CN106916497A - 一种分散稳定型汽车用水性金属闪光漆的制备方法 - Google Patents

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陈兴权
王艳芹
李雪晴
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Abstract

本发明公开了一种分散稳定型汽车用水性金属闪光漆的制备方法，属于金属闪光漆的技术领域。本发明先将洗涤后的茶叶渣干燥、研磨得干燥茶叶渣粉末，随后与去离子水混合，水浴加热收集滤液并与木瓜蛋白酶混合制得茶多糖溶液，接着与氢氧化钠溶液和一氯乙酸混合，调节pH后与片状铝粉、硅烷偶联剂搅拌混合，随后加入硅酸钠溶液，过滤收集滤液，洗涤干燥后得水性铝粉颗粒，接着将聚乙烯醇、羧甲基化改性液等混合，调节pH后静置得基体混合液，最后将水性铝粉颗球磨后与基体混合液搅拌混合即可得分散稳定型汽车用水性金属闪光漆。本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆的具有良好的分散性能与稳定性，对环境无污染，具有良好的光泽和闪光效果。

Description

一种分散稳定型汽车用水性金属闪光漆的制备方法
技术领域
本发明公开了一种分散稳定型汽车用水性金属闪光漆的制备方法，属于金属闪光漆的技术领域。
背景技术
随着汽车工业的高速发展，汽车涂料的用量也在不断增长。目前国内汽车涂料以溶剂型漆为主，溶剂型漆的缺点是其中大量的挥发性有机物质VOC对环境很大，随着这种溶剂型漆的用量增加，挥发性有机物质VOC造成的污染也日趋严重。为了减少对环境的污染，世界各国相继制订了相关法规，以限制涂料VOC的使用量。为保护人类生存环境，现今汽车涂装的发展趋势是低公害、无公害化。水性金属闪光漆的最大优点是品种配套、涂层质量方面可与传统溶剂型漆相媲美，同时水性金属闪光漆还具有无毒、不燃不爆的优点，因此，水性金属闪光漆的使用是实现汽车涂装低公害化的唯一途径，发展水性金属闪光漆具有重要意义。可是，水性金属闪光漆也有其缺陷：1、水性金属闪光漆属于聚合物分散体系，颜料分散性不是很好；2、分散粒子的稳定性差：溶解的分子对剪切力、热、pH等都很稳定，而分散的粒子不稳定。分散粒子受剪切力后会被破坏，因而须考虑在制造、输送水性漆过程中避免剪切力的作用。分散粒子对pH值很敏感，漆中混入酸性物质会形成酸性粒子，从而产生胶化破坏水性漆；3、表面张力大：在施工过程中要加强管理，否则涂装时易产生易流挂，展平性不好，易产生缩孔、针孔，不易伸人被涂物表面的小细缝中等漆膜弊病；4、金属颜料或珠光颜料排列差，由于水性金属漆的表干较慢，金属颜料排列容易发花，造成漆膜颜色不均；5、对温度很敏感，如果贮存在低于冰点的温度时会改变油漆的溶解特性，由此导致油漆中活性物质沉淀，材料就不均匀。经过重新加热后，水性漆不会回到均质状态，它的特性将被破坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对水性金属闪光漆的分散性差，分散的粒子不稳定，在受到剪切力后会受到破坏，且与酸性物质会形成酸性粒子，从而破坏水性漆的缺陷，提供了一种通过提取茶叶渣内部多糖后，经羧甲基化改性制备改性液，通过改性液制备水性铝粉，与水性树脂复配制备水性分散性优良金属闪光漆的方法，本发明先将洗涤后的茶叶渣干燥、研磨得干燥茶叶渣粉末，随后与去离子水混合，水浴加热收集滤液并与木瓜蛋白酶混合制得茶多糖溶液，接着与氢氧化钠溶液和一氯乙酸混合，调节pH后与片状铝粉、硅烷偶联剂搅拌混合，随后加入硅酸钠溶液，过滤收集滤液，洗涤干燥后得水性铝粉颗粒，接着将聚乙烯醇、羧甲基化改性液等混合，调节pH后静置得基体混合液，最后将水性铝粉颗球磨后与基体混合液搅拌混合即可得分散稳定型汽车用水性金属闪光漆。本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆的具有良好的分散性能与稳定性，对环境无污染，具有良好的光泽和闪光效果。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
(1)选取废弃茶叶渣，分别用石油醚和质量分数90％乙醇溶液洗涤3～5次，收集洗涤后茶叶渣并真空冷冻干燥，收集干燥茶叶渣并置于研钵中研磨2～3h，过100目筛，收集得干燥茶叶渣粉末；
