CN111234667A - 柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法，属于涂料的技术领域。包括组分A和组分B。所述组分A包括重量份的以下组分：水性羟基丙烯酸分散体65～70份，去离子水21‑27份，助溶剂Ⅰ3～5份，水性消泡剂0.1～0.2份，防锈颜料2～3份，颜料2～4份，水性润湿剂0.2～0.4份；所述组分B包括重量份的以下组分：固化剂90～94份，硅烷偶联剂2～3份，助溶剂Ⅱ4～8份。本发明将现有面漆防腐性能进行了明显提升，将一般只能达到96h的面漆耐盐雾性能提升至192h，同时在涂膜其他耐性上有一定提升。

Description

柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料的技术领域，具体涉及柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法。
背景技术
现在的柴油发动机所使用的面漆为油性漆及水性漆，两者在基本耐性及耐候性能方面均表现优异。面漆需要与底漆配合使用，但是由于底漆的防锈防腐性能残次不齐，目前国内发动机厂家零配件为配套厂喷涂底漆，主机厂喷涂面漆，发动机配件多，所以不同配件的底漆使用的性能也是残次不齐，这就造成了复合涂膜的防锈防腐性能欠佳。这就导致了发动机在长期的使用中，极易出现故障。因此，在发动机面漆原具有的性能基础上提升其防锈防腐性能是解决问题的关键。
发明内容
针对现有技术中发动机面漆防腐性能差的问题，本发明提供柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆及其制备方法，以解决上述问题。本发明选用水性羟基丙烯酸分散体搭配在固化剂的架构上，再配合防锈颜料及防腐蚀功能助剂，从而达到合适的防腐效果。
本发明的技术方案为：柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，包括组分A和组分B。
所述组分A包括重量份的以下组分：水性羟基丙烯酸分散体65～70份，去离子水21-27份，助溶剂Ⅰ3～5份，水性消泡剂0.1～0.2份，防锈颜料2～3份，颜料2～4份，水性润湿剂0.2～0.4份；
所述组分B包括重量份的以下组分：固化剂90～94份，硅烷偶联剂2～3份，助溶剂Ⅱ4～8份。
优选的，包括重量份的以下组分：
组分A：水性羟基丙烯酸分散体65份，去离子水67份，助溶剂Ⅰ4份，水性消泡剂0.1份，防锈颜料2份，颜料2份，水性润湿剂0.3份；
组分B：固化剂91份，硅烷偶联剂2份，助溶剂Ⅱ7份。
优选的，所述水性羟基丙烯酸分散体包括按照质量分数计的如下组分：水性羟基丙烯酸树脂40～45％、乙二醇丁醚8～10％、水47～50％；水性羟基丙烯酸树脂的型号为BAYER2470。水性羟基丙烯酸分散体所含的羟基与异氰酸酯固化剂里的NCO基团能发生交联反应，进而构成立体致密的涂膜机构。
优选的，所述固化剂为脂肪酸异氰酸酯固化剂，具体型号为拜耳2655。
优选的，所述水性消泡剂为聚醚硅氧烷乳液，具体型号为tego-825或tego702W中的一种。
优选的，所述水性润湿剂，为聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液，具体型号为BYK-346。
优选的，所述助溶剂Ⅰ为丙二醇甲醚。
优选的，所述助溶剂Ⅱ为丙二醇二醋酸酯。
优选的，所述颜料为炭黑，具体型号为MA-100。
优选的，所述防锈颜料为锶铬黄。
优选的，所述硅烷偶联剂为MP-200。硅烷偶联剂会与羟基丙烯酸进行嫁接，使涂膜构成一个立体的网络结构，有效的保护金属基材。
本发明的另一个目的是提供柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)控制转速800r/min，搅拌下依次向调色罐Ⅰ内加入水性消泡剂、水性润湿剂、颜料、防锈颜料、助溶剂Ⅰ，去离子水，控制调色罐温度15～30℃，搅拌60min；得涂料液；
(2)将步骤(1)制备的涂料液进行研磨，控制细度≤20微米，喷板检测外观、机械性能，检测合格后包装，得浆料；
(3)将水性羟基丙烯酸分散体加入反应罐中，控制转速500r/min，搅拌下将步骤(2)制备的浆料加入反应罐中，搅拌30min，过滤包装，得组分A。
(4)控制转速500r/min，依次将固化剂、硅烷偶联剂和助溶剂Ⅱ加入到反应罐Ⅱ中，混合均匀，得组分B。
(5)使用方法：将组分A与组分B按照按重量份数5:1的比例混合搅匀，喷涂使用。
本发明的有益效果为：
本发明将现有面漆防腐性能进行了明显提升，现有的水性丙烯酸聚氨酯面漆的耐盐雾性能不佳，本发明将一般只能达到96h的面漆耐盐雾性能提升至192h，同时在涂膜其他耐性上有一定提升，水性羟基丙烯酸分散体所含的羟基与异氰酸酯固化剂里的NCO基团发生交联反应，构成立体致密的涂膜机构.
