CN110157279B - 一种基于纳米复合材料的车漆膜及其制备方法 - Google Patents

一种基于纳米复合材料的车漆膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于纳米复合材料的车漆膜，由如下重量份的原料制成：改性丙烯酸乳液55‑65份、纳米复合材料7‑10份、巴西棕榈蜡3‑4份、润湿分散剂2‑3份、消泡剂0.8‑1份、增稠剂0.6‑0.9份、去离子水30‑40份；本发明还公开了该车漆膜的制备方法。本发明通过以水溶性的改性丙烯酸乳液作为漆膜基体，以去离子水作为溶剂，低VOC含量，符合环保的要求，同时，改性丙烯酸乳液能够赋予涂膜优异的耐水、耐盐雾性能；纳米复合材料使漆膜的硬度和附着力得到极大的增强；制得的车漆膜耐水、耐盐雾、耐磨，能够有效防护车漆，并且VOC含量低，大大降低了对环境的污染程度，且无有机溶剂残留，符合汽车涂料的环保要求。

Description

一种基于纳米复合材料的车漆膜及其制备方法
技术领域
本发明属于车漆膜技术领域，具体地，涉及一种基于纳米复合材料的车漆膜及其制备方法。
背景技术
汽车漆是喷涂在汽车上的油漆。汽车漆不仅可以起保护作用，还可以起装饰作用，现代车漆的外层也叫透明漆层，只有0.05mm厚，它光泽美观，其可以在车体表面形成一种保护层，使得车漆层不容易被腐蚀，刮花，可以延长汽车车身的使用寿命。由于汽车常年经历风吹雨打，因此，对作为车漆保护膜的汽车漆膜的性能提出了极高的要求，它不仅需具有良好的机械性能，丰满度好、光泽高，还对其附着力、硬度、抗划伤能力提出了更高的要求，同时还需具备极好的耐刮耐磨性，光泽持续性和优良的耐汽油、耐盐性等。由于近年来人们对环境的日益重视，挥发性有机物(VOC)的排放正受到越来越严格的限制，国内大部分大巴、客车厂所使用的漆膜涂料，属于溶剂型涂料，含有大量有害物质成分，其VOC排放量为100g/m，不符合绿色环保的要求，而且在喷涂过程中，产生大量挥发有害物质，影响工人健康，这些都是汽车在使用过程中面临的挑战。
授权公告号为CN100554352C的专利公开了一种耐刮擦的纳米水性汽车涂料的制备方法，以聚氨酯为主体成膜树脂，引入纳米粉体，包括二氧化硅、二氧化钛等，利用机械物理分散的方法在交联剂的作用下制备得到纳米水性汽车涂料，但是该方法不能实现将二氧化硅、二氧化钛纳米均匀分散在树脂基体中，纳米粉体容易团聚，难以长期稳定分散，最终影响汽车的表观质量，且该汽车涂料抗冲击性能不强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于纳米复合材料的车漆膜及其制备方法，通过以改性丙烯酸乳液作为漆膜基体，改性丙烯酸乳液是水溶性的，以去离子水作为溶剂，低VOC含量，符合环保的要求，同时，改性丙烯酸乳液具有优异的耐水性能，能够赋予涂膜优异的耐水、耐盐雾性能；纳米复合材料的增强下，能够提高漆膜的耐磨性，使漆膜的硬度和附着力得到极大的增强；本发明制得的车漆膜耐水、耐盐雾、耐磨，能够有效防护车漆，并且VOC含量低，大大降低了对环境的污染程度，且无有机溶剂残留，符合汽车涂料的环保要求，具有很好的工业应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于纳米复合材料的车漆膜，由如下重量份的原料制成：改性丙烯酸乳液55-65份、纳米复合材料7-10份、巴西棕榈蜡3-4份、润湿分散剂2-3份、消泡剂0.8-1份、增稠剂0.6-0.9份、去离子水30-40份；
所述基于纳米复合材料的车漆膜由如下步骤制成：
步骤S1、将纳米复合材料、巴西棕榈蜡放入烧杯中，加入1/3的去离子水、1/3的消泡剂、润湿分散剂，1000r/min搅拌15-30min，然后用高速震荡机震荡30-50min，得到预混物；
