CN110551437A - 一种大巴专用双组份水性漆及其涂装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大巴专用双组份水性漆产品，包括双组份水性环氧底漆，双组份水性中涂漆和双组份水性面漆。在保持原有理化性能不降低的同时，与传统的溶剂型大巴漆比较，可以明显降低有机溶剂的使用量，降低VOC；与市场现有在售的水性大巴漆比较，可以缩短闪干时间，加快生产节奏，可以获得更高效的涂装效率。

Description

一种大巴专用双组份水性漆及其涂装工艺

技术领域

本发明涉及车辆表面油漆涂装及涂装工艺，尤其适用客车大面积喷涂的车间流水线涂装作业。

背景技术

提倡环境保护、降低挥发性有机物的使用，以降低对环境的破坏。

水性汽车涂料在2000年左右从国外引进国内，但当时进口水性漆技术不成熟，特别是双组份水性漆不能满足客户性要求，也不能适应国内快节奏的施工环境。如，进口双组份水性漆喷涂一层后需静置闪干10分钟后才能喷涂第二道，第二道结束后还需静置闪干10-15分钟才能烘烤，而本产品在施工周期上可以明显缩短静置闪干时间，甚至不需要静置闪干时间就可以急速烘烤而不产生不良状态。

造成需要闪干的原因主要有：

1、避免流挂；

2、避免起痱子，主要体现在双组份水性中涂与双组份水性面漆中。从反应种类上看，主反应是我们希望看到的，副反应则会形成痱子，产生漆病，因此除了控制水的使用量外，还有必要降低水与异氰酸酯的反应速率、反应量，而充分的闪干时间有利于水分的挥发，减少水分对固化剂的消耗，从而提高固化剂的利用率；

主反应 RNCO+R′OH→RNHCOOR′

副反应 2RNCO+H2O→RNHCONHR+CO2↑

3、在双组份水性中涂与双组份水性面漆中，成膜助剂中的羟基，会消耗固化剂中的异氰酸酯成分，降低固化剂的利用率，而必要的闪干时间，有利于成膜助剂的挥发，减少成膜助剂对固化剂的消耗，从而提高固化剂的利用率。

发明内容

本发明解决的技术问题是降低VOC的同时，如何减少静置闪干时间，提高生产节奏。而水的比热大，挥发速度慢，水能够与异氰酸酯反应，是造成需要静置闪干的直接原因，水的挥发速度直接决定了闪干时间的长短。

本发明提供了一种大巴专用双组份水性漆，包括双组份水性环氧底漆，双组份水性中涂漆和双组份水性面漆，其中，所述双组份水性环氧底漆包括环氧底漆和底漆固化剂，其中，所述环氧底漆原料包含环氧乳液、钛白粉、防锈颜料、成膜剂和水；所述底漆固化剂原料包含脂肪胺和改性聚酰胺的二元复配结构；所述双组份水性中涂漆包括中涂底漆和中涂固化剂；其中，所述中涂漆原料包含丙烯酸分散体树脂、颜填料、成膜助剂和水，所述中涂固化剂原料包含二丙二醇二甲醚、亲水改性异氰酸酯；所述双组份水性面漆包括面漆和面漆固化剂，其中，所述面漆原料包括丙烯酸分散体、颜料、成膜助剂水；所述面漆固化剂包含二丙二醇二甲醚、丙二醇二醋酸酯、亲水改性异氰酸酯。

