-8min，最后140℃×30min烘烤，即得到所述的应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆的组合物涂层。
对于实施例1，通过以下两个对比例1、2予以比较，对比例1为用市售的羟基丙烯酸树脂等羟基量替代实施例1中聚酯改性热固丙烯酸树脂，其他组分用量不变。对比例2为等固体质量的市售氨基树脂。等固体质量的计算方式为：例如，市售氨基树脂固含是65％，实施例1中所述的氨基树脂固含是70％，那么实施例1中固体氨基树脂的量应该是0.7×18.5＝12.95重量份，则等固体质量的市售氨基树脂的用量应该是12.95÷0.65＝19.9重量份。
实施例1及对比例1、2的烤漆性能见表3：
表3：实施例1及对比例1、2的烤漆的性能对比
Figure BDA0000916500130000052
Figure BDA0000916500130000061
从表3中可以看出，实施例1制备的抗压痕氨基烤漆性能优异，其漆膜硬度高、耐压痕性好。而对比例1使用羟基丙烯酸树脂等羟基量替代实施例1中聚酯改性热固性丙烯酸树脂，无法形成高交联密度的聚合物网络，故对比例1漆膜耐压痕性能差。
将实施例1和对比例1、2制备的烤漆分别放在水槽和老化试验机中、在表4中检测项目规定时间后取出，测量各自的耐压痕性能性，结果见表4。
表4：实施例1及对比例1、2的耐水和耐老化试验性能对比
Figure BDA0000916500130000062
Figure BDA0000916500130000071
实施例2
实施例2的组分及含量见表5，
表5：实施例2组分及其含量(重量份数)
Figure BDA0000916500130000072
步骤1：将6份的溶剂S-100#溶剂加入搅拌釜中，在250r/min搅拌转速下依次缓慢加入4.8份的防流挂剂PZS 1016和18.5份的氨基树脂US-138BB-70，搅拌15min；
步骤2：再依次缓慢加入9份的丙二醇甲醚醋酸酯、5份的正丁醇、55份的聚酯改性热固性丙烯酸树脂HR 7054、3份封端异氰酸酯树脂、0.3份的流平剂BYK-315、0.3份的紫外线吸收剂TINUVIN-400、0.2份的光稳定剂TINUVIN-292和1.9份的附着力促进剂AA 9999，投料完毕后升搅拌速率至550r/min继续搅拌40min后过滤、出料得到所述的应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆。其中，所述聚酯改性热固性丙烯酸树脂的不挥发份为60％；所述封端异氰酸酯树脂的封端异氰酸酯含量为8.1％、解封温度为130℃。
实施例3
实施例3的组分及含量见表6，
表6：实施例3组分及其含量(重量份数)
Figure BDA0000916500130000081
步骤1：将5份的溶剂S-100#溶剂加入搅拌釜中，在200r/min搅拌转速下依次缓慢加入4.8份的防流挂剂PZS 1016和21.6份的氨基树脂BR 20SE，搅拌10min；
步骤2：再依次缓慢加入9份的丙二醇甲醚醋酸酯、2份的正丁醇、42.3份的聚酯改性热固性丙烯酸树脂SWK 337、2.2份封端异氰酸酯树脂、0.3份的流平剂BYK-315、0.25份的紫外线吸收剂TINUVIN-400、0.15份的光稳定剂TINUVIN-292和1.9份的附着力促进剂AA9999，投料完毕后升搅拌速率至450r/min继续搅拌35min后过滤、出料得到所述的应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆。其中，所述聚酯改性热固性丙烯酸树脂的不挥发份为70％。
实施例4
实施例4的组分及含量见表7。
表7：实施例4组分及其含量(重量份数)
Figure BDA0000916500130000082
Figure BDA0000916500130000091
步骤1：将5份的溶剂S-100#溶剂加入搅拌釜中，在200r/min搅拌转速下依次缓慢加入5份的防流挂剂AZS 617和20.5份的氨基树脂BR 20SE，搅拌10min；
步骤2：再依次缓慢加入9份的丙二醇甲醚醋酸酯、2份的正丁醇、53.2份的聚酯改性热固性丙烯酸树脂HR 7025、2.2份封端异氰酸酯树脂、0.3份的流平剂BYK-315、0.2份的紫外线吸收剂TINUVIN-400、0.15份的光稳定剂TINUVIN-292和1.9份的附着力促进剂AA9999，投料完毕后升搅拌速率至420r/min继续搅拌35min后过滤、出料得到所述的应用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆。
