CN107418383A - 汽车面漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含稀土化合物的汽车面漆及其制备方法。所述汽车面漆包括稀土硫化物颜料，树脂，助剂和溶剂，使用稀土硫化物颜料代替传统汽车面漆中的有机颜料或无机颜料，通过合理选材、优化配方，全面提升了汽车面漆的性能，改善了涂膜存在的常见缺陷。

Description

汽车面漆及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车面漆技术领域，具体涉及一种含稀土化合物的汽车面漆及其制备方法。
背景技术
汽车面漆是指喷涂在汽车上的油漆，与其他油漆不同，由于汽车本身价格昂贵，加之常年经历春夏秋冬的风雨，对汽车面漆的性能要求极高，汽车漆不仅要做到漆膜具有良好的机械性能、丰满度好、光泽高，还要做到附着力好、硬度高、抗划伤能力强，同时更要具备极好的耐候性、耐刮耐磨性、光泽持续性，和优良的耐汽油、耐酒精、耐酸、耐碱、耐盐雾等性能。
在现有的颜料中，主要分为有机颜料和无机颜料，有机颜料具有着色力强、分散性好的特点，但是也存在热稳定性差、释放芳胺及多氯联苯等有害物质的缺点；无机颜料中通常含有镉、铅、汞等直接危及人体健康及环境的重金属元素，随着对环境保护的要求越来越高，许多国家制定严格的法规限制使用这些颜料。基于上述原因，现在迫切需要寻找一种健康环保、且稳定性好的面漆产品，以满足环境保护和产品性能的要求。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种含稀土化合物的汽车面漆及其制备方法。所述汽车面漆包括稀土硫化物颜料，树脂，助剂和溶剂，使用稀土硫化物颜料代替传统汽车面漆中的有机颜料或无机颜料，通过合理选材、优化配方，全面提升了汽车面漆的性能，改善了涂膜存在的常见缺陷。
本发明的目的是提供一种含稀土化合物的汽车面漆。
本发明的再一目的是提供一种所述汽车面漆的制备方法。
根据本发明的汽车面漆，所述汽车面漆包括以下重量百分比的组分：
1～50wt％的稀土硫化物颜料；
14～30wt％的助剂；
5～70wt％的树脂；
和1～35wt％的溶剂。
根据本发明的汽车面漆，其中，所述树脂包括丙烯酸树脂和环氧树脂，所述丙烯酸树脂和环氧树脂的重量比为1～43:1～62。
根据本发明的汽车面漆，其中，所述汽车面漆包括以下重量百分比的组分：
20～40wt％的稀土硫化物颜料；
15～25wt％的助剂；
5～35wt％的丙烯酸树脂；
7～35wt％的环氧树脂；
和5～25wt％的溶剂。
根据本发明的汽车面漆，其中，所述助剂包括以下重量百分比的组分：
0.8～1.2wt％的紫外线吸收剂；
12～18wt％的固化加速剂；
2～4wt％的分散剂；
和2～4wt％的流平剂。
根据本发明的汽车面漆，其中，所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯、六甲基磷酰三胺或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；所述固化加速剂为丙烯酸、乙二氨或季铵盐；所述分散剂为三聚磷酸钠、甲基戊醇或十二烷基硫酸钠；所述流平剂为丁基纤维素或二丙酮醇。
根据本发明的汽车面漆，其中，所述分散剂为阴离子型分散剂和/或非离子型分散剂；
所述阴离子型分散剂为丙烯酸酯聚合物、高级脂肪酸盐、磺酸盐、马来酸-丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、磷酸酯盐或阴离子氟碳化合物；所述非离子型分散剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨醇酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、萘酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酰烷醇胺聚氧乙烯醚或氧丙烯与氧乙烯的嵌段共聚物。
根据本发明的汽车面漆，其中，所述溶剂为二甲苯和/或丁醇。
