CN108276890B - 一种水性汽车中涂漆组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水性汽车中涂漆组合物,包括:主剂和固化剂;所述固化剂为水性聚氨酯固化剂;所述主剂包括:复合丙烯酸乳液400~500重量份;分散剂6~10重量份;消泡剂2~3重量份;颜料151~182重量份;填料240~300重量份;成膜助剂20~30重量份;润湿剂2~3重量份;防闪锈剂3~5重量份;增稠剂4~7重量份。本发明提供的水性汽车中涂漆组合物以复合丙烯酸、颜填料及助剂制备A组分,同水性聚氨酯配合,制备双组分水性聚氨酯汽车中涂漆。漆膜的耐冲击强度、柔韧性和附着力等达到溶剂型聚氨酯涂料的性能,硬度、干燥时间接近溶剂型双组分聚氨酯涂料的性能,同时打磨性好,附着力好,交联密度好。
Description
技术领域
本发明涉及汽车涂料技术领域,尤其是涉及一种水性汽车中涂漆组合物及其制备方法。
背景技术
客车行业的主流涂装工艺流程为:涂前处理(浸泡和喷淋结合)→底漆→发泡→刮涂腻子→中涂→面漆→罩光清漆。按照传统的涂装方式,工业涂装VOC排放量约占我国人为源VOC排放总量的12%,工业涂装VOC排放富含苯系物等活性成分,对空气质量影响很大,客车制造业也是其中主要贡献者之一。随着国家政策法规的日益严格,各个地方法规相继出台,对VOC中排放量限值做出阶段性要求,目前国家各部委已经出台多项政策法规对涂料行业及涂装等行业VOC进行管控,而且正在与涂料协会及各大型涂料企业、涂装企业进行沟通,研究制定更严格、更符合行业实际情况的政策法规。
涂层的水性化也是由底到面逐步发展的,底漆已经实现了水性化,为了降低整车涂装VOC的排放量,一部分上规模的客车制造企业在底漆上选择了整车电泳底漆,中涂开始水性化,底色漆和罩光清漆的水性化也已经成为必然的发展趋势。
中涂漆介于底漆、腻子和面漆之间,其主要功能是进一步填补、修正已涂底漆的工件表面、提高平整度,已使面漆的鲜映性、丰满度、光泽均有较大程度的提高,提高涂层的抗石击性。一般对中涂漆的主要要求是:与底面漆具有良好的配套性,机械性能适中,能够填平、消除底漆缺陷,同时具有良好的打磨性。
现有技术公开的中涂漆打磨性差、交联强度差、附着力差。因此,开发一种水洗汽车中涂漆具有良好的打磨性和附着力是急待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种水性汽车中涂漆组合物,本发明的水性汽车中涂漆组合物打磨性好,附着力好,交联密度高。
本发明提供了一种水性汽车中涂漆组合物,包括:主剂和固化剂;所述固化剂为水性聚氨酯固化剂;
所述主剂包括:
所述复合丙烯酸乳液包括:
优选的,所述复合丙烯酸乳液包括:
优选的,所述第一乳化剂为Co-436;所述第二乳化剂为SDS;所述引发剂为KPS;所述pH值调节剂选自氨水、DMAE和AMP-95中的一种或几种。
优选的,所述主剂包括:
优选的,所述颜料包括:钛白粉130~150重量份;炭黑1~2重量份;氧化铁黄20~30重量份;
所述填料包括:磷酸锌40~50重量份;滑石粉150~180重量份;石英粉50~70重量份。
优选的,所述分散剂选自Disperbyk180、Disperbyk190、dispers750W、FX365和FX600中的一种或几种;
所述消泡剂选自byk018、Airex 901W、surfynol104E和DF7015中的一种或几种;
所述成膜助剂选自BCS、PM、DPM、DPnB和Texanol-12中的一种或几种;
所述润湿剂选自KL245、Wet 280、Twin4000和Hydropalat WE 3323中的一种或几种;
所述防闪锈剂选自FA179、Raybo60、Halox150和Halox515中的一种或几种;
所述增稠剂选自Rheolate 299、RM-8W、Rm-12W和Rm-2020中的一种或几种;
所述pH值调节剂选自氨水、DMAE和AMP-95中的一种或几种。