步骤S2、在1000r/min搅拌条件下，将步骤S1制得的预混物加入到改性改性丙烯酸乳液中，随后加入余下的去离子水和消泡剂，搅拌40-50min，加入增稠剂，调节液体粘度为20-25S，得到车漆膜涂料；
步骤S3、对车漆表面进行清洗预处理并干燥；
步骤S4、将步骤S2制得的车漆膜涂料均匀喷涂于车漆表面，喷涂厚度为120-180μm，室温放置24h，制得上述车漆膜。
进一步地，所述改性丙烯酸乳液由如下方法制备：
(1)在90g去离子水中依次加入羟乙基甲基纤维素19.9g、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯16.74g、丙烯酸正丁酯136.5g、甲基丙烯酸甲酯137.3g、甲基丙烯酸5.2g、甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯5g，充分搅拌30min，得到第一预乳液；
(2)在45g去离子水中依次加入羟乙基甲基纤维素5.5g、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯8g、丙烯酸正丁酯40g、甲基丙烯酸甲酯135g、甲基丙烯酸2g、甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯1g，充分搅拌0.5h，制得第二预乳液；
(3)在装有回流冷凝管、温度计及搅拌装置的烧瓶中加入280g去离子水和2.2g马来酸酯型乳化剂，将温度升高至85℃，85℃恒温条件下加入10％的第一预乳液，搅拌10min，再加入0.6g焦亚硫酸钠，稳定15min之后，滴加剩余的第一预乳液及1.1g焦亚硫酸钠和45g去离子水组成的混合液，反应持续3h之后，保温30min，再开始滴加第二预乳液及0.6g焦亚硫酸钠和24g去离子水组成的混合液，反应持续1h之后保温1h，降温到60℃，依次加入0.5g叔丁基过氧化氢和6g去离子水的混合液及0.5g焦亚硫酸氢钠和6g去离子水的混合液，之后降温到室温，加入氨水调节pH至8，过滤得到改性丙烯酸乳液。
进一步地，所述纳米复合材料由如下方法制备：
(1)称取6g微晶纤维素加入60mL质量分数为68％的硫酸溶液中，先常温200r/min搅拌20min，加热，待温度升至45℃后保温搅拌2h；
(2)将沉淀物取出并在沉淀物中加入60mL去离子水，4000r/min离心5min，如此反复离心到上层清液变浑浊；
(3)将沉淀物和纳米碳化硅按照质量之比为2:1放入透析袋中透析至体系pH为7，最后将透析后的产物移入高压均质机中进行高压均质处理，均质压力为80MPa，循环次数为5次，得到纳米复合材料。
一种基于纳米复合材料的车漆膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将纳米复合材料、巴西棕榈蜡放入烧杯中，加入1/3的去离子水、1/3的消泡剂、润湿分散剂，1000r/min搅拌15-30min，然后用高速震荡机震荡30-50min，得到预混物；
步骤S2、在1000r/min搅拌条件下，将步骤S1制得的预混物加入到改性改性丙烯酸乳液中，随后加入余下的去离子水和消泡剂，搅拌40-50min，加入增稠剂，调节液体粘度为20-25S，得到车漆膜涂料；
步骤S3、对车漆表面进行清洗预处理并干燥；
步骤S4、将步骤S2制得的车漆膜涂料均匀喷涂于车漆表面，喷涂厚度为120-180μm，室温放置24h，制得上述车漆膜。
本发明的有益效果：
本发明采用改性丙烯酸乳液作为漆膜基体，制得的改性丙烯酸乳液是一种核壳结构的丙烯酸乳液；核壳结构的乳液存在2个Tg(玻璃化转变温度)，低Tg的部分可以提供很好的成膜性，而高Tg的部分正好提供了乳液较好的力学性能、耐水及耐盐雾的性能；同时，在丙烯酸乳液聚合过程中引入了全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯，氟原子很好地富集在乳液表面，使表面接触角增大，具有很好的疏水效果，为漆膜的耐水及耐盐雾性能提供了很好的基础；再者，含氟单体的引入使得表面接触角提高，超过了108°，制备了表面疏水的结构，有效地阻止了水分及其他化学物质对于漆膜的破坏，赋予漆膜优异的耐盐雾性能；
