CN109161324B - 一种耐候汽车修补清漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种耐候汽车修补清漆及其制备方法。本发明清漆由A组分和B组分按照重量比2:1混合配制而成；所述A组分包括以下质量分数计的原料：三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂10～20％、氟改性羟基丙烯酸树脂58～68％、A溶剂17～27％、流平剂0.1～0.6％和有机锡催干剂0.01～0.05％；所述B组分包括以下质量分数计的原料：六亚甲基二异氰酸酯三聚体30～40％、B溶剂60～70％。本发明耐候汽车修补清漆所形成的漆膜平整光滑，且附着力、硬度等性能优良，耐候性优异，Q‑UVB人工加速老化5000h不粉化，失光率在15％以下，色差△E在3以下，具有良好的应用效果。

Description

一种耐候汽车修补清漆及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种耐候汽车修补清漆及其制备方法。

背景技术

自20世纪80年代以来，汽车涂料在耐冲击性、装饰性、防腐剂、耐老化性方面都有很大的提高，在提高部件装饰性及环保意识的推动下，汽车涂料出现了很大的发展，尤其发展高性能绿色环保型涂料已成为行业的必然趋势。

在汽车涂料的涂装系统中，清漆是起保护和装饰作用最为关键的一道涂膜，给人以直观印象，且决定着汽车修补的涂料复合涂层的综合性能。现在市场上的汽车涂料，基本上是由聚氨树脂或丙烯酸树脂或氨基树脂体系或双组分聚氨酯体系加有机颜料、助剂和溶剂组成，在实际应用过程中，此类涂料耐沾污性较差，灰尘黏附到漆膜表面后极难除去，留有残痕或棕黄色色斑，不符合汽车工业表面涂饰的要求。同时，目前汽车涂料普遍存在着人工加速老化试验时间低于2000h的问题，老化时间稍长，漆膜就会出现变色、粉化、失光等弊病，影响待车辆的外观和使用安全。同时汽车行业不仅要求清漆具有良好的物理力学性能、优异的耐候性、耐各种介质性能等，还要求其具有非常好的施工适应性能。

为了提高汽车涂料的耐候性，普遍的做法是通过使用紫外光吸收剂或光稳定剂，可是这些紫外光吸收剂或光稳定剂只能少量添加，作用效果有限，UVB老化2000h左右漆膜就会失光黄变并且色差△E达到10，实际应用效果较差。为此，技术人员逐步开发出了多款具有良好耐候性能的树脂，例如氟碳树脂、氟改性羟基丙烯酸树脂等有机氟树脂。有机氟树脂具有较强的化学惰性，表现对化学品有卓越的稳定性，因此具有很好的耐候性、抗腐蚀性、抗氧化性和耐高低温性，可是有机氟树脂表面能极低，附着力很小，摩擦系数也非常小，表面具有不粘性，导致其漆膜的附着力低，耐磨擦性能差。

涂料的组成包括成膜物质、溶剂和助剂。漆膜的性能主要由成膜物质决定，而溶剂在涂料中起到溶解或分散成膜物质的作用，以满足各种涂料施工工艺的要求。不同的溶剂会影响漆膜中聚合物分子的形态，导致漆膜的微观形态出现很大差异，因此溶剂的溶解力及挥发率等因素对涂漆在生产、贮存、施工及漆膜光泽、附着力、表面状态等多方面性能都有着极大的影响，如溶剂挥发太快，湿膜粘度急剧增加，使得流平变得困难，产生缩孔、针孔、失光、起皱等缺陷。

因此，有必要研发一种清漆，该清漆以氟碳树脂、氟改性羟基丙烯酸树脂等有机氟树脂为主要成膜物质，具有优异的耐候性能，同时选择溶剂和助剂进行复配，改善其附着力，为汽车行业提供一种高性能的汽车修补清漆。

发明内容

为了解决现有汽车涂料存在的问题(例如耐候性差、附着力低等)，本发明提供了一种耐候汽车修补清漆，该清漆在保持施工性、干速、外观的情况下，漆膜的硬度、附着力和耐候性性能明显提升。

本发明提供的耐候汽车修补清漆，由A组分和B组分按照重量比2:1混合配制而成；

所述A组分包括以下质量分数计的原料：三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂10～20％、氟改性羟基丙烯酸树脂58～68％、A溶剂17～27％、流平剂0.1～0.6％和有机锡催干剂0.01～0.05％；

