CN109535901A - 一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆及其制备方法 - Google Patents

一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，包括以下重量份的原料：羟基丙烯酸树脂a 12‑25份、羟基丙烯酸树脂b 5‑15份、钛白粉5～15份、导电炭黑1～8份、气相二氧化硅0.5～2份、流平剂0.1～2份、分散剂0.5～3份、溶剂30～40份、HDI固化剂5‑10份和稀释剂15‑25份，其中，羟基丙烯酸树脂a和羟基丙烯酸树脂b的羟基值占固体成分分别为0.3～0.6％、0.8～1.2％。本发明的底漆其干膜电阻≤50kΩ，使得后道工艺的色漆以及清漆用静电喷涂的方法得到最好的膜厚及均匀的漆膜，同时湿膜电阻≥500kΩ，能够有效保护静电涂装设备不被高压击穿；此外，与水性色漆有较好的附着力，通过戴姆勒公司的测试标准DBL 5416‑2011。

Description

一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车制漆材料技术领域，特别涉及一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆及其制备方法，可广泛用于由ABS，ABS/PC，PP/EPDM，PC/PBT等材料制得的汽车外饰零部件，特别用于汽车保险杠上。
背景技术
静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。相比于空气喷涂，静电喷涂的涂料利用率高达50～80％，而空气喷涂只有20～30％，因此，静电喷涂可有效增加涂料利用率，减少涂料的损耗，降低成本，且显著减少单车涂装VOC(挥发性有机化合物)的排放。
在CN201410283180.9中介绍了“一种PP材保险杠静电涂装用浅灰导电底漆及其制备方法”，该导电底漆包括氯化聚烯烃溶液树脂，导电钛白粉，导电金属粉，导电石墨，导电助剂等组成。该导电底漆存在以下问题：采用氯化聚丙烯树脂，含有卤素，在材质燃烧时会产生有毒物质，且在环境中存在多年，甚至终身累积于生物体内；且含有导电钛白粉和导电金属粉，价格较昂贵；此外，其干膜电阻≤1MΩ，导电效率较差。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，以解决现有技术的上述缺陷。
本发明的第二目的是提供一种上述静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，由包括以下重量份的原料制得：
其中，所述的羟基丙烯酸树脂a的羟基值占固体成分为0.3～0.6％，所述的羟基丙烯酸树脂b的羟基值占固体成分为0.8～1.2％。
优选为，所述的羟基丙烯酸树脂a和所述的羟基丙烯酸树脂b均为不含卤素的树脂。
优选为，所述的流平剂为BYK-333或BYK306中的一种或几种。
优选为，所述的分散剂为EFKA-4310或BYK161中的一种或几种。
优选为，所述的溶剂为二甲苯、醋酸丁酯或甲基异丁基酮中的一种或几种。
优选为，所述的HDI固化剂为N75或Duranate 22A-75PX。
优选为，所述的稀释剂为乙二醇丁醚醋酸酯或正庚烷中的一种或几种。
本发明还公开了一种上述的静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取权利要求1所述的各重量份原料，将羟基丙烯酸树脂a、羟基丙烯酸树脂b和部分溶剂在低速(500～800r/min)下搅拌均匀；
(2)低速搅拌下，加入助剂、钛白粉、导电炭黑、气相二氧化硅和分散剂，混合完后，中速(1000～2000r/min)搅拌30min；
(3)加入研磨机研磨，流速200～400L/h，使得细度≤10μm，再加入流平剂和剩余溶剂，混匀后过滤，待用；
(4)再加入稀释剂，低速搅拌下，调整粘度为15.5～16s，最后加入HDI固化剂混匀，并确定湿膜电阻≥500kΩ，即制得导电底漆。
优选为，制得的导电底漆的干膜电阻≤50kΩ。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明的一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，其干膜电阻≤50kΩ，使得后道工艺的色漆以及清漆用静电喷涂的方法得到最好的膜厚及均匀的漆膜；
2.本发明的导电底漆，喷涂后的湿膜电阻≥500kΩ，能够有效保护静电涂装设备不被高压击穿；
3.本发明的导电底漆与水性色漆有较好的附着力，能够通过戴姆勒公司的测试标准DBL 5416-2011。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
以下实施例所用的各原料若无特别说明，均为市售原料。
将以下实施例制得的静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆静电喷涂于由ABS，ABS/PC，PP/EPDM，PC/PBT等材料制得的汽车外饰零部件保险杠后，通过DBL 5416-2011进行相关测试，包括膜厚，划格，水冲击，热冲击，热老化等项目，其中，水冲击试验是各项检测指标中最为说明性能的参数，该测试比照图详见DIN EN ISO16925-2014中P11～16。
测试参数：
测试历时：60s；
喷嘴到样本距离：100mm；
水温：60±2℃；
流速：11.0～11.5L/min；
冲击角度：90°；
St Andrew cross:切割长度大约10cm,切透漆膜到底材；
切割角度：30°；
切割刀片：根据sikkens材料划痕，Erichsen 463型刀片，宽1mm。
实施例1
本实施例1
