CN107793861A - 一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆及其制备方法，该组油漆适用于铝合金的材质，分为色漆和水性清漆，色漆提供附着力、防腐蚀性以及漂亮的金属效果，面漆为水性清漆，绿色环保。与现有技术相比，本发明喷涂的素材前处理仅需要喷砂或打磨至Sa2.5级，即可进行后续的工序；将底漆与色漆合二为一，减少一道底漆，大大简化施工工艺；采用双组份体系，烘烤温度降低，大大节省能耗；水性清漆光泽度高，具有优异的抗环境腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属漆，尤其涉及一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆及其制备方法。
背景技术
现在汽车越来越普及，尤其是SUV型汽车，越来越受到人们的青睐，而行李架对于SUV型汽车来说，除了原有的装载功能外，装饰性也越来越被人们所关注，目前行李架的材质多数为铝合金，素材的前处理工艺包括电泳处理与磷化处理，然后再进行底漆、色漆、清漆的施工，工序繁琐，工艺要求严格，能耗大，对环境污染大。
发明内容
本发明的目的就是为了在保证行李架原有性能的基础上，减少工序，简化工艺，降低能耗，提供一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆及其制备方法，本发明将素材的前处理工艺简化至将素材打磨光亮，将原先的底漆与色漆合二为一，清漆采用水性体系，在保证原有性能的基础上，减少工序，简化工艺，降低能耗，保护环境。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，由色漆和水性清漆组成，其中，所述的色漆包括以下组分及重量份含量：
所述的水性清漆包括以下组分及重量份含量：
优选地，所述的丙烯酸树脂A的固含量在53-57％，分子量在50000-80000，酸值在1以下，玻璃化温度在45-55℃，羟基含量在1-2％，如市售的1057M或Q857；所述的丙烯酸树脂B的固含量在48-52％，玻璃化温度在50-60℃，羟基含量在0.8-1.5％，如市售的Q723。
优选地，所述的银粉选自市售的包覆型银粉，所述的防掉银助剂选自市售型号为LTW或APW的防掉银助剂。
优选地，所述的润湿分散剂选自市售的BYK110、TEGO Dispers 740W或TEGODispers 976，所述的催干剂选自二月桂酸二丁锡(T-12，1％溶解于醋酸丁酯中)，所述的有机硅类流平剂选自市售的BYK331、BYK333或BYK306。
优选地，所述的耐候助剂选自市售的TINUVIN-292、TINUVIN-384、TINUVIN-295、TINUVIN-324、BYK3850或BYK3841，所述的附着力促进剂为带环氧基团的硅烷偶联剂。
优选地，所述的溶剂为醋酸乙酯，所述的混合溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯或丙二醇甲醚醋酸酯的两种或三种混合物。
优选地，所述的防沉剂为丙烯酸树脂B与6900-HV预分散的混合物。
优选地，所述的水性树脂A为阴离子型聚氨酯分散体，其固含量在40-50％，PH值在7.5-8.0，如市售的拜耳的2457、拜耳的2542，所述的水性树脂B的固含量在40-50％，PH值在2.5-3.0，最低成膜温度在45-50℃，如市售的TONCRYL OH8312。
优选地，所述的成膜助溶剂为DPM和DPNB的混合物，所述的流平剂选自市售的TEGO4100或BYK349，所述的消泡剂选自市售的BYK022，所述的增稠剂选自博世0435或海明斯1010。
所述的色漆采用以下步骤制备：
(1)将丙烯酸树脂A，丙烯酸树脂B，防沉剂，有机硅类流平剂，防掉银助剂，附着力促进剂，耐候助剂，催干剂和混合溶剂，顺序加入搅拌，然后以1200-1500rpm的转速搅拌10-15min作为A组份；
(2)将银粉，溶剂和润湿分散剂，顺序加入搅拌，然后以600-800rpm的转速搅拌10-15min作为B组份；
(3)将B组份加入到A组份中，以600-800rpm的转速搅拌10-15min，即制得该水性高光金属漆的色漆；
所述的水性清漆采用以下方法制备：顺序加入水性树脂A和水性树脂B，在600-800rpm的转速下，边搅拌边加入流平剂、消泡剂、去离水、成膜助溶剂和增稠剂，即制得该水性高光金属漆的水性清漆。