优选的,所述主剂和固化剂的质量比为100:(10~20)。
本发明提供了一种上述技术方案所述的水性汽车中涂漆组合物的制备方法,包括:
A)将去离子水、分散剂、消泡剂、pH调节剂、颜料、填料高速分散研磨,过滤得到混合物;
B)将所述混合物与复合丙烯酸乳液、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、防闪锈剂、增稠剂搅拌混合,得到主剂;
C)将主剂和固化剂混合得到水性汽车中涂漆组合物。
优选的,步骤B)所述复合丙烯酸乳液由如下方法制备:
将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯和巯基乙醇混合,得到混合单体溶液;
将第一乳化剂与去离子水混合,加热70~90℃,与部分混合单体溶液、部分引发剂混合,加热得到混合液;
将剩余混合单体溶液滴加入混合液中,保温、降温至40~50℃、得到复合丙烯酸乳液。
优选的,步骤B)所述搅拌转速为800~10000rpm;所述过滤的目数为200目;所述填料的粒径为20~25微米;所述颜料的粒径为20~25微米。
与现有技术相比,本发明提供了一种水性汽车中涂漆组合物,包括:主剂和固化剂;所述固化剂为水性聚氨酯固化剂;所述主剂包括:复合丙烯酸乳液400~500重量份;分散剂6~10重量份;消泡剂2~3重量份;颜料151~182重量份;填料240~300重量份;成膜助剂20~30重量份;润湿剂2~3重量份;防闪锈剂3~5重量份;增稠剂4~7重量份;所述复合丙烯酸乳液包括:苯乙烯85~90重量份;甲基丙烯酸甲酯120~130重量份;甲基丙烯酸5~10重量份;丙烯酸乙酯13~15重量份;甲基丙烯酸β-羟乙酯80~120重量份;丙烯酸正丁酯50~60重量份;甲基丙烯酸正丁酯65~75重量份;巯基乙醇1~2重量份;助剂21~31.5重量份;去离子水500~530重量份。本发明提供的水性汽车中涂漆组合物以复合丙烯酸乳液、颜填料及助剂制备A组分,同水性聚氨酯固化剂配合,制备双组分水性聚氨酯汽车中涂漆。最终通过上述配比和组成的复合丙烯酸乳液做为主体树脂,即为[NCO]与[OH]为特定当量比时,漆膜的耐冲击强度、柔韧性和附着力等达到溶剂型聚氨酯涂料的性能,硬度、干燥时间接近溶剂型双组分聚氨酯涂料的性能,同时打磨性好,附着力好,交联密度高。本发明的产品具有较高的经济性,可以满足客车涂装以及汽车修补市场的需求,可以大大降低单位涂装面积的VOC排放量。
具体实施方式
本发明提供了一种水性汽车中涂漆组合物及其制备方法,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种水性汽车中涂漆组合物,包括:主剂和固化剂;所述固化剂为水性聚氨酯固化剂;
所述主剂包括:
所述复合丙烯酸乳液包括:
本发明提供的水性汽车中涂漆组合物,包括:主剂和固化剂。
在本发明中,所述主剂包括:400~500重量份的复合丙烯酸乳液;优选包括410~490重量份的复合丙烯酸乳液;更优选包括420~480重量份的复合丙烯酸乳液;最优选为430~470重量份的复合丙烯酸乳液。
本发明所述复合丙烯酸乳液为本发明人自行配制,具体包括:
其中,复合丙烯酸乳液包括85~90重量份的苯乙烯;优选包括86~89重量份的苯乙烯;更优选包括87~89重量份的苯乙烯。本发明对于所述苯乙烯的具体来源不进行限定,市售即可。
本发明所述复合丙烯酸乳液包括120~130重量份的甲基丙烯酸甲酯;优选包括122~128重量份的甲基丙烯酸甲酯;更优选包括123~127重量份的甲基丙烯酸甲酯。
本发明对于所述甲基丙烯酸甲酯的具体来源不进行限定,市售即可。
本发明所述复合丙烯酸乳液包括5~10重量份的甲基丙烯酸;优选包括6~9重量份的甲基丙烯酸;更优选包括7~9重量份的甲基丙烯酸。本发明对于所述甲基丙烯酸的具体来源不进行限定,市售即可。
本发明所述复合丙烯酸乳液包括13~15重量份的丙烯酸乙酯;优选包括13~14重量份的丙烯酸乙酯;还可以包括14~15重量份的丙烯酸乙酯。本发明对于所述丙烯酸乙酯的具体来源不进行限定,市售即可。