实施例5、6
同实施例1，其不同之处仅在于，所述聚酯改性热固性丙烯酸树脂分别为HR 7054、HR 7025，不挥发份均为：60％。
实施例7、8
同实施例1，其不同之处仅在于，所述氨基树脂分别为BR 20SE、US 146 BB72。
实施例2-8的氨基烤漆涂层的耐压痕测试结果见表8。
表8：实施例2-8的氨基烤漆涂层的耐压痕性能
Figure BDA0000916500130000092
实施例9
同实施例3，其不同之处仅在于，步骤1、2的加料顺序是依次加入丙二醇甲醚醋酸酯、正丁醇、防流挂剂PZS 1016、氨基树脂、S-100#溶剂、聚酯改性热固丙烯酸树脂、封端异氰酸酯树脂和助剂，步骤1搅拌速度为：150r/min、搅拌时间为11min；步骤2搅拌速度为：400r/min、搅拌时间为36min。所制漆漆液浑浊，喷涂有颗粒。
实施例10
同实施例4，其不同之处仅在于，步骤1、2的加料顺序是依次加入S-100#溶剂、防流挂剂AZS 617、聚酯改性热固丙烯酸树脂、丙二醇甲醚醋酸酯、正丁醇、氨基树脂、封端异氰酸酯树脂和助剂，步骤1搅拌速度为：180r/min、搅拌时间为10min；步骤2搅拌速度为：400r/min、搅拌时间为40min。所制漆漆液浑浊，喷涂有颗粒。主要原因是极性溶剂或丙烯酸树脂对微凝胶(PZS-1016或AZS 617)的分散、包覆作用不如用芳烃类溶剂和氨基树脂时稳定。
实施例11
制备方法与步骤同实施例1，实施例11的组分及含量见表9。实施例11制备的氨基烤漆涂层测试结果同样满足性能指标要求，具体检测结果见表10。
表9：实施例11组分及其含量(重量份数)
Figure BDA0000916500130000101
表10：实施例11性能检测
Figure BDA0000916500130000111
本发明的抗压痕氨基烤漆及其制备方法所得抗压痕氨基烤漆产品主要可应用于汽车轮毂的罩光涂装，以Tg值(玻璃化温度)高的聚酯改性热固性丙烯酸树脂和氨基树脂为反应主体，反应生成铅笔硬度可达2H的氨基烤漆，可以有效解决汽车轮毂涂装下线后因堆积、挤压产生的轮毂表面压痕问题，提高汽车轮毂生产企业产品合格率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (2)

1.一种可用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆的制备方法，其特征在于，所述抗压痕氨基烤漆由以下重量份的组分组成：
Figure FDA0002334541030000011
所述抗压痕氨基烤漆由以下方法制备得到：
步骤1：将4份的溶剂S-100#溶剂加入搅拌釜中，在搅拌状态下依次加入4份的防流挂剂PZS 1016和18.5份的氨基树脂US-138BB-70，150r/min搅拌8min；
步骤2：再依次加入4份的丙二醇甲醚醋酸酯、2份的正丁醇、42.3份的聚酯改性热固性丙烯酸树脂SWK 337、2份封端异氰酸酯树脂BL 3175、0.2份的流平剂BYK-315、0.2份的紫外线吸收剂TINUVIN-400、0.1份的光稳定剂TINUVIN-292和1.5份的附着力促进剂AAC 9999，投料完毕后升搅拌速率至350r/min继续搅拌30min后过滤、出料得到所述的抗压痕氨基烤漆。
2.一种可用于汽车轮毂罩光涂装的抗压痕氨基烤漆的制备方法，其特征在于，所述抗压痕氨基烤漆由以下重量份的组分组成：
Figure FDA0002334541030000012
所述抗压痕氨基烤漆由以下方法制备得到：
步骤1：将5份的溶剂S-100#溶剂加入搅拌釜中，在搅拌状态下依次加入4.8份的防流挂剂AZS 617和21.6份的氨基树脂BR 20SE，150r/min搅拌8min；
步骤2：再依次加入9份的丙二醇甲醚醋酸酯、2份的正丁醇、50.3份的聚酯改性热固性丙烯酸树脂SWK 337、2.2份封端异氰酸酯树脂BL 4265SN、0.5份的流平剂BYK-315、0.3份的紫外线吸收剂TINUVIN-400、0.2份的光稳定剂TINUVIN-292和2份的附着力促进剂HMP，投料完毕后升搅拌速率至350r/min继续搅拌30min后过滤、出料得到所述的抗压痕氨基烤漆。
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