本发明采用纳米复合物作为增强填料，通过纤维素纳米晶和纳米碳化硅形成的纳米复合物，纳米碳化硅表面的活性基团与纤维素纳米晶作用，均匀吸附于纤维素纳米晶表面；纤维素纳米晶体分子中存在羟基和磺酸基，与丙烯酸乳液中的聚合物形成氢键和酯基结合，使得纳米复合材料与漆膜基体具有良好的形容性，从而纳米碳化硅均匀分散于丙烯酸乳液中；同时，纤维素纳米晶具有良好的相容性，会减小丙烯酸颗粒间的内摩擦，从而使黏度降低，此外，纤维素纳米晶为胶体，会将水分带入涂料中，降低涂料黏度，增加表干时间；纤维素纳米晶使得纳米碳化硅均匀分布于漆膜中，使漆膜耐磨性和附着力有明显提高，且由于纤维素纳米晶与丙烯酸乳液中的聚合物形成氢键和酯基结合以及纤维素纳米晶自身的增强作用，使漆膜硬度和附着力得到极大增强；
本发明通过以改性丙烯酸乳液作为漆膜基体，改性丙烯酸乳液是水溶性的，以去离子水作为溶剂，低VOC含量，符合环保的要求，同时，改性丙烯酸乳液具有优异的耐水性能，能够赋予涂膜优异的耐水、耐盐雾性能；纳米复合材料的增强下，能够提高漆膜的耐磨性，使漆膜的硬度和附着力得到极大的增强；本发明制得的车漆膜耐水、耐盐雾、耐磨，能够有效防护车漆，并且VOC含量低，大大降低了对环境的污染程度，且无有机溶剂残留，符合汽车涂料的环保要求，具有很好的工业应用前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于纳米复合材料的车漆膜，由如下重量份的原料制成：改性丙烯酸乳液55-65份、纳米复合材料7-10份、巴西棕榈蜡3-4份、润湿分散剂2-3份、消泡剂0.8-1份、增稠剂0.6-0.9份、去离子水30-40份；
消泡剂为BYK-002；
增稠剂为羟丙基甲基纤维素或羟乙基纤维素；
巴西棕榈蜡在蜡类原料中熔点和硬度最高，且与聚合物乳液的相容性好，可增加车漆表面膜层的硬度、光泽度和防湿防水性，另外，还能提高涂层的耐热性、摩擦性以及涂膜附着力；
所述改性丙烯酸乳液由如下方法制备：
(1)在90g去离子水中依次加入羟乙基甲基纤维素19.9g、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯16.74g、丙烯酸正丁酯136.5g、甲基丙烯酸甲酯137.3g、甲基丙烯酸5.2g、甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯5g，充分搅拌30min，得到第一预乳液；
(2)在45g去离子水中依次加入羟乙基甲基纤维素5.5g、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯8g、丙烯酸正丁酯40g、甲基丙烯酸甲酯135g、甲基丙烯酸2g、甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯1g，充分搅拌0.5h，制得第二预乳液；
(3)在装有回流冷凝管、温度计及搅拌装置的烧瓶中加入280g去离子水和2.2g马来酸酯型乳化剂，将温度升高至85℃，85℃恒温条件下加入10％的第一预乳液，搅拌10min，再加入0.6g焦亚硫酸钠，稳定15min之后，滴加剩余的第一预乳液及1.1g焦亚硫酸钠和45g去离子水组成的混合液，反应持续3h之后，保温30min，再开始滴加第二预乳液及0.6g焦亚硫酸钠和24g去离子水组成的混合液，反应持续1h之后保温1h，降温到60℃，依次加入0.5g叔丁基过氧化氢和6g去离子水的混合液及0.5g焦亚硫酸氢钠和6g去离子水的混合液，之后降温到室温，加入氨水调节pH至8，过滤得到改性丙烯酸乳液；
