CN107384101A - 双组份光变涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双组份光变涂料及其制备方法和应用，所述双组份光变涂料，按重量份数计，具体成分包括：主体树脂：40～60份，助剂1～3份，稀释剂15～30份，二氧化硅凝胶10～25份，光变颜料1～10份，固化剂4～10份。本发明提供的双组份光变涂料具有高透光率，以白色车身为例，在日光下，正面观察依然为白色，喷涂前后几乎无色差，侧面观察时则呈现出强烈的颜色变化，克服了传统幻彩涂料容易出现色差、容易黄变和变色效果模糊的缺点。

Description

双组份光变涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于涂料材料技术领域，具体涉及一种双组份光变涂料及其制备方法和应用。
背景技术
光变涂料是一种高端光学防伪产品，具有颜色随观察角度改变的特点。光变防伪产业在我国防伪行业是一个新型产业，代表着高端光学防伪的发展方向，全世界已经有90多个国家在货币、护照或信用卡方面都使用具有颜色转角性质的防伪方法作为打假的手段，达到防伪目的。国际上该类产品生产多被欧美企业所垄断，国内能够进行同类产品生产的企业也凤毛菱角。
光变产品的基本原理是基于光学薄膜多光束干涉的随角异色效应，它由多种不同折射率的金属、介质材料构成，采用物理气相沉积的方法，根据特定的膜系结构设计要求，精确控制各膜层的厚度、配比和顺序，依次淀积在同一载体上而形成。在入射角度改变的条件下，透射或反射光束由于膜堆序列等效光程随角度变化，导致反射或透过光谱的偏移从而使得光学薄膜会呈现出不同的颜色。
CN 201410355729.0提供一种幻彩涂料，包含组分及组分的质量百分比为：成膜物质50-55、水性色浆2-6、助剂10-16、去离子水35～40，成膜物质采用合成共聚乳液作为涂料的成膜物，助剂具体为分散剂0.2～0.4、成膜助剂2～5、防冻剂4～6、防腐防霉剂0.1～0.2、增稠剂2～3、消泡剂0.1～0.3、增香剂0.2～0.6、触变剂0.2～0.6；该幻彩涂料光变特性较弱，色差变化小，且性能稳定性不够，耐候性差，具有一定的局限性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种双组份光变涂料及其制备方法和应用，区别于传统金属漆、珠光漆的涂装效果；本发明提供的双组份光变涂料同时适用于水、油性体系，确保了在涂装的各个环节性能要求；同时在修补时也较传统珠光油漆有更高的颜色一致性和修复品质；各性能指标测试结果均符合相关国标、行标。
一方面，本发明提供一种双组份光变涂料，按重量份数计，具体成分包括：主体树脂：40～60份，助剂1～3份，稀释剂15～30份，二氧化硅凝胶10～25份，光变颜料1～10份，固化剂4～10份。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中所述主体树脂是指氨基丙烯酸树脂。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中所述助剂包括消泡剂、流平剂、光吸收剂、光稳定剂或其组合。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中所述稀释剂包括正丁醇、乙酸丁酯、乙醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯或其组合。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中所述光变颜料包括氧化硅和氧化钛组成的复合物、氧化硅和金属铬组成的复合物、或其组合。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中所述消泡剂为破泡聚合物和聚硅氧烷溶液的混合物、磷酸三丁醋、有机硅等等。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中所述二氧化硅凝胶是以正硅酸乙酯为原料、醋酸为催化剂、正丁醇和水组成混合溶剂，在60～80℃条件下水解1小时后制得。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、端基改性有机硅等等。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中，所述固化剂为异氰酸酯类或活性胺类的乙酸丁酯溶液。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中所述氧化硅和金属铬组成的复合物中，氧化硅和金属铬的重量比大于95:5，且该复合物的粒径大小均为10～14μm或18～24μm。
进一步地，本发明提供一种双组份光变涂料，其中所述氧化硅和氧化钛组成的复合物中，氧化硅和氧化钛的重量比为60～90:10～40，且该复合物的粒径大小均为18～24μm。