本发明的色漆中采用改性的丙烯酸树脂A和丙烯酸树脂B作为主要基料，A树脂本身分子量较大，可以实现色漆与清漆的湿喷湿工艺，分子结构中除了含有羟基提供交联外，还含有一定量的羧基，对于素材的金属铝起到一定的耐腐蚀作用，使漆膜能有效的与铝合金表面附着，B树脂溶剂释放性好，干燥速度快，含有一定量的羟基，能有效的促进银粉排列，带环氧基团的硅烷偶联剂，能通过水解反应与铝合金素材表面紧密附着，同时A树脂的羧基与偶联剂的环氧基团发生开环反应，使得A树脂与偶联剂紧密结合，而A树脂与B树脂的羟基间的氢键作用，使得两种树脂也紧密结合，色漆的固化剂选用XDI型，在提高色漆的干燥速度的同时，XDI型固化剂的NCO基团通过甲基与苯环相连，具备很好的耐候性，同时能够跟铝合金素材形成优异的附着，这样交联完成后整个漆膜与素材就形成稳定紧密的网状结构。
水性清漆中水性树脂A外观流平好，光泽高，水性树脂B，含有羟基，抗环境腐蚀耐划伤，由于两种水性树脂均属于阴离子型聚氨酯分散体，故漆膜牢固且富有弹性，耐电解质，粘附力强。
与现有技术相比，本发明通过特殊树脂、助剂的搭配和油水不同体系的配套，具有以下优点：
1、素材前处理简单，喷涂方便。通常情况下，铝合金素材的表面会形成一层致密的氧化膜，导致漆膜很难附着，同时要求制作完成的行李架具有很好的耐水性、耐候性、耐化性等，素材通常会进行电泳或者磷化处理，本发明通过色漆中特殊树脂、助剂的搭配，素材的前处理仅需要喷砂或打磨至Sa2.5级，即可进行后续的工序；
2、施工工艺简化。原有的配套体系，必须底漆、色漆、清漆，才能保证成品行李架对于耐水性、耐候性、耐化性的要求，本发明创新性的将底漆与色漆合二为一，减少一道底漆，大大简化施工工艺；
3、节省能耗。原有工艺一般为烤漆体系，烘烤温度高达140-150℃，本发明创新性的采用双组份体系，将烘烤温度降低为85-95℃，大大节省能耗；
4、清漆光泽高，抗环境腐蚀。一般水性清漆的光泽20°角在75-80°，很难再高了，耐环境腐蚀要求比较差，本发明中的水性清漆光泽可以达到20°角88°以上，并且具有优异的抗环境腐蚀性；
5、更环保。原有油性清漆，VOC含量高，施工中对环境污染大，本发明采用水性清漆，对环境污染大大减小。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，采用以下工艺步骤制备：
1、色漆A组份的配制：
按以上配比将1057M，Q723，20％6900-HV，BYK331，1％T-12，KH-560，APW，TINUVIN-292，TINUVIN-384，20％6900-HV，BYK331，醋酸丁酯，PMA，顺序加入搅拌釜后，先慢速搅拌，然后以1200-1500rpm的转速搅拌10-15min作为A组份，将72301N-20Z银粉，醋酸乙酯，BYK110，顺序加入后，先慢速搅拌，然后以600-800rpm的转速搅拌10-15min作为B组份，将B组份加入到A组份中，以600-800rpm的转速搅拌10-15min，即制得水性高光金属漆的色漆A组份。
2、色漆B组份的配制：
组份 重量百分比(％)
TAKENATE D-110N 76
醋酸乙酯 24
将TAKENATE D-110N和醋酸乙酯，顺序加入后，以600-800rpm的转速搅拌10-15min，即制得水性高光金属漆的色漆B组份。
使用时，将色漆A组份与色漆B组份按照5：1的比例，混合均匀。
3、水性清漆A组份的配制：
按以上重量比将A 2542，JONCRYL OH8312，去离子水，
BYK022，顺序加入后，慢速搅拌，然后将DPM，DPNB，TEGO 4100，顺序加入，慢速搅拌，然后边搅拌边加入1010，最后加入去离子水，即制得水性高光金属漆的水性清漆A组份。
4、水性清漆B组份的配制：
按以上重量比将XP2655，PM，去离子水，顺序加入后，慢速搅拌8-10min，即制得水性高光金属漆的水性清漆B组份。
使用时，将水性清漆A组份与水性清漆B组份按照4：1的比例，混合均匀即可
具体施工时，在前处理完成的铝合金素材上，色漆喷涂完成后，静置8-10min后，再喷涂水性清漆，然后将清漆吹至表干，烘烤90℃X45min即可。
性能结果如下表所示：
实施例2
一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，由色漆和水性清漆组成，色漆包括以下组分及重量百分比含量：
水性清漆包括以下组分及重量份含量：