通过先让第一预乳液聚合，形成颗粒聚合物，再加入第二预乳液继续聚合，第二预乳液会在前聚合物颗粒的表面继续完成聚合，得到一种核壳结构的丙烯酸乳液；核壳结构的乳液存在2个Tg(玻璃化转变温度)，低Tg的部分可以提供很好的成膜性，而高Tg的部分正好提供了乳液较好的力学性能、耐水及耐盐雾的性能；同时，在丙烯酸乳液聚合过程中引入了全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯，氟原子很好地富集在乳液表面，使表面接触角增大，具有很好的疏水效果，为漆膜的耐水及耐盐雾性能提供了很好的基础；再者，含氟单体的引入使得表面接触角提高，超过了108°，制备了表面疏水的结构，有效地阻止了水分及其他化学物质对于漆膜的破坏，赋予涂料优异的耐盐雾性能；
在聚合过程中还引入了甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯，其含有有五元环含N的结构，极性比较强，可以极大程度上提高湿附着力效果，赋予漆膜优异的附着力，同时增加和纳米复合材料之间的相互作用，提高漆膜的均一致密性；预乳液中采用羟乙基甲基纤维素作为乳化剂，是在甲基纤维素中引入环氧乙烷取代基制得，其耐盐性比未改性聚合物好，凝胶温度也较高；聚合过程中采用马来酸酯型乳化剂，能够参与聚合反应，不仅最大程度上减少小分子乳化剂的迁移，提高乳液的耐水性，同时不易形成均聚物，避免了可聚合乳化剂因共聚而降低乳化效果；
所述纳米复合材料由如下方法制备：
(1)称取6g微晶纤维素加入60mL质量分数为68％的硫酸溶液中，先常温200r/min搅拌20min，加热，待温度升至45℃后保温搅拌2h；
(2)将沉淀物取出并在沉淀物中加入60mL去离子水，4000r/min离心5min，如此反复离心到上层清液变浑浊；
(3)将沉淀物和纳米碳化硅按照质量之比为2:1放入透析袋中透析至体系pH为7，最后将透析后的产物移入高压均质机中进行高压均质处理，均质压力为80MPa，循环次数为5次，得到纳米复合材料；
通过纤维素纳米晶和纳米碳化硅形成的纳米复合物，纳米碳化硅表面的活性基团与纤维素纳米晶作用，均匀吸附于纤维素纳米晶表面；纤维素纳米晶体分子中存在羟基和磺酸基，与丙烯酸乳液中的聚合物形成氢键和酯基结合，使得纳米复合材料与漆膜基体具有良好的形容性，从而纳米碳化硅均匀分散于丙烯酸乳液中；同时，纤维素纳米晶具有良好的相容性，会减小丙烯酸颗粒间的内摩擦，从而使黏度降低，此外，纤维素纳米晶为胶体，会将水分带入涂料中，降低涂料黏度，增加表干时间；纤维素纳米晶使得纳米碳化硅均匀分布于漆膜中，使漆膜耐磨性和附着力有明显提高，且由于纤维素纳米晶与丙烯酸乳液中的聚合物形成氢键和酯基结合以及纤维素纳米晶自身的增强作用，使漆膜硬度和附着力得到极大增强；
该基于纳米复合材料的车漆膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将纳米复合材料、巴西棕榈蜡放入烧杯中，加入1/3的去离子水、1/3的消泡剂、润湿分散剂，1000r/min搅拌15-30min，然后用高速震荡机震荡30-50min，得到预混物；
步骤S2、在1000r/min搅拌条件下，将步骤S1制得的预混物加入到改性改性丙烯酸乳液中，随后加入余下的去离子水和消泡剂，搅拌40-50min，加入增稠剂，调节液体粘度为20-25S，得到车漆膜涂料；
步骤S3、对车漆表面进行清洗预处理并干燥，相较于传统的清洗预处理，应注意加强预清洗擦拭处理和调整清洗喷淋；
具体的，加强预清洗擦拭处理：首先用擦试巾将车身整体由上到下(水平面到垂直面)按着同一个方向进行擦拭，避免因操作不当导致的二次污染；用高压水枪冲洗车身时，按照同一个方向从上到下(从大顶到机盖再到车身)的顺序用喷淋的方式将车身进行整体喷淋清洗，保证车身外表面冲洗到位，降低车身附带杂质，同时减轻了前处理冲洗负担；