本发明所述复合丙烯酸乳液包括80~120重量份的甲基丙烯酸β-羟乙酯;优选包括85~115重量份的甲基丙烯酸β-羟乙酯;更优选包括90~110重量份的甲基丙烯酸β-羟乙酯;最优选包括92~108重量份的甲基丙烯酸β-羟乙酯。本发明对于所述丙烯酸乙酯的具体来源不进行限定,市售即可。
本发明所述复合丙烯酸乳液包括50~60重量份的丙烯酸正丁酯;优选包括52~58重量份的丙烯酸正丁酯;更优选包括53~57重量份的丙烯酸正丁酯。本发明对于所述丙烯酸乙酯的具体来源不进行限定,市售即可。
本发明所述复合丙烯酸乳液包括65~75重量份的甲基丙烯酸正丁酯;优选包括66~73重量份的甲基丙烯酸正丁酯;更优选包括68~72重量份的甲基丙烯酸正丁酯;本发明对于所述甲基丙烯酸乙酯的具体来源不进行限定,市售即可。
本发明所述复合丙烯酸乳液包括1~2重量份的巯基乙醇。本发明对于所述巯基乙醇的具体来源不进行限定,市售即可。
本发明所述复合丙烯酸乳液包括21~31.5重量份的助剂;优选的,所述助剂具体包括:
本发明所述助剂包括10~15重量份的第一乳化剂;优选包括11~14重量份的第一乳化剂;所述第一乳化剂优选为Co-436;本发明对于其来源不进行限定,市售即可。
本发明所述助剂包括8~12重量份的第二乳化剂;优选包括9~11重量份的第二乳化剂;所述第二乳化剂优选为SDS;本发明对于其来源不进行限定,市售即可。
本发明所述助剂包括2~2.5重量份的引发剂;所述引发剂优选为KPS;本发明对于其来源不进行限定,市售即可。
本发明所述助剂包括1~2重量份的pH值调节剂;所述pH值调节剂优选选自氨水、DMAE和AMP-95中的一种或几种;更优选为AMP-95。
本发明创造新的发现,氨水和DMAE的沸点低,容易挥发,在储存过程中PH值容易变化而不稳定,同时气味较大。AMP-95的优点是调节后涂料pH值稳定。由于随后的挥发,对涂膜耐水性也没有影响。它还兼有分散作用,能提高有光产品的光泽,是一种多功能助剂。最终产品的PH值优选控制在8~9。
本发明所述复合丙烯酸乳液包括500~530重量份的去离子水;优选包括510~530重量份的去离子水;更优选包括510~525重量份的去离子水。
在本发明其中一部分实施例中,所述复合丙烯酸乳液优选包括:
本发明通过上述特定配比的的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、巯基乙醇、助剂和去离子水协同作用,最终制备得到的复合丙烯酸乳液进行制备中涂漆组合物性能好。
本发明人创造性的发现,通过上述特定配比协同作用,得到不同羟基含量的丙烯酸乳液制备的聚氨酯中涂漆对漆膜的影响较大,丙烯酸乳液的羟值决定漆膜的交联密度和干燥速率。在本方案中,通过调整甲基丙烯酸β-羟乙酯的用量,制备不同羟基含量的乳液。当选择羟值为2%的丙烯酸乳液制备中涂漆时,漆膜中的羟基密度低,分子交联不充分,漆膜的硬度和耐化学品性能差。随着羟值的提高,漆膜的耐化学品性和硬度提高。同时羟值的增加相应增加了多异氰酸酯基和羟基的浓度,交联速率加快,漆膜干燥速率加快。最终本发明选择羟值为3%的丙烯酸乳液,其制备的中涂漆具有较好的施工性、机械性能以及耐化学性能。
在本发明中,所述主剂包括6~10重量份的分散剂;优选包括7~9重量份的分散剂。
本发明所述分散剂优选选自Disperbyk180、Disperbyk190、dispers750W、FX365和FX600中的一种或几种;更优选为Disperbyk180、Disperbyk190和dispers750W中的一种或几种;最优选为Disperbyk190。本发明对其来源不进行限定,市售即可。
本发明创造性的发现,Disperbyk190的分散速度和稳定性最好,添加量控制在粉料的1%~3%,使得最终性能最佳。
在本发明中,所述主剂包括2~3重量份的消泡剂;所述消泡剂优选选自byk018、Airex 901W、surfynol 104E和DF7015中的一种或几种;优选为Airex 901W和、surfynol104E中的一种或几种;本发明对其来源不进行限定,市售即可。