所述B组分包括以下质量分数计的原料：六亚甲基二异氰酸酯三聚体30～40％、B溶剂60～70％。

优选地，所述A溶剂为甲基正戊酮、3-乙氧基丙酸乙酯和尼龙酸二甲酯的混合物。

更优选地，所述甲基正戊酮、3-乙氧基丙酸乙酯和尼龙酸二甲酯的混合重量比为(9～13):(6～10):(2～4)。

优选地，所述流平剂为丙烯酸酯流平剂。

优选地，所述有机锡催干剂为二月桂酸二丁基锡。

优选地，所述B溶剂为二甲苯和醋酸丁酯的混合物。

更优选地，所述二甲苯和醋酸丁酯的混合重量比为(1.1～1.3):1。

作为本发明优选的实施方式，所述耐候汽车修补清漆由A组分和B组分按照重量比2:1混合配制而成；

所述A组分包括以下质量分数计的原料：三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂15％、氟改性羟基丙烯酸树脂64.47％、甲基正戊酮10％、3-乙氧基丙酸乙酯7％、尼龙酸二甲酯3％、流平剂0.5％和有机锡催干剂0.03％；

所述B组分包括以下质量分数计的原料：六亚甲基二异氰酸酯三聚体36％、B溶剂64％。

相应地，本发明还提供了上述耐候汽车修补清漆的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、搅拌下往A溶剂中投入三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂和氟改性羟基丙烯酸树脂，搅拌2～5min后，投入流平剂和有机锡催干剂，搅拌10～15min，制得A组分；

S2、取B溶剂，冲入氮气，搅拌下投入六亚甲基二异氰酸酯三聚体，搅拌10～15min，制得B组分；

S3、将A组分和B组分按照重量比2:1混合，制得耐候汽车修补清漆。

本发明以六亚甲基二异氰酸酯三聚体作为固化剂，三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂和氟改性羟基丙烯酸树脂复配作为成膜物质，以氟改性羟基丙烯酸树脂为主，使漆膜具有高的光泽及丰满度，以三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂为辅，协同使漆膜获得强的耐候性及其他耐性，以甲基正戊酮、3-乙氧基丙酸乙酯和尼龙酸二甲酯的混合物作为成膜物质的溶剂，一方面，该混合溶剂可提高A组分的贮存稳定性；另一方面，该混合溶剂可辅助提高漆膜的附着力等性能；再一方面，二月桂酸二丁基锡催干剂的添加可明显提高漆膜的干燥性能，但同时也会明显降低涂料活化期，而该混合溶剂与二甲苯和醋酸丁酯在一定比例下协调，平衡漆膜干燥速度，保证施工性，同时保证漆膜表面平整光滑，杜绝缩孔、针孔、失光等涂膜缺陷。

因此，与现有技术相比，本发明的优势在于：

(1)本发明耐候汽车修补清漆的施工粘度适中，施工固含量高，干燥速度满足目前常规汽车修补要求，具有良好的施工适应性能；

(2)本发明耐候汽车修补清漆所形成的漆膜外观优异，平整光滑，无缩孔、针孔、起皱、失光等缺陷，还具有高的光泽及丰满度，并且附着力强、坚硬柔韧、耐冲击、耐弯曲等性能优良，能够适应汽车的高速、多震和应变；

(3)本发明耐候汽车修补清漆所形成的漆膜具有卓越的耐候性和耐各种介质性能，Q-UVB人工加速老化5000h不粉化，失光率在15％以下，色差△E在3以下，适合用于各种温度、暴晒及风雨侵蚀，在各种气候条件下保持不失光、不变色、不起泡、不开裂、不脱落、不粉化、不锈蚀，具有良好的应用效果；

(4)本发明耐候汽车修补清漆的制备方法简单，工艺稳定，条件可控，可工业化生产，有利于推广应用。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明所用原料均为常规市售商品。

例如三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂购自常熟市东环化工有限公司，牌号为3F；

氟改性羟基丙烯酸树脂购自东莞市迪艾高化工有限公司，型号为DIG-55；

甲基正戊酮的品牌为美国伊士曼，英文简称MAK；

3-乙氧基丙酸乙酯的品牌为美国陶氏，英文简称EEP；

尼龙酸二甲酯是由三种二价酸酯(琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、已二酸二甲酯)组成的混合物，英文简称DBE，购自上海吴泾化工有限公司，型号为SK-003；

丙烯酸酯流平剂的品牌为德国毕克，型号为BYK 358N；

二月桂酸二丁基锡的品牌为美国气体，型号为Dabco T-12；

六亚甲基二异氰酸酯三聚体的品牌为德国拜耳，型号为BayerN3390。

实施例1～4、本发明耐候汽车修补清漆及其制备

本发明实施例1～4的配方如下表1所示：

表1

本发明实施例1～4的制备方法如下：

S1、取甲基正戊酮、3-乙氧基丙酸乙酯和尼龙酸二甲酯混合，得到A溶剂，搅拌下往A溶剂中投入三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂和氟改性羟基丙烯酸树脂，搅拌2～5min后，投入丙烯酸酯流平剂和二月桂酸二丁基锡，搅拌10～15min，制得A组分；