优选地，由以下按照重量份的原料组成：

A、双组份水性环氧底漆

环氧树脂乳液45～55份，颜填料25～30份，防锈颜料5～15份，二丙二醇二甲醚1～3份，二丙二醇丙醚1～3份，偶联剂0～1份及适当的助剂、水；

底漆固化剂：改性聚酰胺乳液45～50份，脂肪胺20～25份，二丙二醇二甲醚2～4份及水；

B、双组份水性中涂漆

丙烯酸分散体25～30份，丙烯酸乳液15～20份，颜填料25～30份，防锈颜料5～10份，二丙二醇二甲醚1～3份，二丙二醇丙醚1～3份及适当的助剂、水；

中涂固化剂：亲水改性异氰酸酯60～75份，丙二醇二醋酸酯10～15份，二丙二醇二甲醚20～25份；

C、双组份水性面漆

面漆：丙烯酸分散体35～40份，聚氨酯分散体20～25份，钛白粉25份，二丙二醇二甲醚1～3份，二丙二醇丙醚1～3份及适当的助剂、水；

面漆固化剂：亲水改性异氰酸酯60～75份，丙二醇二醋酸酯10～15份，二丙二醇二甲醚20～25份。

本发明还提供了一种采用水性漆的常规客车涂装工艺，包括以下步骤：

步骤1：使用80～120目的砂纸打磨白皮车身，除油除锈；

步骤2：将底漆与底漆固化剂和水，按照5比1比0.3的比例稀释25秒，喷涂两道环氧底漆，每道闪干5～10分钟，70℃烘烤1小时；

步骤3：刮涂车身的原子灰，包括粗刮一遍和细刮一遍，70℃烘烤30分钟，然后使用180～240目砂纸打磨；

步骤4：将中漆与中漆固化剂和水，按照6比1比0.4的比例稀释25秒，喷涂两道中涂底漆，每道闪干5～10分钟，70℃烘烤1小时，然后使用320～400目砂纸打磨；

步骤5：将面漆与面漆固化剂和水，按照3比1比0.3的比例稀释25秒，喷涂两道面漆，每道闪干5～10分钟，70℃烘烤1小时。

本发明所用试剂及原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

1、以分散体和乳液为基础研发双组份水性漆，相比传统溶剂型油漆，可以明显降低VOC；

2、调整搭配树脂结构与固化剂结构，可以获得与传统溶剂型油漆相当的产品性能；

3、在保证产品性能、满足施工要求的同时，通过不同树脂类型的搭配，提高涂膜的成膜性及无泡膜厚，可以明显减少用水量，避免流挂，缩短施工过程的闪干时间，提高生产效率；

4、在双组份水性中涂与双组份水性面漆中，通过不同树脂类型的搭配，降低成膜温度，提高成膜效率，降低成膜助剂的使用量，从而降低成膜助剂与异氰酸酯的反应量，亦可以缩短涂装过程中对闪干时间的要求；

5、DPNP、DMM、PGDA新成膜助剂的使用，保证成膜性的前提下，有效降低漆膜含水率，减少成膜阶段副反应的羟基含量，提高固化剂的使用效率；保持漆膜能够有较长的开放时间，提高无泡膜厚。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

实施例

1、双组份水性环氧底漆

A、本产品采用E20和E35两种环氧当量的乳液进行搭配，提高原有施工固含，降低原漆粘度，降低稀释用水量，既保证了足够的耐化性，盐雾性能，又平衡了附着力、干燥速度、柔韧性；

B、为了满足现场的固化速度要求，固化剂采用了脂肪胺和改性聚酰胺的复配结构，在提升固化速度的基础上，保持原有的盐雾、耐化性、耐水性、附着力、柔韧性等特征；

C、交联密度设计在70～75％，保持环氧基过量，控制PVC在28～32％，磷酸盐类防锈颜料浓度20～25％，在保证必要的盐雾性能的同时，漆膜的整体性能更平衡；

D、DPNP、DMM的使用保证了成膜质量，并有效降低原漆粘度，降低水的使用量，减少水的挥发时间。

通过配方的调节，用水量M/M＝5/1/0.9降至M/M＝5/1/0.3。

2、双组份水性中涂漆

A、本产品以羟基含量＝2.0～3.0％，TG＝60～65℃的丙烯酸分散体及丙烯酸乳液树脂为基础，2.0～3.0％的羟基含量能够保证正常的理化性能，TG＝60～65℃保证了良好的附着力、打磨性、施工性。而丙烯酸乳液的使用，可以明显加快表干速度，提高无泡膜厚，有效缩短闪干时间；

B、固化剂以亲水改性的HDI异氰酸酯和亲水改性的IPDI异氰酸酯复配，加快漆膜表干，提高初始硬度，提升打磨性；

C、成膜助剂以对树脂溶胀较弱的丙二醇醚为主，能较好地降低原漆粘度，减少稀释的水用量，在成膜阶段降低漆膜含水率，延长漆膜开放时间；

D、控制用水量，降低异氰酸酯的用量，提高异氰酸酯的利用率，降低异氰酸酯与水及成膜助剂的反应；

E、控制NCO/OH比例在1.15～1.3。

通过配方的调节，用水量M/M＝6/1/1降至M/M＝6/1/0.4。

3、双组份水性面漆

A、本产品以以羟基含量＝3.0～4.2％，TG＝25～45℃分散体树脂为基础，3.0～4.2％的羟基含量既保证了正常的理化性能，又保证了良好的外观光泽、丰满度，TG＝25～45℃保证了良好的干燥速度和成膜性。聚氨酯分散体的使用，可以有利于提高成膜性和光泽，有效降低成膜助剂的使用量；