(2)按质量比1:10，将上述制备的干燥茶叶渣粉末与去离子水搅拌混合，在65～80℃下水浴加热1～2h，随后过滤并收集滤液，按质量比1:10，将木瓜蛋白酶与滤液搅拌混合并置于35～37℃下水浴加热1～2h，待水浴加热完成后，再在4000～5000r/min下离心分离10～15min，收集上清液制备得茶多糖溶液；
(3)按体积比1:5，将上述制备的茶多糖溶液与质量分数10％氢氧化钠溶液混合并置于烧杯中，在45～50℃下水浴加热25～30min，待水浴加热完成后，对烧杯中滴加茶多糖溶液质量20％的一氯乙酸，控制滴加速度为2～3mL/min，待滴加完成后，保温反应2～3h，随后静置冷却至室温，用冰醋酸溶液调节pH至7.0，制备得羧甲基化改性液，备用；
(4)按重量份数计，分别称量45～50份上述制备的羧甲基化改性液、10～15份片状铝粉和5～10份硅烷偶联剂KH-560置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数15％硅酸钠溶液，控制滴加速度为5mL/min，待滴加pH至9.5后，停止滴加并静置冷却至室温，过滤并收集滤液，用去离子水洗涤3～5次后，再在75～80℃下干燥6～8h，制备得水性铝粉颗粒，备用；
(5)按重量份数计，分别称量55～60份水性丙烯酸树脂S-120、10～15份聚乙烯醇、1～2份水性消泡剂W-092、0.5～1.0份润湿分散剂BYK-192、10～15份步骤(3)制备的羧甲基化改性液和5～10份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数15％甲基乙醇胺溶液调节溶液pH至8.5，待调节完成后，静置3～5h，制备得基体混合液；
(6)将步骤(4)制备的水性铝粉颗粒置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，过200目筛收集得球磨水性铝粉，随后按质量比1:8，将球磨水性铝粉与上述制备的基体混合液搅拌混合，在200～300W下超声分散处理10～15min，随后静置25～30min，即可制备得分散稳定型汽车用水性金属闪光漆。
本发明的应用方法是：首先用水砂纸对车身表面打磨并用粘性抹布擦拭，然后用喷枪将本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆喷涂于车身表面，控制喷涂厚度为13～17μm，喷距为300～400mm，喷枪空气压力为300～400kPa，自然干燥3～5min后喷涂第二道金属闪光漆，同样控制喷涂厚度为13～17μm，喷距为300～400mm，喷枪空气压力为300～400kPa，自然干燥5～10min后喷涂2～3道清漆，控制清漆的喷涂厚度为10～15μm，待清漆层流平10～15min后，将车身置于55～65℃下干燥25～35min即可，经检测，本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆具有良好的分散性能与稳定性，闪光效果好。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
(1)本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆具有良好的分散性能与稳定性，同时漆膜表面显映物体的清晰程度高；
(2)本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆对环境无污染，具有良好的光泽和闪光效果。
具体实施方式