本发明消泡剂的选择使用了byk018、Airex 901W、surfynol104E、DF7015等几种助剂,经测试Airex 901W具有很好的抑泡作用,可作为前期制浆的时候的分散助剂,surfynol104E对消除微泡的作用明显,作为后期消泡剂。两种助剂搭配使用,可以很好的消除生产和使用过程中的起泡。消泡剂的添加量控制在整个配方中的1~3‰。
在本发明中,所述主剂包括151~182重量份的颜料;优选包括155~175重量份的颜料;更优选包括160~170重量份的颜料。
本发明所述颜料优选包括:钛白粉130~150重量份;炭黑1~2重量份;氧化铁黄20~30重量份;更优选包括钛白粉135~145重量份;炭黑1~2重量份;氧化铁黄22~28重量份。本发明对其来源不进行限定,市售即可。
客车使用的中涂漆一般以浅灰色或者米黄色为主,颜料使用钛白粉,炭黑、氧化铁黄、氧化铁红等调色,为了保证有足够的遮盖力,颜料份占整个配方的15~20%为宜。
本发明所述主剂包括240~300重量份的填料;优选包括250~290重量份的填料;更优选包括255~285重量份的填料。
本发明所述填料优选包括:磷酸锌40~50重量份;滑石粉150~180重量份;石英粉50~70重量份;更优选包括:磷酸锌42~48重量份;滑石粉155~175重量份;石英粉55~65重量份。
本发明加入填料的目的主要是为了增加成品的固体含量,提高漆膜的填充性能,增加打磨性能等。在配方中选择了滑石粉、沉淀硫酸钡、硅微粉、石英粉等作为填料,经过试验,硅微粉或石英粉的可以很好地增加漆膜的硬度以及打磨性能,经过400目水砂打磨后漆膜比较细腻光滑,同时减少中涂层的孔穴率,提高面漆的光泽和丰满度。采用滑石粉搭配石英粉或者是滑石粉搭配硅微粉的综合性能最优,填料的加入量控制在20~25%左右。为了保证产品的细度,所使用的填充料均要求在1250目以上。
本发明所述主剂包括20~30重量份的成膜助剂;优选包括22~28重量份的成膜助剂;更优选包括23~27重量份的成膜助剂。
丙烯酸乳液的乳胶粒子通过乳化剂呈颗粒状分散于水中,在干燥的过程中,如果没有成膜助剂的帮助不能形成连续的漆膜。在本案例中采用DPnB和Texanol做为成膜助剂。
本发明所述成膜助剂优选选自BCS、PM、DPM、DPnB和Texanol-12中的一种或几种;本发明对其来源不进行限定,市售即可。
本发明所述主剂包括2~3重量份的润湿剂;所述润湿剂优选选自KL245、Wet 280、Twin4000和Hydropalat WE 3323中的一种或几种;最优选为Wet 280。本发明对其来源不进行限定,市售即可。
水性涂料的表面张力一般较高,对底材的润湿性能较差,因此加入基材润湿剂增加对底材的润湿是必要的。基材润湿剂是用于改善涂料的表面张力和渗透性,使其能够更好地润湿底材,从而提高涂料的附着力。在本案例中分别测试Tego公司的KL245,Wet 280,Twin4000以及BASF公司的Hydropalat WE 3323,经过优选,认为WET 280在本案例中表现最好,添加量控制在2-5‰之间。
本发明所述主剂包括3~5重量份的防闪锈剂;所述防闪锈剂优选选自FA179、Raybo60、Halox150和Halox515中的一种或几种;最优选为Halox150。本发明对其来源不进行限定,市售即可。
该产品做为汽车涂装的中间涂层,理论上是不会直接和金属接触。但事实上,汽车生产过程中底漆层和腻子层需要打磨,难免会把底漆层或者腻子层磨穿,为了避免在喷涂中涂时出现金属闪锈,加入防闪锈助剂是有必要的。本案例中助剂可以FA179,Raybo60,Halox150,Halox515等商用产品,经测试,认为Halox150在本案例中表现较好,添加量控制在3~5‰。