调整清洗喷淋：提高水平面位置喷嘴喷淋压力(由0.10MPa提高到0.12MPa)，并且优化喷淋角度，出槽喷淋喷嘴逆向车身行进方向，重点对机盖中部喷淋，以提高水平面清洗效果，从而改善颗粒在水平面的吸附聚集；
经过上述预清洗处理，能够辅助提升了汽车车漆表面漆膜质量，提高涂装一次合格率，降低了返修成本，提高了生产效率；
步骤S4、将步骤S2制得的车漆膜涂料均匀喷涂于车漆表面，喷涂厚度为120-180μm，室温放置24h，制得上述车漆膜。
实施例1
改性丙烯酸乳液的制备：
(1)在90g去离子水中依次加入羟乙基甲基纤维素19.9g、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯16.74g、丙烯酸正丁酯136.5g、甲基丙烯酸甲酯137.3g、甲基丙烯酸5.2g、甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯5g，充分搅拌30min，得到第一预乳液；
(2)在45g去离子水中依次加入羟乙基甲基纤维素5.5g、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯8g、丙烯酸正丁酯40g、甲基丙烯酸甲酯135g、甲基丙烯酸2g、甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯1g，充分搅拌0.5h，制得第二预乳液；
(3)在装有回流冷凝管、温度计及搅拌装置的烧瓶中加入280g去离子水和2.2g马来酸酯型乳化剂，将温度升高至85℃，85℃恒温条件下加入10％的第一预乳液，搅拌10min，再加入0.6g焦亚硫酸钠，稳定15min之后，滴加剩余的第一预乳液及1.1g焦亚硫酸钠和45g去离子水组成的混合液，反应持续3h之后，保温30min，再开始滴加第二预乳液及0.6g焦亚硫酸钠和24g去离子水组成的混合液，反应持续1h之后保温1h，降温到60℃，依次加入0.5g叔丁基过氧化氢和6g去离子水的混合液及0.5g焦亚硫酸氢钠和6g去离子水的混合液，之后降温到室温，加入氨水调节pH至8，过滤得到改性丙烯酸乳液。
实施例2
纳米复合材料的制备：
(1)称取6g微晶纤维素加入60mL质量分数为68％的硫酸溶液中，先常温200r/min搅拌20min，加热，待温度升至45℃后保温搅拌2h；
(2)将沉淀物取出并在沉淀物中加入60mL去离子水，4000r/min离心5min，如此反复离心到上层清液变浑浊；
(3)将沉淀物和纳米碳化硅按照质量之比为2:1放入透析袋中透析至体系pH为7，最后将透析后的产物移入高压均质机中进行高压均质处理，均质压力为80MPa，循环次数为5次，得到纳米复合材料。
实施例3
一种基于纳米复合材料的车漆膜，由如下重量份的原料制成：实施例1制得的改性丙烯酸乳液55份、实施例2制得的纳米复合材料7份、巴西棕榈蜡3份、润湿分散剂2份、消泡剂0.8份、增稠剂0.6份、去离子水30份；
该基于纳米复合材料的车漆膜由如下步骤制成：
步骤S1、将纳米复合材料、巴西棕榈蜡放入烧杯中，加入1/3的去离子水、1/3的消泡剂、润湿分散剂，1000r/min搅拌15min，然后用高速震荡机震荡30min，得到预混物；
步骤S2、在1000r/min搅拌条件下，将步骤S1制得的预混物加入到改性改性丙烯酸乳液中，随后加入余下的去离子水和消泡剂，搅拌40min，加入增稠剂，调节液体粘度为20-25S，得到车漆膜涂料；
步骤S3、对车漆表面进行清洗预处理并干燥；
步骤S4、将步骤S2制得的车漆膜涂料均匀喷涂于车漆表面，喷涂厚度为120-180μm，室温放置24h，制得上述车漆膜。
实施例4