根据本发明的汽车面漆，其中，所述稀土硫化物颜料为Ln2S3，其中Ln为镧、铈、镨、钕、钐、铕和钇中的一种或任意组合；也就是说，所述Ln2S3为硫化镧、硫化铈、硫化镨、硫化钕、硫化钐、硫化铕和硫化钇中的一种或任意组合。
根据本发明的汽车面漆，其中，所述的稀土硫化物颜料为硫化镧和/或硫化铈。
根据本发明汽车面漆的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将树脂和溶剂混合均匀得到分散液；
(2)将所述稀土硫化物颜料加入到步骤(1)得到的分散液中，搅拌0.5～2小时，研磨1～5小时，得到颜料浆液；
(3)将助剂加入步骤(2)得到的颜料浆液中，消泡0.2～1小时，然后经过研磨和过滤，从而得到所述汽车面漆。
根据本发明汽车面漆的制备方法，步骤(3)中，研磨时的研磨压力为0.035～0.045兆帕，研磨速度为15～25米/分；过滤时使用3000～5000目的筛网。
本发明的有益效果为：
1、本发明公开了一种环保型高性能汽车面漆，使用稀土硫化物颜料代替传统汽车面漆中的有机颜料或无机颜料，可以保证无重金属和有机颜料的环保前提下，其色泽饱满、着色力、遮盖力更强，更加满足汽车面漆的要求，同时选用合适的树脂，获得了性能突出的涂膜，所述汽车面漆光泽高，丰满度好，机械性能和贮存性能优良，固体分高且施工方便，可以更加广泛地应用于各类汽车车体、航空、机械设备的表面涂装。
2、所述汽车面漆中还添加有紫外线吸收剂、固化加速剂、分散剂和流平剂，能够起到提高所述汽车面漆的均匀度和喷漆后的平整度，并且还能够具有吸收紫外线和快速固化的优点。
3、所述汽车面漆的制备方法，工艺简单，适合大规模生产；并且，消泡在低速搅拌(10-15r/min)下进行，有助于提高消泡效率，再次研磨可以进一步降低颜料粒度。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种汽车面漆，包括以下重量百分比的组分：
1wt％的稀土硫化物颜料；
35wt％的丙烯酸树脂；
35wt％的环氧树脂；
1.2wt％的紫外线吸收剂；
12wt％的固化加速剂；
2wt％的分散剂；
4wt％的流平剂；
和9.8wt％的溶剂。
本实施例中，
所述稀土硫化物颜料为硫化镧，所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯，所述固化加速剂为乙二氨，所述分散剂为三聚磷酸钠，所述流平剂为丁基纤维素，所述溶剂为二甲苯。
所述汽车面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)将树脂和溶剂混合均匀得到分散液；
(2)将所述稀土硫化物颜料加入到步骤(1)得到的分散液中，搅拌0.5小时，研磨5小时，得到颜料浆液；
(3)将助剂加入步骤(2)得到的颜料浆液中，消泡0.2小时，然后经过研磨和过滤，研磨时的研磨压力为0.045兆帕，研磨速度为15米/分；过滤时使用5000目的筛网，从而得到所述汽车面漆。
实施例2
一种汽车面漆，包括以下重量百分比的组分：
50wt％的稀土硫化物颜料；
5wt％的丙烯酸树脂；
7wt％的环氧树脂；
0.8wt％的紫外线吸收剂；
18wt％的固化加速剂；
4wt％的分散剂；
2wt％的流平剂；
和13.2wt％的溶剂。
本实施例中，
所述稀土硫化物颜料为硫化铈，所述紫外线吸收剂为六甲基磷酰三胺，所述固化加速剂为季铵盐，所述分散剂为甲基戊醇，所述流平剂为二丙酮醇，所述溶剂为丁醇。
所述汽车面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)将树脂和溶剂混合均匀得到分散液；
(2)将所述稀土硫化物颜料加入到步骤(1)得到的分散液中，搅拌2小时，研磨1小时，得到颜料浆液；
(3)将助剂加入步骤(2)得到的颜料浆液中，消泡1小时，然后经过研磨和过滤，研磨时的研磨压力为0.035兆帕，研磨速度为25米/分；过滤时使用3000目的筛网，从而得到所述汽车面漆。
实施例3
一种汽车面漆，包括以下重量百分比的组分：