由于底漆在应用中常常需要配套水性色漆及清漆使用，所以，考察底漆配套水性色漆及清漆的层间水冲击性能尤为重要，对于配方来看，我们经过一系列的评估后认为，羟基丙烯酸树脂b对此性能影响最为显著。
因此，考察羟基丙烯酸树脂b的用量对底漆配套水性色漆及清漆的水冲击测试的影响，分成了三组，且每组三次平行试验。具体地，本实施例1的导电底漆，由包括以下重量份的原料制得，如表一所示：
表一
组分 1 2 3
羟基丙烯酸树脂a 20份 20份 20份
羟基丙烯酸树脂b 0 5份 15份
气相二氧化硅 0.5份 0.5份 0.5份
钛白粉 10份 10份 10份
导电炭黑 6份 6份 6份
流平剂BYK-333 0.1份 0.1份 0.1份
分散剂EFKA-4310 1份 1份 1份
二甲苯 15份 15份 15份
醋酸丁酯 32.4份 32.4份 32.4份
该实施例静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)取表一所示的各重量份原料，将羟基丙烯酸树脂a、羟基丙烯酸树脂b和部分溶剂搅拌均匀；
(2)低速搅拌下，边搅拌边加入气相二氧化硅、钛白粉、导电炭黑、分散剂，混合完后，中速搅拌30min
(3)加入研磨机研磨，使得细度≤10μm，再加入流平剂和剩余溶剂，混匀后过滤，待用；
(4)喷涂时，将步骤3制得的混合液中，按照一定比例加入N75(HDI固化剂)和乙二醇丁醚醋酸酯(稀释剂)，混匀后，调整粘度即制得导电底漆。
将制得导电底漆静电涂装于由PP/EPDM T-15材料制得的汽车保险杠后，再进行DBL 5416-2011相关性能测试。该静电涂装的方法，主要包括以下步骤：
(1)将步骤1,2,3制得的油漆加入15％稀释剂，低速搅拌30min，并调整粘度为15.5～16s；
(2)加入10％的固化剂，并确定湿膜电阻≥500kΩ；
(3)设置静电喷涂参数：电压为45kv，速度为800mm/s，流量为400cc/min，进行静电喷涂；
(4)最后，在喷涂配套经过戴姆勒认可的水性色漆及清漆(来自于戴姆勒推荐的供应商)，进行DBL 5416-2011A3.9水冲击测试，如表一所示。
表二
其中，按照DBL 5416-2011的要求，0级及1级标识为绿色，2级标识为黄色，3,4,5级标识为红色，测试结果中≥2级的比例不得高于30％，≥3级的比例不得高于20％，≥4级的比例不得高于7％。
从表二得知，配方3的测试结果最好，即丙烯酸树脂b的量为15份，考虑到成本等综合因素，不能继续增加丙烯酸树脂b的含量。
实施例2
本实施例2的一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，由包括以下重量份的原料制得：
制备方法和喷涂方法均见实施例1，在客户现场试漆情况，按照DBL5416-2011A3.9水冲击进行测试，测试结果见表三：
表三
其中，样件信息一栏中，FB是front bumper简写，就是前保险杠；RB是指后保险杠。
由表二可以看出，在实际应用中，对应不同颜色的色漆时测试结果会出现一些浮动，其中，锆石红测试结果最好。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，其特征在于，由包括以下重量份的原料制得：
其中，所述的羟基丙烯酸树脂a的羟基值占固体成分为0.3～0.6％，所述的羟基丙烯酸树脂b的羟基值占固体成分为0.8～1.2％。
2.根据权利要求1所述的静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，其特征在于，所述的羟基丙烯酸树脂a和所述的羟基丙烯酸树脂b均为不含卤素的树脂。
3.根据权利要求1所述的静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，其特征在于，所述的流平剂为BYK-333或BYK306中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的静电涂装的抗水冲击深灰色导电底漆，其特征在于，所述的分散剂为EFKA-4310或BYK161中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，其特征在于，所述的溶剂为二甲苯、醋酸丁酯或甲基异丁基酮中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的静电涂装的抗水冲击深灰色导电底漆，其特征在于，所述的HDI固化剂为N75或Duranate 22A-75PX。
7.根据权利要求1所述的静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆，其特征在于，所述的稀释剂为乙二醇丁醚醋酸酯或正庚烷中的一种或几种。
8.一种根据权利要求1～7所述的静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取权利要求1所述的各重量份原料，将羟基丙烯酸树脂a、羟基丙烯酸树脂b和部分溶剂在低速(500～800r/min)下搅拌均匀；
(2)低速搅拌下，加入助剂、钛白粉、导电炭黑、气相二氧化硅和分散剂，混合完后，中速(1000～2000r/min)搅拌30min；
(3)加入研磨机研磨，流速200～400L/h，使得细度≤10μm，再加入流平剂和剩余溶剂，混匀后过滤，待用；
(4)再加入稀释剂，低速搅拌下，调整粘度为15.5～16s，最后加入10％的固化剂混匀，并确定湿膜电阻≥500kΩ，即制得导电底漆。
9.根据权利要求8所述的静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆的制备方法，其特征在于，制得的导电底漆的干膜电阻≤50kΩ。
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