本发明所述主剂包括4~7重量份的增稠剂;所述增稠剂优选选自Rheolate299、RM-8W、Rm-12W和Rm-2020中的一种或几种;最优选为RM-8W。本发明对其来源不进行限定,市售即可。
在水性涂料中的增稠剂较多,比如羟乙基纤维素(HEC),憎水改性丙烯酸酯类增稠剂(HASE),聚氨酯类增稠剂(HEUR),有机膨润土等产品。本发明人创造性的发现,HEC、HASE对产品的耐水性不利,降低防腐性能,而有机膨润土加入过多,对产品的流平性影响较大。因此在本案例中选择聚氨酯类增稠剂Rheolate299、RM-8W、Rm-12W、Rm-2020,经过优选,认为RM-8在本案例中表现最好,其增稠效果明显,同时产品具有很好的流平性和抗流挂性能。
在本发明其中一部分实施例中,所述主剂包括:
本发明所述固化剂优选为水性聚氨酯固化剂。
在本发明中,所述主剂和固化剂的质量比优选为100:(10~20);更优选为100:(12~18)。
本发明提供了一种水性汽车中涂漆组合物,包括:主剂和固化剂;所述固化剂为水性聚氨酯固化剂;所述主剂包括:复合丙烯酸乳液400~500重量份;分散剂6~10重量份;消泡剂2~3重量份;颜料151~182重量份;填料240~300重量份;成膜助剂20~30重量份;润湿剂2~3重量份;防闪锈剂3~5重量份;增稠剂4~7重量份;所述复合丙烯酸乳液包括:苯乙烯85~90重量份;甲基丙烯酸甲酯120~130重量份;甲基丙烯酸5~10重量份;丙烯酸乙酯13~15重量份;甲基丙烯酸β-羟乙酯80~120重量份;丙烯酸正丁酯50~60重量份;甲基丙烯酸正丁酯65~75重量份;巯基乙醇1~2重量份;助剂21~31.5重量份;去离子水500~530重量份。本发明提供的水性汽车中涂漆组合物以复合丙烯酸、颜填料及助剂制备A组分,同水性聚氨酯配合,制备双组分水性聚氨酯汽车中涂漆。最终通过上述配比和组成的复合丙烯酸乳液做为主体树脂,即为[NCO]与[OH]为特定当量比时,漆膜的耐冲击强度、柔韧性和附着力等达到溶剂型聚氨酯涂料的性能,硬度、干燥时间接近溶剂型双组分聚氨酯涂料的性能,同时打磨性好,附着力好,交联密度好。本发明的产品具有较高的经济性,可以满足客车涂装以及汽车修补市场的需求,可以大大降低单位涂装面积的VOC排放量。
本发明提供了一种上述技术方案所述的水性汽车中涂漆组合物的制备方法,包括:
A)将去离子水、分散剂、消泡剂、pH调节剂、颜料、填料高速分散研磨,过滤得到混合物;
B)将所述混合物与复合丙烯酸乳液、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、防闪锈剂、增稠剂搅拌混合,得到主剂;
C)将主剂和固化剂混合得到水性汽车中涂漆组合物。
本发明所述复合丙烯酸乳液优选由如下方法制备:
将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯和巯基乙醇混合,得到混合单体溶液;
将第一乳化剂与去离子水混合,加热70~90℃,与部分混合单体溶液、部分引发剂混合,加热得到混合液;
将剩余混合单体溶液滴加入混合液中,保温、降温至40~50℃、得到复合丙烯酸乳液。
本发明首先将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯和巯基乙醇混合,得到混合单体溶液。
本发明优选在回流冷凝器、机械搅拌器和温度计的反应器中进行反应。
本发明对于所述混合方式不进行限定,常规即可。
本发明对于上述配方的具体配比上述已经有清楚的描述,在此不再赘述。
将第一乳化剂与去离子水混合,加热70~90℃,与部分混合单体溶液、部分引发剂混合,加热得到混合液。
本发明所述加热温度优选为80~90℃,部分单体溶于与剩余单体溶液的质量比为1:3。
所述部分引发剂与剩余部分引发剂的质量比为1:3。
所述加热时间优选为30~40min。
将剩余混合单体溶液滴加入混合液中,保温、降温至40~50℃、得到复合丙烯酸乳液。
本发明所述滴加的时间优选为1.4~1.6h;更优选为1.5~1.6h。所述保温时间优选为1.5~2h。