26wt％的稀土硫化物颜料；
20wt％的丙烯酸树脂；
21wt％的环氧树脂；
1wt％的紫外线吸收剂；
15wt％的固化加速剂；
3wt％的分散剂；
3wt％的流平剂；
和11wt％的溶剂。
本实施例中，
所述稀土硫化物颜料为硫化镨，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，所述固化加速剂为乙二氨，所述分散剂为十二烷基硫酸钠，所述流平剂为丁基纤维素，所述溶剂为二甲苯。
所述汽车面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)将树脂和溶剂混合均匀得到分散液；
(2)将所述稀土硫化物颜料加入到步骤(1)得到的分散液中，搅拌1小时，研磨3小时，得到颜料浆液；
(3)将助剂加入步骤(2)得到的颜料浆液中，消泡0.6小时，然后经过研磨和过滤，研磨时的研磨压力为0.04兆帕，研磨速度为20米/分；过滤时使用4000目的筛网，从而得到所述汽车面漆。
实施例4
一种汽车面漆，包括以下重量百分比的组分：
27.1wt％的稀土硫化物颜料；
15wt％的丙烯酸树脂；
30wt％的环氧树脂；
0.9wt％的紫外线吸收剂；
16wt％的固化加速剂；
2wt％的分散剂；
4wt％的流平剂；
和5wt％的溶剂。
本实施例中，
所述稀土硫化物颜料为硫化钕，所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯，所述固化加速剂为丙烯酸，所述分散剂为甲基戊醇，所述流平剂为二丙酮醇，所述溶剂为丁醇。
所述汽车面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)将树脂和溶剂混合均匀得到分散液；
(2)将所述稀土硫化物颜料加入到步骤(1)得到的分散液中，搅拌1.5小时，研磨4小时，得到颜料浆液；
(3)将助剂加入步骤(2)得到的颜料浆液中，消泡0.8小时，然后经过研磨和过滤，研磨时的研磨压力为0.038兆帕，研磨速度为22米/分；过滤时使用3500目的筛网，从而得到所述汽车面漆。
实施例5
一种汽车面漆，包括以下重量百分比的组分：
13.9wt％的稀土硫化物颜料；
30wt％的丙烯酸树脂；
10wt％的环氧树脂；
1.1wt％的紫外线吸收剂；
13wt％的固化加速剂；
4wt％的分散剂；
3wt％的流平剂；
和25wt％的溶剂。
本实施例中，
所述稀土硫化物颜料为硫化钐，所述紫外线吸收剂为六甲基磷酰三胺，所述固化加速剂为季铵盐，所述分散剂为三聚磷酸钠，所述流平剂为丁基纤维素，所述溶剂为二甲苯。
所述汽车面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)将树脂和溶剂混合均匀得到分散液；
(2)将所述稀土硫化物颜料加入到步骤(1)得到的分散液中，搅拌0.8小时，研磨2小时，得到颜料浆液；
(3)将助剂加入步骤(2)得到的颜料浆液中，消泡0.4小时，然后经过研磨和过滤，研磨时的研磨压力为0.42兆帕，研磨速度为18米/分；过滤时使用4500目的筛网，从而得到所述汽车面漆。
实施例6
一种汽车面漆，包括以下重量百分比的组分：
35wt％的稀土硫化物颜料；
18wt％的丙烯酸树脂；
8wt％的环氧树脂；
1wt％的紫外线吸收剂；
16wt％的固化加速剂；
3wt％的分散剂；
3wt％的流平剂；
和16wt％的溶剂。
本实施例中，
所述稀土硫化物颜料为硫化铕，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，所述固化加速剂为乙二氨，所述分散剂为甲基戊醇，所述流平剂为二丙酮醇，所述溶剂为丁醇。
所述汽车面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)将树脂和溶剂混合均匀得到分散液；
(2)将所述稀土硫化物颜料加入到步骤(1)得到的分散液中，搅拌1.2小时，研磨3小时，得到颜料浆液；
(3)将助剂加入步骤(2)得到的颜料浆液中，消泡0.4小时，然后经过研磨和过滤，研磨时的研磨压力为0.041兆帕，研磨速度为19米/分；过滤时使用3800目的筛网，从而得到所述汽车面漆。