B、固化剂以HDI异氰酸酯和IPDI异氰酸酯复配5∶1，加快漆膜表干，提高初始硬度，提升打磨性；

C、成膜助剂以对树脂丙二醇醚为主，能较好地降低原漆粘度，减少稀释的水用量，在成膜阶段降低漆膜含水率，延长漆膜开放时间；

D、控制用水量，降低异氰酸酯的用量，提高异氰酸酯的利用率，降低异氰酸酯与水及成膜助剂的反应；

E、控制NCO/OH比例在1.2～1.4。

通过配方的调节，用水量M/M＝3/1/0.9降至M/M＝3/1/0.3。

采用上述水性漆的客车涂装工艺，包括以下步骤：

步骤1：使用80～120目的砂纸打磨白皮车身，除油除锈；

步骤2：将底漆与底漆固化剂和水，按照5比1比0.3的比例稀释25秒，喷涂两道环氧底漆，每道闪干5～10分钟，70℃烘烤1小时；

步骤3：刮涂车身的原子灰，包括粗刮一遍和细刮一遍，70℃烘烤30分钟，然后使用180～240目砂纸打磨；

步骤4：将中漆与中漆固化剂和水，按照6比1比0.4的比例稀释25秒，喷涂两道中涂底漆，每道闪干5～10分钟，70℃烘烤1小时，然后使用320～400目砂纸打磨；

步骤5：将面漆与面漆固化剂和水，按照3比1比0.3的比例稀释25秒，喷涂两道面漆，每道闪干5～10分钟，70℃烘烤1小时。

通过实际在客车厂验证，本发明的产品只需要5～10分钟的闪干时间，底漆、中漆、面漆在10分钟后的漆膜含水率都较其他漆类产品有大幅度下降。在施工环境良好的条件下，甚至可以不需要闪干，涂装后直接进行烘烤。在避免流挂、痱子等漆病产生的情况下，大大降低了对闪干时间的需求，加快涂装节奏，提高了生产效率。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大巴专用双组份水性漆，其特征在于：包括双组份水性环氧底漆，双组份水性中涂漆和双组份水性面漆，其中，所述双组份水性环氧底漆包括环氧底漆和底漆固化剂，其中，所述环氧底漆原料包含环氧乳液、钛白粉、防锈颜料、成膜剂和水；所述底漆固化剂原料包含脂肪胺和改性聚酰胺的二元复配结构；所述双组份水性中涂漆包括中涂底漆和中涂固化剂；其中，所述中涂漆原料包含丙烯酸分散体树脂、颜填料、成膜助剂和水，所述中涂固化剂原料包含二丙二醇二甲醚、亲水改性异氰酸酯；所述双组份水性面漆包括面漆和面漆固化剂，其中，所述面漆原料包括丙烯酸分散体、颜料、成膜助剂水；所述面漆固化剂包含二丙二醇二甲醚、丙二醇二醋酸酯、亲水改性异氰酸酯。

2.如权利要求1所述的水性漆，其特征在于，所述双组份水性环氧底漆包括以下按照重量份的原料：

环氧底漆：环氧树脂乳液45～55份，颜填料25～30份，防锈颜料5～15份，二丙二醇二甲醚1～3份，二丙二醇丙醚1～3份，偶联剂0～1份及助剂、水；

底漆固化剂：改性聚酰胺乳液45～50份，脂肪胺20～25份，二丙二醇二甲醚2～4份及水。

3.如权利要求2所述的水性漆，其特征在于，所述双组份水性环氧底漆的环氧树脂乳液为E20和E35环氧当量的复配乳液。

4.如权利要求1所述的水性漆，其特征在于，所述双组份水性中涂漆包括以下按照重量份的原料：

中涂底漆：丙烯酸分散体25～30份，丙烯酸乳液15～20份，颜填料25～30份，防锈颜料5～10份，二丙二醇二甲醚1～3份，二丙二醇丙醚1～3份及助剂、水；

中涂固化剂：亲水改性异氰酸酯60～75份，丙二醇二醋酸酯10～15份，二丙二醇二甲醚20～25份。

5.如权利要求4所述的水性漆，其特征在于，所述丙烯酸分散体的羟基含量为2.0～3.0％，TG为60～65℃。

6.如权利要求4所述的水性漆，其特征在于，中涂固化剂以亲水改性的HDI异氰酸酯和亲水改性的IPDI异氰酸酯复配。

7.如权利要求1所述的水性漆，其特征在于，所述双组份水性面漆包括以下按照重量份的原料：

面漆：丙烯酸分散体35～40份，聚氨酯分散体20～25份，钛白粉25份，二丙二醇二甲醚1～3份，二丙二醇丙醚1～3份及助剂、水；

面漆固化剂：亲水改性异氰酸酯60～75份，丙二醇二醋酸酯10～15份，二丙二醇二甲醚20～25份。

8.如权利要求7所述的水性漆，其特征在于，所述丙烯酸分散体的羟基含量为3.0～4.2％，TG为25～45℃。

9.如权利要求7所述的水性漆，其特征在于，所述面漆固化剂以HDI异氰酸酯和IPDI异氰酸酯复配。

10.一种采用所述权利要求1-9任一项述水性漆的常规客车涂装工艺，包括以下步骤：

步骤1：使用80～120目的砂纸打磨白皮车身，除油除锈；

步骤2：将底漆与底漆固化剂和水，按照5比1比0.3的比例稀释25秒，喷涂两道环氧底漆，每道闪干5～10分钟，70℃烘烤1小时；

步骤3：刮涂车身的原子灰，包括粗刮一遍和细刮一遍，70℃烘烤30分钟，然后使用180～240目砂纸打磨；

步骤4：将中漆与中漆固化剂和水，按照6比1比0.4的比例稀释25秒，喷涂两道中涂底漆，每道闪干5～10分钟，70℃烘烤1小时，然后使用320～400目砂纸打磨；

步骤5：将面漆与面漆固化剂和水，按照3比1比0.3的比例稀释25秒，喷涂两道面漆，每道闪干5～10分钟，70℃烘烤1小时。