S2、取二甲苯和醋酸丁酯混合，得到B溶剂，然后冲入氮气，搅拌下投入六亚甲基二异氰酸酯三聚体，搅拌10～15min，制得B组分；

S3、将A组分和B组分按照重量比2:1混合，制得耐候汽车修补清漆。

试验例一、本发明耐候汽车修补清漆的性能检测

对本发明实施例1～4的耐候汽车修补清漆及其漆膜的性能进行检测，结果如下表2所示。

表2

由上表2可知，本发明耐候汽车修补清漆的施工粘度为涂4杯16～18s(25℃)，施工固含为40～50％，表干时间为30～40min，可抛光时间为6～7h，满足常规汽车修补要求，具有良好的施工性；同时本发明清漆所形成的漆膜外观优异，平整光滑，无缩孔、针孔、失光等缺陷，还具有高的光泽及丰满度，并且附着力强、硬度高，耐候性及耐有机溶剂、酸、碱等性能优异，Q-UVB人工加速老化5000h不粉化，失光率在15％以下，色差△E在3以下，具有良好的应用效果。实施例1～4中，以实施例4的综合性能最佳，因此实施例4为本发明的最佳实施例。

试验例二、不同原料及配比对本发明耐候汽车修补清漆性能的影响

设置对比例1～6，对比例1～6的配方如下表3所示：

表3

对比例1～6的制备方法参考本发明实施例1～4，制得相应的清漆。

对对比例1～6的清漆及其漆膜的性能进行检测，结果如下表4和表5所示。

表4

表5

由上表4和表5可知：在本发明实施例4的基础上，改变个别原料或配比，伴随的是部分甚至全部性能的下降，可见，涂料是一个复杂的体系，各因素的改变都会对涂料的性能产生影响。因此，本发明通过特定原料的结合，获得了一种外观优异，耐候性卓越、涂膜附着力强、硬度高，且具备良好施工性和贮存稳定性的汽车修补清漆。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种耐候汽车修补清漆，其特征在于，由A组分和B组分按照重量比2:1混合配制而成；

所述A组分包括以下质量分数计的原料：三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂10~20%、氟改性羟基丙烯酸树脂58~68%、A溶剂17~27%、流平剂0.1~0.6%和有机锡催干剂0.01~0.05%；

所述B组分包括以下质量分数计的原料：六亚甲基二异氰酸酯三聚体30~40%、B溶剂60~70%；

所述A溶剂为甲基正戊酮、3-乙氧基丙酸乙酯和尼龙酸二甲酯的混合物；

所述甲基正戊酮、3-乙氧基丙酸乙酯和尼龙酸二甲酯的混合重量比为（9~13）:（6~10）:（2~4）。

2.如权利要求1所述耐候汽车修补清漆，其特征在于，所述流平剂为丙烯酸酯流平剂。

3.如权利要求1所述耐候汽车修补清漆，其特征在于，所述有机锡催干剂为二月桂酸二丁基锡。

4.如权利要求1所述耐候汽车修补清漆，其特征在于，所述B溶剂为二甲苯和醋酸丁酯的混合物。

5.如权利要求4所述耐候汽车修补清漆，其特征在于，所述二甲苯和醋酸丁酯的混合重量比为（1.1~1.3）:1。

6.如权利要求1所述耐候汽车修补清漆，其特征在于，所述耐候汽车修补清漆由A组分和B组分按照重量比2:1混合配制而成；

所述A组分包括以下质量分数计的原料：三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂15%、氟改性羟基丙烯酸树脂64.47%、甲基正戊酮10%、3-乙氧基丙酸乙酯7%、尼龙酸二甲酯3%、流平剂0.5%和有机锡催干剂0.03%；

所述B组分包括以下质量分数计的原料：六亚甲基二异氰酸酯三聚体36%、B溶剂64%。

7.一种制备如权利要求1~6任一项所述耐候汽车修补清漆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、搅拌下往A溶剂中投入三氟氯乙烯/乙烯基醚共聚树脂和氟改性羟基丙烯酸树脂，搅拌2~5min后，投入流平剂和有机锡催干剂，搅拌10~15min，制得A组分；

S2、取B溶剂，冲入氮气，搅拌下投入六亚甲基二异氰酸酯三聚体，搅拌10~15min，制得B组分；

S3、将A组分和B组分按照重量比2:1混合，制得耐候汽车修补清漆。