实施例7
一种汽车面漆，包括以下重量百分比的组分：
20wt％的稀土硫化物颜料；
30wt％的丙烯酸树脂；
21wt％的环氧树脂；
1.1wt％的紫外线吸收剂；
14wt％的固化加速剂；
2wt％的分散剂；
3wt％的流平剂；
和8.9wt％的溶剂。
本实施例中，
所述稀土硫化物颜料为硫化钇，所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯，所述固化加速剂为丙烯酸，所述分散剂为十二烷基硫酸钠，所述流平剂为丁基纤维素，所述溶剂为二甲苯。
所述汽车面漆的制备方法包括以下步骤：
(1)将树脂和溶剂混合均匀得到分散液；
(2)将所述稀土硫化物颜料加入到步骤(1)得到的分散液中，搅拌1.6小时，研磨4小时，得到颜料浆液；
(3)将助剂加入步骤(2)得到的颜料浆液中，消泡0.7小时，然后经过研磨和过滤，研磨时的研磨压力为0.042兆帕，研磨速度为20米/分；过滤时使用4000目的筛网，从而得到所述汽车面漆。
实验例
为验证本发明的汽车面漆的性能，对实施例1、3、5、7得到的汽车面漆进行检测，检测标准(或检测仪器)和结果如表1所示。
表1：汽车面漆的性能
从上表能够看出，实施例1、3、5和7得到的汽车面漆的理化性能优异，说明本发明通过合理选材、优化配方，全面提升了汽车面漆的性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.汽车面漆，其特征在于，所述汽车面漆包括以下重量百分比的组分：
1～50wt％的稀土硫化物颜料；
14～30wt％的助剂；
5～70wt％的树脂；
和1～35wt％的溶剂。
2.根据权利要求1所述的汽车面漆，其特征在于，所述树脂包括丙烯酸树脂和环氧树脂，所述丙烯酸树脂和环氧树脂的重量比为1～43:1～62。
3.根据权利要求2所述的汽车面漆，其特征在于，所述汽车面漆包括以下重量百分比的组分：
20～40wt％的稀土硫化物颜料；
15～25wt％的助剂；
5～35wt％的丙烯酸树脂；
7～35wt％的环氧树脂；
和5～25wt％的溶剂。
4.根据权利要求1所述的汽车面漆，其特征在于，所述助剂包括以下重量百分比的组分：
0.8～1.2wt％的紫外线吸收剂；
12～18wt％的固化加速剂；
2～4wt％的分散剂；
和2～4wt％的流平剂。
5.根据权利要求4所述的汽车面漆，其特征在于，所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯、六甲基磷酰三胺或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；所述固化加速剂为丙烯酸、乙二氨或季铵盐；所述分散剂为三聚磷酸钠、甲基戊醇或十二烷基硫酸钠；所述流平剂为丁基纤维素或二丙酮醇。
6.根据权利要求1所述的汽车面漆，其特征在于，所述溶剂为二甲苯和/或丁醇。
7.根据权利要求1～6任一所述的汽车面漆，其特征在于，所述稀土硫化物颜料为Ln2S3，其中Ln为镧、铈、镨、钕、钐、铕和钇中的一种或任意组合。
8.根据权利要求7所述的汽车面漆，其特征在于，所述的稀土硫化物颜料为硫化镧和/或硫化铈。
9.权利要求7所述的汽车面漆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将树脂和溶剂混合均匀得到分散液；
(2)将所述稀土硫化物颜料加入到步骤(1)得到的分散液中，搅拌0.5～2小时，研磨1～5小时，得到颜料浆液；
(3)将助剂加入步骤(2)得到的颜料浆液中，消泡0.2～1小时，然后经过研磨和过滤，从而得到所述汽车面漆。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，研磨时的研磨压力为0.035～0.045兆帕，研磨速度为15～25米/分；过滤时使用3000～5000目的筛网。
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