其中，丙烯酸树脂A采用1057M，丙烯酸树脂B采用市售的Q723，银粉为包覆型银粉，防掉银助剂采用LTW，润湿分散剂采用市售的BYK110，催干剂采用二月桂酸二丁锡，有机硅类流平剂采用市售的BYK331，耐候助剂采用市售的TINUVIN-292，附着力促进剂为带环氧基团的硅烷偶联剂，溶剂为醋酸乙酯，混合溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯的混合物，防沉剂为丙烯酸树脂B与6900-HV预分散的混合物。
水性树脂A为拜耳的2457，水性树脂B为市售的TONCRYL OH8312，成膜助溶剂为DPM和DPNB的混合物，流平剂采用市售的TEGO 4100，消泡剂采用市售的BYK022，增稠剂采用博世0435。
色漆采用以下步骤制备：
(1)将丙烯酸树脂A，丙烯酸树脂B，防沉剂，有机硅类流平剂，防掉银助剂，附着力促进剂，耐候助剂，催干剂和混合溶剂，顺序加入搅拌，然后以1200rpm的转速搅拌15min作为A组份；
(2)将银粉，溶剂和润湿分散剂，顺序加入搅拌，然后以600rpm的转速搅拌15min作为B组份；
(3)将B组份加入到A组份中，以600rpm的转速搅拌15min，即制得该水性高光金属漆的色漆；
水性清漆采用以下方法制备：顺序加入水性树脂A和水性树脂B，在600rpm的转速下，边搅拌边加入流平剂、消泡剂、去离水、成膜助溶剂和增稠剂，即制得该水性高光金属漆的水性清漆。
实施例3
一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，由色漆和水性清漆组成，色漆包括以下组分及重量百分比含量：
水性清漆包括以下组分及重量份含量：
其中，丙烯酸树脂A采用Q857，丙烯酸树脂B采用市售的Q723，银粉为包覆型银粉，防掉银助剂采用APW，润湿分散剂采用市售的TEGO Dispers 740W，催干剂采用二月桂酸二丁锡，有机硅类流平剂采用市售的BYK333，耐候助剂采用市售的TINUVIN-384，附着力促进剂为带环氧基团的硅烷偶联剂，溶剂为醋酸乙酯，混合溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯与丙二醇甲醚醋酸酯的混合物，防沉剂为丙烯酸树脂B与6900-HV预分散的混合物。
水性树脂A为拜耳的2542，水性树脂B为市售的TONCRYL OH8312，成膜助溶剂为DPM和DPNB的混合物，流平剂采用市售的BYK349，消泡剂采用市售的BYK022，增稠剂采用海明斯1010。
色漆采用以下步骤制备：
(1)将丙烯酸树脂A，丙烯酸树脂B，防沉剂，有机硅类流平剂，防掉银助剂，附着力促进剂，耐候助剂，催干剂和混合溶剂，顺序加入搅拌，然后以1500rpm的转速搅拌10min作为A组份；
(2)将银粉，溶剂和润湿分散剂，顺序加入搅拌，然后以800rpm的转速搅拌10min作为B组份；
(3)将B组份加入到A组份中，以800rpm的转速搅拌10min，即制得该水性高光金属漆的色漆；
水性清漆采用以下方法制备：顺序加入水性树脂A和水性树脂B，在800rpm的转速下，边搅拌边加入流平剂、消泡剂、去离水、成膜助溶剂和增稠剂，即制得该水性高光金属漆的水性清漆。
实施例4
一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，由色漆和水性清漆组成，色漆包括以下组分及重量百分比含量：
水性清漆包括以下组分及重量份含量：
其中，丙烯酸树脂A采用1057M，丙烯酸树脂B采用市售的Q723，银粉为包覆型银粉，防掉银助剂采用APW，润湿分散剂采用市售的TEGO Dispers 976，催干剂采用二月桂酸二丁锡，有机硅类流平剂采用市售的BYK33，耐候助剂采用市售的TINUVIN-292，附着力促进剂为带环氧基团的硅烷偶联剂，溶剂为醋酸乙酯，混合溶剂为醋酸乙酯或丙二醇甲醚醋酸酯的混合物，防沉剂为丙烯酸树脂B与6900-HV预分散的混合物。
水性树脂A为拜耳的2457，水性树脂B为市售的TONCRYL OH8312，成膜助溶剂为DPM和DPNB的混合物，流平剂采用市售的BYK349，消泡剂采用市售的BYK022，增稠剂采用博世0435。
色漆采用以下步骤制备：
(1)将丙烯酸树脂A，丙烯酸树脂B，防沉剂，有机硅类流平剂，防掉银助剂，附着力促进剂，耐候助剂，催干剂和混合溶剂，顺序加入搅拌，然后以1300rpm的转速搅拌10min作为A组份；
(2)将银粉，溶剂和润湿分散剂，顺序加入搅拌，然后以700rpm的转速搅拌15min作为B组份；