将去离子水、分散剂、消泡剂、pH调节剂、颜料、填料高速分散研磨,过滤得到混合物。
本发明所述高速分散研磨的转速优选为2000-2500rpm。
研磨至30微米以下200目尼龙网过滤出料。
得到混合物后,将所述混合物与复合丙烯酸乳液、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、防闪锈剂、增稠剂搅拌混合,得到主剂。
其中,所述搅拌转速优选为800~1000rpm;所述过滤的目数为200目。
在本发明中,上述填料的粒径优选为20~25微米;所述颜料的粒径优选为20~25微米。
将主剂和固化剂混合得到水性汽车中涂漆组合物。本发明对于所述混合方式和温度不进行限定,市售即可。
本发明所述施工方法优选为:
主剂:固化剂=100:15的比例加入固化剂,搅拌均匀使用去离子水调整涂料黏度NHK2#杯25~3 0s,喷涂在冷轧钢板或马口铁板上,膜厚25-30μm。闪干10min,然后在80℃下烘烤30min。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种水性汽车中涂漆组合物进行详细描述。
实施例1
将85份苯乙烯、130份甲基丙烯酸甲酯、5份甲基丙烯酸、14丙烯酸乙酯、80份甲基丙烯酸β-羟乙酯、50份丙烯酸正丁酯、65份甲基丙烯酸正丁酯和1g巯基乙醇混合,得到混合单体溶液;
将10份乳化剂Co-436和8份乳化剂SDS与380份去离子水混合,加热70℃,与三分之一混合单体溶液、三分之一KPS引发剂混合,保温30min,得到混合液;
将剩余混合单体溶液滴1.5h内加入混合液中,保温1.5h,降温至50℃、得到复合丙烯酸乳液。
实施例2
将87份苯乙烯、125份甲基丙烯酸甲酯、7份甲基丙烯酸、14丙烯酸乙酯、100份甲基丙烯酸β-羟乙酯、55份丙烯酸正丁酯、80份甲基丙烯酸正丁酯和1.5g巯基乙醇混合,得到混合单体溶液;
将12份乳化剂Co-436和10份乳化剂SDS与390份去离子水混合,加热70℃,与三分之一混合单体溶液、三分之一KPS引发剂混合,保温30min,得到混合液;
将剩余混合单体溶液滴1.5h内加入混合液中,保温1.5h,降温至50℃、得到复合丙烯酸乳液。
实施例3
将89份苯乙烯、122份甲基丙烯酸甲酯、9份甲基丙烯酸、15丙烯酸乙酯、115份甲基丙烯酸β-羟乙酯、58份丙烯酸正丁酯、73份甲基丙烯酸正丁酯和2g巯基乙醇混合,得到混合单体溶液;
将15份乳化剂Co-436和12份乳化剂SDS与400份去离子水混合,加热70℃,与三分之一混合单体溶液、三分之一KPS引发剂混合,保温30min,得到混合液;
将剩余混合单体溶液滴1.5h内加入混合液中,保温1.5h,降温至50℃、得到复合丙烯酸乳液。
实施例4
将100份去离子水、6份分散剂Disperbyk190、2份surfynol104E消泡剂、3份AMP-95pH调节剂加入分散罐中,加入130份钛白粉、1份炭黑、20份氧化铁黄、40份磷酸锌颜料、150份滑石粉、50份石英粉填料高速分散研磨,至细度在30微米以下200目尼龙网过滤出料,得到混合物;
在800rpm转速下缓慢加入实施例1制备得到的400份复合丙烯酸乳液、2份WET 280润湿剂、3份Airex 901W和surfynol104E复合消泡剂、20份DPnB和Texanol复合成膜助剂、3份Halox150防闪锈剂、4份RM-8增稠剂搅拌混合,得到主剂。
将主剂和水性聚氨酯固化剂混合得到水性汽车中涂漆组合物。
按照主剂:固化剂=100:15的比例加入固化剂,搅拌均匀使用去离子水调整涂料黏度NHK2#杯25~30s,喷涂在冷轧钢板或马口铁板上,膜厚25-30μm。闪干10min,然后在80℃下烘烤30min。
实施例5
将100份去离子水、8份分散剂Disperbyk190、2.5份surfynol104E消泡剂、2.5份AMP-95pH调节剂加入分散罐中,加入140份钛白粉、1.5份炭黑、25份氧化铁黄、45份磷酸锌颜料、165份滑石粉、60份石英粉填料高速分散研磨,至细度在30微米以下200目尼龙网过滤出料,得到混合物;