选取废弃茶叶渣，分别用石油醚和质量分数90％乙醇溶液洗涤3～5次，收集洗涤后茶叶渣并真空冷冻干燥，收集干燥茶叶渣并置于研钵中研磨2～3h，过100目筛，收集得干燥茶叶渣粉末；按质量比1:10，将上述制备的干燥茶叶渣粉末与去离子水搅拌混合，在65～80℃下水浴加热1～2h，随后过滤并收集滤液，按质量比1:10，将木瓜蛋白酶与滤液搅拌混合并置于35～37℃下水浴加热1～2h，待水浴加热完成后，再在4000～5000r/min下离心分离10～15min，收集上清液制备得茶多糖溶液；按体积比1:5，将上述制备的茶多糖溶液与质量分数10％氢氧化钠溶液混合并置于烧杯中，在45～50℃下水浴加热25～30min，待水浴加热完成后，对烧杯中滴加茶多糖溶液质量20％的一氯乙酸，控制滴加速度为2～3mL/min，待滴加完成后，保温反应2～3h，随后静置冷却至室温，用冰醋酸溶液调节pH至7.0，制备得羧甲基化改性液，备用；按重量份数计，分别称量45～50份上述制备的羧甲基化改性液、10～15份片状铝粉和5～10份硅烷偶联剂KH-560置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数15％硅酸钠溶液，控制滴加速度为5mL/min，待滴加至pH至9.5后，停止滴加并静置冷却至室温，过滤并收集滤液，用去离子水洗涤3～5次后，再在75～80℃下干燥6～8h，制备得水性铝粉颗粒，备用；按重量份数计，分别称量55～60份水性丙烯酸树脂S-120、10～15份聚乙烯醇、1～2份水性消泡剂W-092、0.5～1.0份润湿分散剂BYK-192、10～15份制备的羧甲基化改性液和5～10份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数15％甲基乙醇胺溶液调节溶液pH至8.5，待调节完成后，静置3～5h，制备得基体混合液；将制备的水性铝粉颗粒置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，过200目筛收集得球磨水性铝粉，随后按质量比1:8，将球磨水性铝粉与上述制备的基体混合液搅拌混合，在200～300W下超声分散处理10～15min，随后静置25～30min，即可制备得分散稳定型汽车用水性金属闪光漆。实例1
选取废弃茶叶渣，分别用石油醚和质量分数90％乙醇溶液洗涤3次，收集洗涤后茶叶渣并真空冷冻干燥，收集干燥茶叶渣并置于研钵中研磨2h，过100目筛，收集得干燥茶叶渣粉末；按质量比1:10，将上述制备的干燥茶叶渣粉末与去离子水搅拌混合，在65℃下水浴加热1h，随后过滤并收集滤液，按质量比1:10，将木瓜蛋白酶与滤液搅拌混合并置于35℃下水浴加热1h，待水浴加热完成后，再在4000r/min下离心分离10min，收集上清液制备得茶多糖溶液；按体积比1:5，将上述制备的茶多糖溶液与质量分数10％氢氧化钠溶液混合并置于烧杯中，在45℃下水浴加热25min，待水浴加热完成后，对烧杯中滴加茶多糖溶液质量20％的一氯乙酸，控制滴加速度为2mL/min，待滴加完成后，保温反应2h，随后静置冷却至室温，用冰醋酸溶液调节pH至7.0，制备得羧甲基化改性液，备用；按重量份数计，分别称量45份上述制备的羧甲基化改性液、10份片状铝粉和5份硅烷偶联剂KH-560置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数15％硅酸钠溶液，控制滴加速度为5mL/min，待滴加至pH至9.5后，停止滴加并静置冷却至室温，过滤并收集滤液，用去离子水洗涤3次后，再在75℃下干燥6h，制备得水性铝粉颗粒，备用；按重量份数计，分别称量55份水性丙烯酸树脂S-120、10份聚乙烯醇、1份水性消泡剂W-092、0.5份润湿分散剂BYK-192、10份制备的羧甲基化改性液和5份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数15％甲基乙醇胺溶液调节溶液pH至8.5，待调节完成后，静置3h，制备得基体混合液；将制备的水性铝粉颗粒置于球磨罐中，在250r/min下球磨3h，过200目筛收集得球磨水性铝粉，随后按质量比1:8，将球磨水性铝粉与上述制备的基体混合液搅拌混合，在200W下超声分散处理10min，随后静置25min，即可制备得分散稳定型汽车用水性金属闪光漆。
首先用水砂纸对车身表面打磨并用粘性抹布擦拭，然后用喷枪将本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆喷涂于车身表面，控制喷涂厚度为13μm，喷距为300mm，喷枪空气压力为300kPa，自然干燥3min后喷涂第二道金属闪光漆，同样控制喷涂厚度为13μm，喷距为300mm，喷枪空气压力为300kPa，自然干燥5min后喷涂2道清漆，控制清漆的喷涂厚度为10μm，待清漆层流平10min后，将车身置于55℃下干燥25min即可，经检测，本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆具有良好的分散性能与稳定性，闪光效果好。