另一方面，本发明提供一种双组份光变涂料的制备方法，制备过程如下：1)向主体树脂中加入助剂、稀释剂、二氧化硅凝胶后搅拌混合至主体树脂完全溶解；2)向步骤1)混合物中加入光变颜料搅拌混合均匀；3)向步骤2)所得混合物中加入固化剂搅拌混合后得到双组份光变涂料。
进一步地，所述步骤1)搅拌的速度为：1500r/min～4000r/min。
进一步地，所述步骤2)搅拌混合时间为30～120min。
进一步地，所述步骤2)中光变颜料经过预处理：将光变颜料用水性树脂充分润湿后，缓慢加入到水性树脂中，在400～800r/min的搅拌下混合均匀。
进一步地，所述步骤3)搅拌混合时间为10～60min，在400～800r/min的搅拌下混合均匀。
另一方面，本发明提供一种双组份光变涂料的喷涂方法，具体过程如下：
步骤1)在处理好的工件表面喷涂一层中涂底漆，固化；
步骤2)在步骤1)所得产品表面喷涂一层面漆，固化；
步骤3)在步骤2)所得产品表面喷涂一种双组份光变涂料，烘干固化即可。
进一步地，所述中涂底漆厚度约为10～20微米。
进一步地，所述面漆厚度约为10～30微米。
进一步地，所述双组份光变涂料厚度约为10～30微米。
进一步地，所述工件为金属件，则步骤3)中所述烘干固化在120℃～140℃条件下烘烤10～50分钟。
进一步地，所述工件为塑料件，则步骤3)中所述烘干固化在60℃～80℃条件下烘烤20～40分钟。
进一步地，所述工件为汽车车身，则步骤3)中所述烘干固化在180℃～200℃条件下烘烤20～40分钟。
相比现有技术，具有如下优势：
本发明提供的双组份光变涂料具有高透光率，以白色车身为例，在日光下，正面观察依然为白色，喷涂前后几乎无色差，侧面观察时则呈现出强烈的颜色变化，克服了传统幻彩涂料容易出现色差、容易黄变和变色效果模糊的缺点；双组份光变涂料固化后与传统幻彩涂料效果相比，漆面的金属效果大大提高，美化了车身效果；双组份光变涂料完全固化后，其以二氧化硅和光变颜料形成的致密网状结构大大提高了漆面的硬度和耐候性能；具有高透光率，特征明显，金属效果强烈，且性能稳定，耐候性好等特点。
本发明提供的双组份光变涂料制备过程简单，适合工业应用。
本发明提供的双组份光变涂料适用于水性系列也适用于油性系列。用于水性体系时，双组份光变涂料本身不会与水发生化学反应。
本发明提供的双组份光变涂料在喷涂过程中不需添加任何金属材料，即可体现强烈的金属效果。双组份光变涂料具有良好的分散效果，能保证漆面颜色更加均匀，施工过程更加稳定。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述。
对比例1
一种双组份光变涂料，按重量份数计，具体成分包括：氨基丙烯酸树脂：50份，助剂3份，稀释剂30份，珠光颜料10份，固化剂7份；助剂包括消泡剂、光吸收剂、光稳定剂和流平剂；所述稀释剂为正丁醇、乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物；
制备过程如下：1)向主体树脂中加入助剂、稀释剂后搅拌混合至主体树脂完全溶解，然后加入珠光颜料继续搅拌至均匀，搅拌的速度为：1500r/min；向步骤1)混合物中加入固化剂搅拌10min，混合均匀即得。
对比例1产品用于喷涂时表现出正面观察为乳白颜色，有一定金属效果和光变效果不清晰，硬度为H级。
实施例1
一种双组份光变涂料，按重量份数计，具体成分包括：氨基丙烯酸树脂：50份，助剂3份，稀释剂30份，二氧化硅凝胶10份，光变颜料1份，固化剂6份；助剂包括消泡剂、光吸收剂、光稳定剂和流平剂；所述稀释剂为正丁醇、乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物；光变颜料为氧化硅和金属铬组成的复合物，氧化硅和金属铬的重量比大于95:5，且复合物的粒径大小均为10～14μm；
制备过程如下：1)向主体树脂中加入助剂、稀释剂、二氧化硅凝胶和稀释剂后搅拌混合至主体树脂完全溶解，搅拌的速度为：1500r/min；2)将光变颜料用水性树脂稀释剂充分润湿后，缓慢加入到水性树脂中，在800r/min的搅拌下混合均匀；3)向步骤2)混合物中加入光变颜料固化剂搅拌10min，混合均匀即得。
实施例1制备的双组份光变涂料用于喷涂时表现出一定的变色效果，金属效果明显，硬度达到4H。
实施例2
一种双组份光变涂料，按重量份数计，具体成分包括：氨基丙烯酸树脂：55份，助剂3份，稀释剂15份，二氧化硅凝胶18份，光变颜料3份，固化剂6份；助剂包括消泡剂、光吸收剂、光稳定剂和流平剂；所述稀释剂为正丁醇、乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物；光变颜料为氧化硅和氧化钛组成的复合物中，氧化硅和氧化钛的重量比为90:10，复合物的粒径大小均为18～24μm。
制备过程如下：1)向主体树脂中加入助剂、稀释剂、二氧化硅凝胶后搅拌混合至主体树脂完全溶解，搅拌的速度为：1500r/min；2)将光变颜料用稀释剂充分润湿后，缓慢加入到水性树脂中，在800r/min的搅拌下混合均匀；3)向步骤2)混合物中加入固化剂搅拌10min，混合均匀即得。