(3)将B组份加入到A组份中，以800rpm的转速搅拌15min，即制得该水性高光金属漆的色漆；
水性清漆采用以下方法制备：顺序加入水性树脂A和水性树脂B，在600rpm的转速下，边搅拌边加入流平剂、消泡剂、去离水、成膜助溶剂和增稠剂，即制得该水性高光金属漆的水性清漆。
Claims (10)
1.一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，其特征在于，由色漆和水性清漆组成，其中，所述的色漆包括以下组分及重量份含量：
所述的水性清漆包括以下组分及重量份含量：
2.根据权利要求1所述的一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，其特征在于，所述的丙烯酸树脂A的固含量在53-57％，分子量在50000-80000，酸值在1以下，玻璃化温度在45-55℃，羟基含量在1-2％，所述的丙烯酸树脂B的固含量在48-52％，玻璃化温度在50-60℃，羟基含量在0.8-1.5％。
3.根据权利要求1所述的一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，其特征在于，所述的银粉选自市售的包覆型银粉，所述的防掉银助剂选自市售型号为LTW或APW的防掉银助剂。
4.根据权利要求1所述的一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，其特征在于，所述的润湿分散剂选自市售的BYK110、TEGO Dispers 740W或TEGO Dispers 976，所述的催干剂选自二月桂酸二丁锡，所述的有机硅类流平剂选自市售的BYK331、BYK333或BYK306。
5.根据权利要求1所述的一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，其特征在于，所述的耐候助剂选自市售的TINUVIN-292、TINUVIN-384、TINUVIN-295、TINUVIN-324、BYK3850或BYK3841，所述的附着力促进剂为带环氧基团的硅烷偶联剂。
6.根据权利要求1所述的一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，其特征在于，所述的溶剂为醋酸乙酯，所述的混合溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯或丙二醇甲醚醋酸酯的两种或三种混合物。
7.根据权利要求1所述的一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，其特征在于，所述的防沉剂为丙烯酸树脂B与6900-HV预分散的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，其特征在于，所述的水性树脂A为阴离子型聚氨酯分散体，其固含量在40-50％，PH值在7.5-8.0，所述的水性树脂B的固含量在40-50％，PH值在2.5-3.0，最低成膜温度在45-50℃。
9.根据权利要求1所述的一种应用于铝合金行李架的水性高光金属漆，其特征在于，所述的成膜助溶剂为DPM和DPNB的混合物，所述的流平剂选自市售的TEGO 4100或BYK349，所述的消泡剂选自市售的BYK022，所述的增稠剂选自博世0435或海明斯1010。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的水性高光金属漆的制备方法，其特征在于，所述的色漆采用以下步骤制备：
(1)将丙烯酸树脂A，丙烯酸树脂B，防沉剂，有机硅类流平剂，防掉银助剂，附着力促进剂，耐候助剂，催干剂和混合溶剂，顺序加入搅拌，然后以1200-1500rpm的转速搅拌10-15min作为A组份；
(2)将银粉，溶剂和润湿分散剂，顺序加入搅拌，然后以600-800rpm的转速搅拌10-15min作为B组份；
(3)将B组份加入到A组份中，以600-800rpm的转速搅拌10-15min，即制得该水性高光金属漆的色漆；
所述的水性清漆采用以下方法制备：顺序加入水性树脂A和水性树脂B，在600-800rpm的转速下，边搅拌边加入流平剂、消泡剂、去离水、成膜助溶剂和增稠剂，即制得该水性高光金属漆的水性清漆。
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