CN106349899B - 水性汽车车桥漆及其制备方法 - Google Patents

水性汽车车桥漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性汽车车桥漆及其制备方法，由重量份数的以下原材料制成：水性醇酸树脂30‑40份、蒸馏水6‑10份，消泡剂0.1‑0.4份，分散剂0.05‑0.15份，三乙胺0.3‑0.7份，沉淀硫酸钡30‑50份，炭黑1.0‑2.0份，有机膨润土0.2‑0.8份，水性涂料防闪锈剂0.2‑0.8份，水性催干剂0.5‑1.5份，抗水剂2‑8份，偶联剂0.2‑0.8份，耐盐雾助剂0.1‑0.4份，防锈颜料3‑8份。本发明的水性汽车车桥漆主要用于汽车车桥及底盘的防腐涂装，能达到汽车车桥漆的各种检测指标，环保、漆膜具有自干性和低温烘烤性、机械性能优良，有特别好的耐盐雾性、耐水性和耐油性。

Description

水性汽车车桥漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水性汽车车桥漆及其制备方法，属于涂料领域。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对环境要求也就越来越高。国家职能部门对涂料的VOC含量提出了更高的要求，促使我们发展环境友好涂料。环境友好涂料是低VOC和低毒性的涂料，目前主要的品种有水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料。从产品的形态和应用来看。水性涂料形态与溶剂性涂料相同。水性涂料的应用不受场合的限制，也不需要专用的涂装工具和设备，施工过程无火灾危险，涂装的工具易于清洗，节约能源。因此水性涂料将成为涂料的主导产品。
尽管汽车工业在我国近年来得到快速发展，但汽车车桥和底盘所用油漆因对防腐性能要求较高而仍然以溶剂型产品为主。水性汽车车桥漆漆代替溶剂型车桥漆是多年来涂料工作者努力的方向，而受到汽车车桥漆烘烤温度和技术指标的限制，一直都很难实现汽车车桥漆的水性化。
发明内容
针对现有的问题，本发明的第一目的在于提供一种水性汽车车桥漆；本发明的第二目的在于提供该种水性汽车车桥漆的制备方法。
为了实现上述第一目的，本发明的技术方案是这样的：一种水性汽车车桥漆，其特征在于：由重量份数的以下原材料制成：水性醇酸树脂30-40份、蒸馏水6-10份，消泡剂0.1-0.4份，分散剂0.05-0.15份，三乙胺0.3-0.7份，沉淀硫酸钡30-50份，炭黑1.0-2.0份，有机膨润土0.2-0.8份，水性涂料防闪锈剂0.2-0.8份，水性催干剂0.5-1.5份，抗水剂2-8份，偶联剂0.2-0.8份，耐盐雾助剂0.1-0.4份，防锈颜料3-8份。
优选的：由重量份数的以下原材料制成：水性醇酸树脂34-38份、蒸馏水6-8份，消泡剂0.2-0.3份，分散剂0.08-0.12份，三乙胺0.4-0.6份，沉淀硫酸钡36-42份，炭黑1.4-1.8份，有机膨润土0.4-0.6份，水性涂料防闪锈剂0.4-0.6份，水性催干剂0.9-1.3份，抗水剂4-6份，偶联剂0.4-0.6份，耐盐雾助剂0.2-0.3份，防锈颜料5-7份。
本发明的水性汽车车桥漆是以上述水性醇酸树脂为成膜物，配以防锈颜料、助剂而成功制备符合标准的产品。原材料易购、价格低廉，稳定性好，生产成本低，生产工艺易于控制。产品具有干性好、高柔韧性、附着力强。
漆膜耐盐雾的指标大于360h，耐水性大于240h。
在上述方案中：所述水性醇酸树脂由重量分数的以下原材料制成：
亚麻油19.8-30份，马来酸酐5.7-8.7份，浅色石油树脂(C9)8-12份，乙二醇丁醚2.4-3.6份，二甲氨基乙醇4-6份，异丙醇1.6-2.4份，蒸馏水38-58份；