实施例2制备的双组份光变涂料用于喷涂时变色效果明显，金属效果明显，硬度达到6H。
实施例3
一种双组份光变涂料，按重量份数计，具体成分包括：氨基丙烯酸树脂：40份，助剂2份，稀释剂20份，二氧化硅凝胶24份，光变颜料10份，固化剂4份；助剂包括消泡剂、光吸收剂、光稳定剂和流平剂；所述稀释剂为正丁醇、乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物；光变颜料为氧化硅和氧化钛组成的复合物中，氧化硅和氧化钛的重量比为90:10，复合物的粒径大小均为18～24μm。
制备过程如下：1)向主体树脂中加入助剂、稀释剂、二氧化硅凝胶后搅拌混合至主体树脂完全溶解，搅拌的速度为：4000r/min；2)将光变颜料用稀释剂充分润湿后，缓慢加入到水性树脂中，在800r/min的搅拌下混合均匀；3)向步骤2)混合物中加入固化剂搅拌30min，混合均匀即得。
实施例3制备的双组份光变涂料在喷涂时变色效果和金属效果均明显，
硬度达到6H。
实施例1～3与对比例1性能测试对比结果如下：
注：附着力以划格法进行评估。
本发明制备的双组份光变涂料与其他涂料混合使用时，可适量添加少量透明或半透明的助剂，利于双组份光变涂料效果的展现，任何不透明或者低透光率的填料或添加剂都会使光线发散、从而减弱光变效果。本发明的产品具有良好的分散效果，能保证工件漆面颜色更均匀，更稳定。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为被包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双组份光变涂料，其特征在于，按重量份数计，具体成分包括：主体树脂：40～60份，助剂1～3份，稀释剂15～30份，二氧化硅凝胶10～25份，光变颜料1～10份，固化剂4～10份；其中所述光变颜料包括氧化硅和氧化钛组成的复合物、氧化硅和金属铬组成的复合物、或其组合。
2.根据权利要求1所述的双组份光变涂料，其特征在于，所述主体树脂是指氨基丙烯酸树脂；所述助剂包括消泡剂、流平剂、光吸收剂、光稳定剂或其组合；所述稀释剂包括正丁醇、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯或其组合；所述二氧化硅凝胶是以正硅酸乙酯为原料、醋酸为催化剂、正丁醇和水组成混合溶剂，在60～80℃条件下水解1小时后制得；所述固化剂为异氰酸酯类或活性胺类的乙酸丁酯溶液。
3.根据权利要求1所述的双组份光变涂料，其特征在于，所述氧化硅和金属铬组成的复合物中，氧化硅和金属铬的重量比大于95:5，且该复合物的粒径大小均为10～14μm。
4.根据权利要求1所述的双组份光变涂料，其特征在于，所述氧化硅和氧化钛组成的复合物中，氧化硅和氧化钛的重量比为60～90:10～40，且该复合物的粒径大小均为18～24μm。
5.权利要求1～4任一所述的双组份光变涂料的制备方法，其特征在于，具体过程如下：1)向主体树脂中加入助剂、稀释剂、二氧化硅凝胶后搅拌混合至主体树脂完全溶解；2)向步骤1)混合物中加入光变颜料搅拌混合均匀；3)向步骤2)所得混合物中加入固化剂搅拌混合后得到双组份光变涂料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)搅拌的速度为：2000r/min～4000r/min；
所述步骤2)搅拌混合时间为30～120min；
所述步骤2)中光变颜料经过预处理：将光变颜料用水性树脂充分润湿后，缓慢加入到水性树脂中，在400～800r/min的搅拌下混合均匀；
所述步骤3)搅拌混合时间为10～60min，在400～800r/min的搅拌下混合均匀。
7.权利要求1～4任一所述的双组份光变涂料的喷涂方法，其特征在于，具体过程如下：
步骤1)在处理好的工件表面喷涂一层中涂底漆，固化；
步骤2)在步骤1)所得产品表面喷涂一层面漆，固化；
步骤3)在步骤2)所得产品表面喷涂一种双组份光变涂料，烘干固化即可。
8.根据权利要求7所述的喷涂方法，其特征在于，所述中涂底漆厚度约为10～20微米；
所述面漆厚度为10～30微米；
所述双组份光变涂料厚度为10～30微米。
9.根据权利要求7所述的喷涂方法，其特征在于，所述工件为金属件，则步骤3)中所述烘干固化在120℃～140℃条件下烘烤10～50分钟；
所述工件为塑料件，则步骤3)中所述烘干固化在60℃～80℃条件下烘烤20～40分钟；
所述工件为汽车车身，则步骤3)中所述烘干固化在180℃～200℃条件下烘烤20～40分钟。
10.权利要求1～4任一所述的双组份光变涂料的用途，其特征在于，所述双组份光变涂料同时适用于水性体系和油性体系，用于印刷添加剂、表面喷涂和个性化装饰。
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