实例2
选取废弃茶叶渣，分别用石油醚和质量分数90％乙醇溶液洗涤5次，收集洗涤后茶叶渣并真空冷冻干燥，收集干燥茶叶渣并置于研钵中研磨3h，过100目筛，收集得干燥茶叶渣粉末；按质量比1:10，将上述制备的干燥茶叶渣粉末与去离子水搅拌混合，在80℃下水浴加热2h，随后过滤并收集滤液，按质量比1:10，将木瓜蛋白酶与滤液搅拌混合并置于37℃下水浴加热2h，待水浴加热完成后，再在5000r/min下离心分离15min，收集上清液制备得茶多糖溶液；按体积比1:5，将上述制备的茶多糖溶液与质量分数10％氢氧化钠溶液混合并置于烧杯中，在50℃下水浴加热30min，待水浴加热完成后，对烧杯中滴加茶多糖溶液质量20％的一氯乙酸，控制滴加速度为3mL/min，待滴加完成后，保温反应3h，随后静置冷却至室温，用冰醋酸溶液调节pH至7.0，制备得羧甲基化改性液，备用；按重量份数计，分别称量50份上述制备的羧甲基化改性液、15份片状铝粉和10份硅烷偶联剂KH-560置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数15％硅酸钠溶液，控制滴加速度为5mL/min，待滴加至pH至9.5后，停止滴加并静置冷却至室温，过滤并收集滤液，用去离子水洗涤5次后，再在80℃下干燥8h，制备得水性铝粉颗粒，备用；按重量份数计，分别称量60份水性丙烯酸树脂S-120、15份聚乙烯醇、2份水性消泡剂W-092、1.0份润湿分散剂BYK-192、15份制备的羧甲基化改性液和10份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数15％甲基乙醇胺溶液调节溶液pH至8.5，待调节完成后，静置5h，制备得基体混合液；将制备的水性铝粉颗粒置于球磨罐中，在300r/min下球磨5h，过200目筛收集得球磨水性铝粉，随后按质量比1:8，将球磨水性铝粉与上述制备的基体混合液搅拌混合，在300W下超声分散处理15min，随后静置30min，即可制备得分散稳定型汽车用水性金属闪光漆。
首先用水砂纸对车身表面打磨并用粘性抹布擦拭，然后用喷枪将本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆喷涂于车身表面，控制喷涂厚度为17μm，喷距为400mm，喷枪空气压力为400kPa，自然干燥5min后喷涂第二道金属闪光漆，同样控制喷涂厚度为17μm，喷距为400mm，喷枪空气压力为400kPa，自然干燥10min后喷涂3道清漆，控制清漆的喷涂厚度为15μm，待清漆层流平15min后，将车身置于65℃下干燥35min即可，经检测，本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆具有良好的分散性能与稳定性，闪光效果好。
实例3
选取废弃茶叶渣，分别用石油醚和质量分数90％乙醇溶液洗涤4次，收集洗涤后茶叶渣并真空冷冻干燥，收集干燥茶叶渣并置于研钵中研磨2.5h，过100目筛，收集得干燥茶叶渣粉末；按质量比1:10，将上述制备的干燥茶叶渣粉末与去离子水搅拌混合，在72℃下水浴加热1.5h，随后过滤并收集滤液，按质量比1:10，将木瓜蛋白酶与滤液搅拌混合并置于36℃下水浴加热1.5h，待水浴加热完成后，再在4500r/min下离心分离12min，收集上清液制备得茶多糖溶液；按体积比1:5，将上述制备的茶多糖溶液与质量分数10％氢氧化钠溶液混合并置于烧杯中，在47℃下水浴加热27min，待水浴加热完成后，对烧杯中滴加茶多糖溶液质量20％的一氯乙酸，控制滴加速度为2mL/min，待滴加完成后，保温反应2.5h，随后静置冷却至室温，用冰醋酸溶液调节pH至7.0，制备得羧甲基化改性液，备用；按重量份数计，分别称量47份上述制备的羧甲基化改性液、12份片状铝粉和7份硅烷偶联剂KH-560置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数15％硅酸钠溶液，控制滴加速度为5mL/min