在800rpm转速下缓慢加入实施例1制备得到的400份复合丙烯酸乳液、2.5份WET280润湿剂、2.5份Airex 901W和surfynol 104E复合消泡剂、25份DPnB和Texanol复合成膜助剂、4份Halox150防闪锈剂、5份RM-8增稠剂搅拌混合,得到主剂。
将主剂和水性聚氨酯固化剂混合得到水性汽车中涂漆组合物。
按照主剂:固化剂=100:15的比例加入固化剂,搅拌均匀使用去离子水调整涂料黏度NHK2#杯25~30s,喷涂在冷轧钢板或马口铁板上,膜厚25-30μm。闪干10min,然后在80℃下烘烤30min。
实施例6
将100份去离子水、10份分散剂Disperbyk190、3份surfynol104E消泡剂、2份AMP-95pH调节剂加入分散罐中,加入150份钛白粉、2份炭黑、30份氧化铁黄、50份磷酸锌颜料、180份滑石粉、70份石英粉填料高速分散研磨,至细度在30微米以下200目尼龙网过滤出料,得到混合物;
在1000rpm转速下缓慢加入实施例1制备得到的500份复合丙烯酸乳液、3份WET280润湿剂、2份Airex 901W和surfynol 104E复合消泡剂、30份DPnB和Texanol复合成膜助剂、5份Halox150防闪锈剂、7份RM-8增稠剂搅拌混合,得到主剂。
将主剂和水性聚氨酯固化剂混合得到水性汽车中涂漆组合物。
按照主剂:固化剂=100:15的比例加入固化剂,搅拌均匀使用去离子水调整涂料黏度NHK2#杯25~30s,喷涂在冷轧钢板或马口铁板上,膜厚25-30μm。闪干10min,然后在80℃下烘烤30min。
实施例7
将100份去离子水、8份分散剂Disperbyk180、2.5份byk018消泡剂、2.5份氨水pH调节剂加入分散罐中,加入140份钛白粉、1.5份炭黑、25份氧化铁黄、45份磷酸锌颜料、165份滑石粉、60份石英粉填料高速分散研磨,至细度在30微米以下200目尼龙网过滤出料,得到混合物;
在800rpm转速下缓慢加入实施例1制备得到的400份复合丙烯酸乳液、2.5份KL245润湿剂、2.5份DF7015和byk018复合消泡剂、25份BCS、PM复合成膜助剂、4份Raybo60防闪锈剂、5份RM-8增稠剂搅拌混合,得到主剂。
将主剂和水性聚氨酯固化剂混合得到水性汽车中涂漆组合物。
按照主剂:固化剂=100:15的比例加入固化剂,搅拌均匀使用去离子水调整涂料黏度NHK2#杯25~30s,喷涂在冷轧钢板或马口铁板上,膜厚25-30μm。闪干10min,然后在80℃下烘烤30min。
比较例1
5份十二烷基丙磺酸钠,30份甲基丙烯酸甲酯、5份苯乙烯、15份丙烯酸异辛酯,10份甲基丙烯酸羟乙酯、1份乳化剂和55份去离子水制备得到水性羟基丙烯酸乳液A,由5份十二烷基丙磺酸钠,35份甲基丙烯酸甲酯、10份丙烯酸异辛酯、5份丙烯酸、15份甲基丙烯酸羟乙酯,1份乳化剂和55份去离子水。
制备方法如下:
水性羟基丙烯酸乳液A的制备:在三口圆底烧瓶中,按照水性羟基丙烯酸乳液A各组分配比取十二烷基苯磺酸钠溶于部分去离子水中,并向其中滴加甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸羟乙酯的混合物,滴加时间为0.5~1h,滴加结束后搅拌1~2h,获得预乳化液A;在装有搅拌器、冷凝管的四口圆底烧瓶中,加入乳化剂和剩余的去离子水并搅拌均匀,置于恒温水浴锅中加热至80~85℃,向四口圆底烧瓶中滴加制得的预乳化液A,2~3h滴加完毕,温度控制80~85℃保温1~2h后,降温至30℃,调节pH值至7~8,即得所述水性羟基丙烯酸乳液A。