该水性醇酸树脂按如下工艺制备：(1)、将物料亚麻油、马来酸酐、浅色石油树脂(C9)、部分乙二醇丁醚依次投入反应釜中，缓慢升温至80±5℃，搅拌混合均匀，然后缓慢升温至180±5℃，保温0.5-1.5h,再缓慢升温至200±5℃保温0.5-1.5h，继续缓慢升温至220±5℃保温0.5-1.5h，最后升温至240±5℃保温1.5-2.5h；
(2)、待保温时间足够时，检测酸值≤60mgKOH/g,降温至100℃以下依次投入剩余乙二醇丁醚、异丙醇搅拌均匀，继续降温至80℃时缓慢加入二甲氨基乙醇，控制加入的速度使得反应液温度不超过120℃；
(3)、二甲氨基乙醇加完后，搅拌30-50min，检测pH值为7.5～8.5之间时，降温；
(4)、当温度降至95℃以下，加入蒸馏水充分搅拌均匀，检测细度及透明度合格后过滤分装备用。
本发明的水性醇酸树脂采用亚麻油、马来酸酐和二甲氨基乙醇改性浅色石油树脂，亚麻油为干性油，赋予该树脂快干性，无需烘烤，可自干，漆膜耐水性好。马来酸酐、二甲氨基乙醇提供羧基和氨基给浅色石油树脂参与反应，提高其水溶性，乙二醇丁醚和异丙醇为助溶剂，提高改性后的树脂在水中的溶解性。由此制成的树脂，外观为深色粘稠液体、pH7.5-8.5，不挥发份50±2％，粘度300s-350s(涂-4杯)。由本发明制成的涂料干性好、柔韧性好、附着力强，采用水作为溶剂，大大降低了VOC的排放，改善了环境，降低了对人体的伤害，同时降低了火灾隐患。
通过物料的投放次序、工艺过程中的温度的严格控制、pH的严格控制，对浅色石油树脂进行改性制备出水性醇酸树脂，该水性醇酸树脂能满足无需烘烤、自干的要求，漆膜耐水性好。
优选的：所述水性醇酸树脂由重量分数的以下原材料制成：
亚麻油20-25份，马来酸酐6-8份，浅色石油树脂(C9)9-11份，乙二醇丁醚2.7-3.3份，二甲氨基乙醇4.5-5.5份，异丙醇1.8-2.2份，蒸馏水40-50份。
上述方案在中：所述消泡剂为840S消泡剂，所述分散剂为5100分散剂，所述炭黑为SJR-30炭黑，所述有机膨润土为WL881有机膨润土，所述水性催干剂为HLD-061水性钴催干剂。
在上述方案中：所述防锈颜料为ZCP防锈颜料，所述偶联剂为403硅烷偶联剂，所述抗水剂为L100W抗水剂。ZCP防锈颜料为德国海博公司生产的ZCP防锈颜料。L100W抗水剂为德国吕特格公司生产的抗水剂。选用ZCP防锈颜料、403硅烷偶联剂、L100W抗水剂配合本发明的其它助剂以及醇酸树脂，能使得耐盐雾性大360h，耐水性大于等于240h。
本发明的水性汽车车桥漆漆膜的技术指标见表一：
从表一中可以看出，本发明的漆膜具有自干性和低温烘烤性、机械性能优良，有特别好的耐盐雾性、耐水性和耐油性。
本发明的另一目的是这样实现的：一种上述水性汽车车桥漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将水性醇酸树脂、消泡剂、分散剂、三乙胺和部分蒸馏水混合搅拌均匀，然后将沉淀硫酸钡、炭黑、有机膨润土在搅拌状态下依次投入充分搅拌均匀得混合物料；
(2)、将步骤(1)的混合物料砂磨至细度≤35μm，然后分别加入水性涂料防闪锈剂、水性催干剂、抗水剂、偶联剂、耐盐雾助剂、防锈颜料和剩余蒸馏水充分搅拌均匀，得到产品。制备工艺简单。使用本发明时，采用水稀释便可。
本发明的有益效果是：本发明的水性汽车车桥漆主要用于汽车车桥及底盘的防腐涂装，能达到汽车车桥漆的各种检测指标，环保、漆膜具有自干性和低温烘烤性、机械性能优良，有特别好的耐盐雾性、耐水性和耐油性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述：