一种基于纳米复合材料的车漆膜，由如下重量份的原料制成：实施例1制得的改性丙烯酸乳液60份、实施例2制得的纳米复合材料8.5份、巴西棕榈蜡3.5份、润湿分散剂2.5份、消泡剂0.9份、增稠剂0.8份、去离子水35份；
该基于纳米复合材料的车漆膜由如下步骤制成：
步骤S1、将纳米复合材料、巴西棕榈蜡放入烧杯中，加入1/3的去离子水、1/3的消泡剂、润湿分散剂，1000r/min搅拌25min，然后用高速震荡机震荡40min，得到预混物；
步骤S2、在1000r/min搅拌条件下，将步骤S1制得的预混物加入到改性改性丙烯酸乳液中，随后加入余下的去离子水和消泡剂，搅拌45min，加入增稠剂，调节液体粘度为20-25S，得到车漆膜涂料；
步骤S3、对车漆表面进行清洗预处理并干燥；
步骤S4、将步骤S2制得的车漆膜涂料均匀喷涂于车漆表面，喷涂厚度为120-180μm，室温放置24h，制得上述车漆膜。
实施例5
一种基于纳米复合材料的车漆膜，由如下重量份的原料制成：实施例1制得的改性丙烯酸乳液65份、实施例2制得的纳米复合材料10份、巴西棕榈蜡4份、润湿分散剂3份、消泡剂1份、增稠剂0.9份、去离子水40份；
该基于纳米复合材料的车漆膜由如下步骤制成：
步骤S1、将纳米复合材料、巴西棕榈蜡放入烧杯中，加入1/3的去离子水、1/3的消泡剂、润湿分散剂，1000r/min搅拌30min，然后用高速震荡机震荡50min，得到预混物；
步骤S2、在1000r/min搅拌条件下，将步骤S1制得的预混物加入到改性改性丙烯酸乳液中，随后加入余下的去离子水和消泡剂，搅拌50min，加入增稠剂，调节液体粘度为20-25S，得到车漆膜涂料；
步骤S3、对车漆表面进行清洗预处理并干燥；
步骤S4、将步骤S2制得的车漆膜涂料均匀喷涂于车漆表面，喷涂厚度为120-180μm，室温放置24h，制得上述车漆膜。
对比例1
将实施例3中改性丙烯酸乳液换成普通丙烯酸乳液。
对比例2
去掉实施例3中的纳米复合材料。
对比例3
市售车漆膜。
将漆膜涂料样品喷涂于面积为170mm*120mm的汽车漆面上，室温干燥24h，对实施例4-5和对比例1-3的漆膜做如下性能测试：
扯断强度(MPa)和扯断伸长率(％)直接影响到漆膜的可剥离性和膜层的剥离完整性,按GB/T528-1998进行测定；按照GB/T1732-1993《漆膜耐冲击测定法》测试漆膜耐冲击性；参照GB/T6739-2006测试漆膜的铅笔硬度；耐水性：先检测水接触角，再将膜层在室温浸渍于水中7d，捞出，检测膜层外观有无明显变化，对扯断强度、扯断伸长率有无影响；耐盐雾性：将制备的漆膜用刮膜器涂布在金属基材表面，干燥1d后进行第2遍的涂布，放置在室温下干燥7d，之后在漆膜表面中间划痕，置于盐雾箱中，进行耐盐雾测试，放置1000h后取出，观察板面的耐盐雾效果；测试结果如下表：
Figure BDA0002078011560000131
可知，实施例3-5制得的漆膜的25mm剥离强度达到0.9-1.0N，扯断强度为18.0-18.5MPa，扯断伸长率为600-620％，说明本发明制备得到的漆膜具有较小的剥离力和较好的附着力；实施例3-5制得的漆膜的耐冲击性为(1kg，正冲)为60-62cm，硬度均达到了3H，相较于对比例2，说明纳米复合填料能够有效增强漆膜的硬度和附着力；实施例3-5制得的漆膜的水接触角大于108°，且耐水性能和耐盐雾性能好，相较于对比例1，说明改性丙烯酸乳液能够有效提高漆膜的耐水性、耐盐雾性。本发明制备得到的漆膜耐水、耐盐雾、耐磨，能够有效防护车漆。
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 (2)

1.一种基于纳米复合材料的车漆膜，其特征在于，由如下重量份的原料制成：改性丙烯酸乳液55-65份、纳米复合材料7-10份、巴西棕榈蜡3-4份、润湿分散剂2-3份、消泡剂0.8-1份、增稠剂0.6-0.9份、去离子水30-40份；