，待滴加至pH至9.5后，停止滴加并静置冷却至室温，过滤并收集滤液，用去离子水洗涤4次后，再在77℃下干燥7h，制备得水性铝粉颗粒，备用；按重量份数计，分别称量57份水性丙烯酸树脂S-120、13份聚乙烯醇、1份水性消泡剂W-092、0.7份润湿分散剂BYK-192、13份制备的羧甲基化改性液和7份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数15％甲基乙醇胺溶液调节溶液pH至8.5，待调节完成后，静置4h，制备得基体混合液；将制备的水性铝粉颗粒置于球磨罐中，在275r/min下球磨4h，过200目筛收集得球磨水性铝粉，随后按质量比1:8，将球磨水性铝粉与上述制备的基体混合液搅拌混合，在250W下超声分散处理17min，随后静置27min，即可制备得分散稳定型汽车用水性金属闪光漆。
首先用水砂纸对车身表面打磨并用粘性抹布擦拭，然后用喷枪将本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆喷涂于车身表面，控制喷涂厚度为15μm，喷距为350mm，喷枪空气压力为350kPa，自然干燥4min后喷涂第二道金属闪光漆，同样控制喷涂厚度为15μm，喷距为350mm，喷枪空气压力为350kPa，自然干燥7min后喷涂2道清漆，控制清漆的喷涂厚度为13μm，待清漆层流平12min后，将车身置于60℃下干燥30min即可，经检测，本发明所得的分散稳定型汽车用水性金属闪光漆具有良好的分散性能与稳定性，闪光效果好。

Claims (1)

1.一种分散稳定型汽车用水性金属闪光漆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
(1)选取废弃茶叶渣，分别用石油醚和质量分数90％乙醇溶液洗涤3～5次，收集洗涤后茶叶渣并真空冷冻干燥，收集干燥茶叶渣并置于研钵中研磨2～3h，过100目筛，收集得干燥茶叶渣粉末；
(2)按质量比1:10，将上述制备的干燥茶叶渣粉末与去离子水搅拌混合，在65～80℃下水浴加热1～2h，随后过滤并收集滤液，按质量比1:10，将木瓜蛋白酶与滤液搅拌混合并置于35～37℃下水浴加热1～2h，待水浴加热完成后，再在4000～5000r/min下离心分离10～15min，收集上清液制备得茶多糖溶液；
(3)按体积比1:5，将上述制备的茶多糖溶液与质量分数10％氢氧化钠溶液混合并置于烧杯中，在45～50℃下水浴加热25～30min，待水浴加热完成后，对烧杯中滴加茶多糖溶液质量20％的一氯乙酸，控制滴加速度为2～3mL/min，待滴加完成后，保温反应2～3h，随后静置冷却至室温，用冰醋酸溶液调节pH至7.0，制备得羧甲基化改性液，备用；
(4)按重量份数计，分别称量45～50份上述制备的羧甲基化改性液、10～15份片状铝粉和5～10份硅烷偶联剂KH-560置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数15％硅酸钠溶液，控制滴加速度为5mL/min，待滴加pH至9.5后，停止滴加并静置冷却至室温，过滤并收集滤液，用去离子水洗涤3～5次后，再在75～80℃下干燥6～8h，制备得水性铝粉颗粒，备用；
(5)按重量份数计，分别称量55～60份水性丙烯酸树脂S-120、10～15份聚乙烯醇、1～2份水性消泡剂W-092、0.5～1.0份润湿分散剂BYK-192、10～15份步骤(3)制备的羧甲基化改性液和5～10份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数15％甲基乙醇胺溶液调节溶液pH至8.5，待调节完成后，静置3～5h，制备得基体混合液；
(6)将步骤(4)制备的水性铝粉颗粒置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，过200目筛收集得球磨水性铝粉，随后按质量比1:8，将球磨水性铝粉与上述制备的基体混合液搅拌混合，在200～300W下超声分散处理10～15min，随后静置25～30min，即可制备得分散稳定型汽车用水性金属闪光漆。
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