水性羟基丙烯酸乳液B的制备:在三口圆底烧瓶中,按照水性羟基丙烯酸乳液B各组分配比取十二烷基苯磺酸钠溶于部分去离子水中,并向其中滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯的混合物,滴加时间0.5~1h,滴加结束后搅拌1~2h,获得预乳化液B;在装有搅拌器、冷凝管的四口圆底烧瓶中,加入乳化剂和剩余的去离子水并搅拌均匀,置于恒温水浴锅中加热至80~85℃,向四口圆底烧瓶中滴加制得的预乳化液B,2~3h滴加完毕,温度控制80~85℃保温1~2h后,降温至30℃,调节pH值至7~8,即得所述水性羟基丙烯酸乳液B。
将100份去离子水、8份分散剂Disperbyk190、2.5份surfynol104E消泡剂、2.5份AMP-95pH调节剂加入分散罐中,加入140份钛白粉、1.5份炭黑、25份氧化铁黄、45份磷酸锌颜料、165份滑石粉、60份石英粉填料高速分散研磨,至细度在30微米以下200目尼龙网过滤出料,得到混合物;
在800rpm转速下缓慢加入上述制备得到的400份水性羟基丙烯酸乳液A和水性羟基丙烯酸乳液A混合液、2.5份WET 280润湿剂、2.5份Airex 901W和surfynol104E复合消泡剂、25份DPnB和Texanol复合成膜助剂、4份Halox150防闪锈剂、5份RM-8增稠剂搅拌混合,得到主剂。
将主剂和水性聚氨酯固化剂混合得到水性汽车中涂漆组合物。
按照主剂:固化剂=100:15的比例加入固化剂,搅拌均匀使用去离子水调整涂料黏度NHK2#杯25~30s,喷涂在冷轧钢板或马口铁板上,膜厚25-30μm。闪干10min,然后在80℃下烘烤30min。
实施例8
对实施例4~7备得到的水性汽车中涂漆组合物进行性能测定,结果如表1所示。
表1
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述pH值调节剂选自氨水、DMAE和AMP-95中的一种或几种。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的组合物,其特征在于,所述颜料包括:钛白粉130~150重量份;炭黑1~2重量份;氧化铁黄20~30重量份;
所述填料包括:磷酸锌 40~50重量份;滑石粉 150~180重量份;石英粉50~70重量份。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的组合物,其特征在于,所述分散剂选自Disperbyk180、Disperbyk190、dispers750W、FX365和FX600中的一种或几种;
所述消泡剂选自byk018、Airex 901W、surfynol 104E和DF7015中的一种或几种;
所述pH值调节剂选自氨水、DMAE和AMP-95中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述主剂和固化剂的质量比为100:(10~20)。
7.一种权利要求1~6任意一项所述的水性汽车中涂漆组合物的制备方法,包括:
A)将去离子水、分散剂、消泡剂、pH调节剂、颜料、填料高速分散研磨,过滤得到混合物;
B)将所述混合物与复合丙烯酸乳液、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、防闪锈剂、增稠剂搅拌混合,得到主剂;
C)将主剂和固化剂混合得到水性汽车中涂漆组合物。
8.根据权利要求7所述的制备方法,步骤B)所述复合丙烯酸乳液由如下方法制备:
将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯和巯基乙醇混合,得到混合单体溶液;
将第一乳化剂与去离子水混合,加热70~90℃,与部分混合单体溶液、部分引发剂混合,加热得到混合液;
将剩余混合单体溶液滴加入混合液中,保温、降温至40~50℃、得到复合丙烯酸乳液。
9.根据权利要求7所述的制备方法,步骤B)所述搅拌转速为800~1000rpm;所述过滤的目数为200目;所述填料的粒径为1250目以上;所述颜料的粒径为1250目以上。
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