本发明中：所述提到的水性醇酸树脂已经在我公司之前申请的申请号为201510673371.0的专利文献中公开，本发明就是采用的该专利文献中提到的水性醇酸树脂，该专利文献中的任一实施例制备的水性醇酸树脂均可用于本发明。其配方范围内的任一水性醇酸树脂也能用于本发明。
实施例1
一种水性汽车车桥漆，由重量份数的以下原材料制成：水性醇酸树脂30份、蒸馏水6份，840S消泡剂0.1份，5100分散剂0.05份，三乙胺0.3份，沉淀硫酸钡30份，SJR-30炭黑1.0份，WL881有机膨润土0.2份，水性涂料防闪锈剂0.2份，HLD-061水性钴催干剂0.5份，L100W抗水剂(德国吕特格公司)2份，403硅烷偶联剂0.2份，耐盐雾助剂0.1份，ZCP防锈颜料(德国海博公司)3份。
按照如下方法制备：
(1)将水性醇酸树脂、消泡剂、分散剂、三乙胺和5份的蒸馏水混合搅拌均匀，然后将沉淀硫酸钡、炭黑、有机膨润土在搅拌状态下依次投入充分搅拌均匀得混合物料；
(2)、将步骤(1)的混合物料砂磨至细度≤35μm，然后分别加入水性涂料防闪锈剂、水性催干剂、抗水剂、偶联剂、耐盐雾助剂、防锈颜料和剩余的蒸馏水充分搅拌均匀，得到产品。耐盐雾性大于360h，耐水性大于240h。
实施例2
一种水性汽车车桥漆，由重量份数的以下原材料制成：水性醇酸树脂40份、蒸馏水10份，840S消泡剂0.4份，5100分散剂0.15份，三乙胺0.7份，沉淀硫酸钡50份，SJR-30炭黑2.0份，WL881有机膨润土0.8份，水性涂料防闪锈剂0.8份，HLD-061水性钴催干剂1.5份，L100W抗水剂(德国吕特格公司)8份，403硅烷偶联剂0.8份，耐盐雾助剂0.4份，ZCP防锈颜料(德国海博公司)8份。
按照如下方法制备：
(1)将水性醇酸树脂、消泡剂、分散剂、三乙胺和8份的蒸馏水混合搅拌均匀，然后将沉淀硫酸钡、炭黑、有机膨润土在搅拌状态下依次投入充分搅拌均匀得混合物料；
(2)、将步骤(1)的混合物料砂磨至细度≤35μm，然后分别加入水性涂料防闪锈剂、水性钴催干剂、抗水剂、偶联剂、耐盐雾助剂、防锈颜料和剩余的2份蒸馏水充分搅拌均匀，得到产品。
实施例3
一种水性汽车车桥漆，由重量份数的以下原材料制成：
水性醇酸树脂38份、蒸馏水8份，消泡剂0.3份，分散剂0.12份，三乙胺0.6份，沉淀硫酸钡42份，炭黑1.8份，有机膨润土0.6份，水性涂料防闪锈剂0.6份，水性钴催干剂1.3份，抗水剂6份，偶联剂0.6份，耐盐雾助剂0.3份，防锈颜料7份。
按照如下方法制备：
(1)将水性醇酸树脂、消泡剂、分散剂、三乙胺和6.9蒸馏水混合搅拌均匀，然后将沉淀硫酸钡、炭黑、有机膨润土在搅拌状态下依次投入充分搅拌均匀得混合物料；
(2)、将步骤(1)得到的混合物料砂磨至细度≤35μm，然后分别加入水性涂料防闪锈剂、水性钴催干剂、抗水剂、偶联剂、耐盐雾助剂、防锈颜料和剩余1.1份蒸馏水充分搅拌均匀，得到产品。
实施例4
一种水性汽车车桥漆，由重量份数的以下原材料制成：水性醇酸树脂34份、蒸馏水6份，840S消泡剂0.2份，5100分散剂0.12份，三乙胺0.4份，沉淀硫酸钡36份，SJR-30炭黑1.4份，WL881有机膨润土0.4份，水性涂料防闪锈剂0.4份，HLD-061水性钴催干剂0.9份，L100W抗水剂(德国吕特格公司)4份，403硅烷偶联剂0.4份，耐盐雾助剂0.2份，ZCP防锈颜料(德国海博公司)5份。
按照如下方法制备：
(1)将水性醇酸树脂、消泡剂、分散剂、三乙胺和5份蒸馏水混合搅拌均匀，然后将沉淀硫酸钡、炭黑、有机膨润土在搅拌状态下依次投入充分搅拌均匀得混合物料；
(2)、将步骤(1)得到的混合物料砂磨至细度≤35μm，然后分别加入水性涂料防闪锈剂、水性钴催干剂、抗水剂、偶联剂、耐盐雾助剂、防锈颜料和剩余1份蒸馏水充分搅拌均匀，得到产品。