所述改性丙烯酸乳液由如下方法制备：
（1）在90g去离子水中依次加入羟乙基甲基纤维素19.9g、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯16.74g、丙烯酸正丁酯136.5g、甲基丙烯酸甲酯137.3g、甲基丙烯酸5.2g、甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯5g，充分搅拌30min，得到第一预乳液；
（2）在45g去离子水中依次加入羟乙基甲基纤维素5.5g、全氟丁基乙基甲基丙烯酸酯8g、丙烯酸正丁酯40g、甲基丙烯酸甲酯135g、甲基丙烯酸2g、甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯1g，充分搅拌0.5h，制得第二预乳液；
（3）在装有回流冷凝管、温度计及搅拌装置的烧瓶中加入280g去离子水和2.2g马来酸酯型乳化剂，将温度升高至85℃，85℃恒温条件下加入10%的第一预乳液，搅拌10min，再加入0.6g焦亚硫酸钠，稳定15min之后，滴加剩余的第一预乳液及1.1g焦亚硫酸钠和45g去离子水组成的混合液，反应持续3h之后，保温30min，再开始滴加第二预乳液及0.6g焦亚硫酸钠和24g去离子水组成的混合液，反应持续1h之后保温1h，降温到60℃，依次加入0.5g叔丁基过氧化氢和6g去离子水的混合液及0.5g焦亚硫酸氢钠和6g去离子水的混合液，之后降温到室温，加入氨水调节pH至8，过滤得到改性丙烯酸乳液；
所述纳米复合材料由如下方法制备：
（1）称取6g微晶纤维素加入60mL质量分数为68%的硫酸溶液中，先常温200r/min搅拌20min，加热，待温度升至45℃后保温搅拌2h;
（2）将沉淀物取出并在沉淀物中加入60mL去离子水，4000r/min离心5min，如此反复离心到上层清液变浑浊;
（3）将沉淀物和纳米碳化硅按照质量之比为2:1放入透析袋中透析至体系pH为7，最后将透析后的产物移入高压均质机中进行高压均质处理，均质压力为80MPa，循环次数为5次，得到纳米复合材料；
所述基于纳米复合材料的车漆膜由如下步骤制成：
步骤S1、将纳米复合材料、巴西棕榈蜡放入烧杯中，加入1/3的去离子水、1/3的消泡剂、润湿分散剂，1000r/min搅拌15-30min，然后用高速震荡机震荡30-50min，得到预混物；
步骤S2、在1000r/min搅拌条件下，将步骤S1制得的预混物加入到改性丙烯酸乳液中，随后加入余下的去离子水和消泡剂，搅拌40-50min，加入增稠剂，调节液体粘度为20-25S，得到车漆膜涂料；
步骤S3、对车漆表面进行清洗预处理并干燥；
步骤S4、将步骤S2制得的车漆膜涂料均匀喷涂于车漆表面，喷涂厚度为120-180μm，室温放置24h，制得上述车漆膜。
2.根据权利要求1所述的一种基于纳米复合材料的车漆膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将纳米复合材料、巴西棕榈蜡放入烧杯中，加入1/3的去离子水、1/3的消泡剂、润湿分散剂，1000r/min搅拌15-30min，然后用高速震荡机震荡30-50min，得到预混物；
步骤S2、在1000r/min搅拌条件下，将步骤S1制得的预混物加入到改性丙烯酸乳液中，随后加入余下的去离子水和消泡剂，搅拌40-50min，加入增稠剂，调节液体粘度为20-25S，得到车漆膜涂料；
步骤S3、对车漆表面进行清洗预处理并干燥；
步骤S4、将步骤S2制得的车漆膜涂料均匀喷涂于车漆表面，喷涂厚度为120-180μm，室温放置24h，制得上述车漆膜。
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