本发明不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种水性汽车车桥漆，其特征在于：由重量份数的以下原材料制成：水性醇酸树脂30-40份、蒸馏水6-10份，消泡剂0.1-0.4份，分散剂0.05-0.15份，三乙胺0.3-0.7份，沉淀硫酸钡30-50份，炭黑1.0-2.0份，有机膨润土0.2-0.8份，水性涂料防闪锈剂0.2-0.8份，水性催干剂0.5-1.5份，抗水剂2-8份，偶联剂0.2-0.8份，耐盐雾助剂0.1-0.4份，防锈颜料3-8份；所述水性醇酸树脂由重量分数的以下原材料制成：亚麻油19.8-30份，马来酸酐5.7-8.7份，浅色石油树脂8-12份，乙二醇丁醚2.4-3.6份，二甲氨基乙醇4-6份，异丙醇1.6-2.4份，蒸馏水38-58份。
2.根据权利要求1所述水性汽车车桥漆，其特征在于：由重量份数的以下原材料制成：水性醇酸树脂34-38份、蒸馏水6-8份，消泡剂0.2-0.3份，分散剂0.08-0.12份，三乙胺0.4-0.6份，沉淀硫酸钡36-42份，炭黑1.4-1.8份，有机膨润土0.4-0.6份，水性涂料防闪锈剂0.4-0.6份，水性催干剂0.9-1.3份，抗水剂4-6份，偶联剂0.4-0.6份，耐盐雾助剂0.2-0.3份，防锈颜料5-7份。
3.根据权利要求1或2所述水性汽车车桥漆，其特征在于：所述水性醇酸树脂按如下工艺制备：(1)、将物料亚麻油、马来酸酐、浅色石油树脂、部分乙二醇丁醚依次投入反应釜中，缓慢升温至80±5℃，搅拌混合均匀，然后缓慢升温至180±5℃，保温0.5-1.5h,再缓慢升温至200±5℃保温0.5-1.5h，继续缓慢升温至220±5℃保温0.5-1.5h，最后升温至240±5℃保温1.5-2.5h；
(2)、待保温时间足够时，检测酸值≤60mgKOH/g,降温至100℃以下依次投入剩余乙二醇丁醚、异丙醇搅拌均匀，继续降温至80℃时缓慢加入二甲氨基乙醇，控制加入的速度使得反应液温度不超过120℃；
(3)、二甲氨基乙醇加完后，搅拌30-50min，检测pH值为7.5～8.5之间时，降温；
(4)、当温度降至95℃以下，加入蒸馏水充分搅拌均匀，检测细度及透明度合格后过滤分装备用。
4.根据权利要求3所述水性汽车车桥漆，其特征在于：所述水性醇酸树脂由重量分数的以下原材料制成：
亚麻油20-25份，马来酸酐6-8份，浅色石油树脂9-11份，乙二醇丁醚2.7-3.3份，二甲氨基乙醇4.5-5.5份，异丙醇1.8-2.2份，蒸馏水40-50份。
5.根据权利要求3所述水性汽车车桥漆，其特征在于：所述消泡剂为840S消泡剂，所述分散剂为5100分散剂，所述炭黑为SJR-30炭黑，所述有机膨润土为WL881有机膨润土，所述水性催干剂为HLD-061水性钴催干剂。
6.根据权利要求3所述所述水性汽车车桥漆，其特征在于：所述偶联剂为403硅烷偶联剂，所述防锈颜料为ZCP防锈颜料。
7.根据权利要求6所述水性汽车车桥漆，其特征在于：所述抗水剂为L100W抗水剂。
8.一种权利要求1-7任一项所述水性汽车车桥漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将水性醇酸树脂、消泡剂、分散剂、三乙胺和部分蒸馏水混合搅拌均匀，然后将沉淀硫酸钡、炭黑、有机膨润土在搅拌状态下依次投入充分搅拌均匀得混合物料；
(2)、将步骤(1)的混合物料砂磨至细度≤35μm，然后分别加入水性涂料防闪锈剂、水性催干剂、抗水剂、偶联剂、耐盐雾助剂、防锈颜料和剩余蒸馏水充分搅拌均匀，得到产品。
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