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例中所使用的物料：
水性羟基丙烯酸分散体中水性羟基丙烯酸树脂为BAYER 2470；
固化剂为拜耳2655；
水性消泡剂为tego-825或tego702W中的一种；
水性润湿剂为BYK-346；
颜料为MA-100；
硅烷偶联剂为MP-200；
其它组分均为市售一般产品。
实施例1
柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，包括重量份的以下组分：
组分A：水性羟基丙烯酸分散体65份，去离子水26.6份，助溶剂Ⅰ(丙二醇甲醚)4份，水性消泡剂(tego-825)0.1份，防锈颜料(锶铬黄)2份，颜料(炭黑)2份，水性润湿剂0.3份；
组分B：固化剂90份，硅烷偶联剂2份，助溶剂Ⅱ(丙二醇二醋酸酯)8份。
柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)控制转速800r/min，搅拌下依次向调色罐Ⅰ内加入水性消泡剂0.1份、水性润湿剂0.3份、颜料2份、防锈颜料2份、丙二醇甲醚4份，去离子水26.6份，控制调色罐温度15～30℃，搅拌60min；得涂料液；
(2)将步骤(1)制备的涂料液进行研磨，控制细度≤20微米，喷板检测外观、机械性能，检测合格后包装，得浆料；
(3)将水性羟基丙烯酸分散体65份加入反应罐中，控制转速500r/min，搅拌下将步骤(2)制备的浆料加入反应罐中，搅拌30min，过滤包装，得组分A。
(4)控制转速500r/min，依次将固化剂90份、硅烷偶联剂2份和丙二醇二醋酸酯8份加入到反应罐Ⅱ中，混合均匀，得组分B。
(5)使用方法：将组分A与组分B按照按重量份数5:1的比例混合搅匀，喷涂使用。
实施例2
柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，包括重量份的以下组分：
组分A：水性羟基丙烯酸分散体67份，去离子水24.6份，助溶剂Ⅰ(丙二醇甲醚)4份，水性消泡剂(tego-825)0.1份，防锈颜料(锶铬黄)2份，颜料(炭黑)2份，水性润湿剂0.3份；
组分B：固化剂91份，硅烷偶联剂2份，助溶剂Ⅱ(丙二醇二醋酸酯)7份。
柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)控制转速800r/min，搅拌下依次向调色罐Ⅰ内加入水性消泡剂0.1份、水性润湿剂0.3份、颜料2份、防锈颜料2份、丙二醇甲醚4份，去离子水24.6份，控制调色罐温度15～30℃，搅拌60min；得涂料液；
(2)将步骤(1)制备的涂料液进行研磨，控制细度≤20微米，喷板检测外观、机械性能，检测合格后包装，得浆料；
(3)将水性羟基丙烯酸分散体67份加入反应罐中，控制转速500r/min，搅拌下将步骤(2)制备的浆料加入反应罐中，搅拌30min，过滤包装，得组分A。
(4)控制转速500r/min，依次将固化剂91份、硅烷偶联剂2份和丙二醇二醋酸酯7份加入到反应罐Ⅱ中，混合均匀，得组分B。
(5)使用方法：将组分A与组分B按照按重量份数5:1的比例混合搅匀，喷涂使用。
实施例3
柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，包括重量份的以下组分：
组分A：水性羟基丙烯酸分散体70份，去离子水21.6份，助溶剂Ⅰ(丙二醇甲醚)4份，水性消泡剂(tego702W)0.1份，防锈颜料(锶铬黄)2份，颜料(炭黑)2份，水性润湿剂0.3份；
组分B：固化剂94份，硅烷偶联剂2份，助溶剂Ⅱ(丙二醇二醋酸酯)4份。
柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)控制转速800r/min，搅拌下依次向调色罐Ⅰ内加入水性消泡剂0.1份、水性润湿剂0.3份、颜料2份、防锈颜料2份、丙二醇甲醚4份，去离子水24.6份，控制调色罐温度15～30℃，搅拌60min；得涂料液；
(2)将步骤(1)制备的涂料液进行研磨，控制细度≤20微米，喷板检测外观、机械性能，检测合格后包装，得浆料；
(3)将水性羟基丙烯酸分散体70份加入反应罐中，控制转速500r/min，搅拌下将步骤(2)制备的浆料加入反应罐中，搅拌30min，过滤包装，得组分A。
(4)控制转速500r/min，依次将固化剂94份、硅烷偶联剂2份和丙二醇二醋酸酯4份加入到反应罐Ⅱ中，混合均匀，得组分B。
(5)使用方法：将组分A与组分B按照按重量份数5:1的比例混合搅匀，喷涂使用。
对比例
一种柴油发动机用水性面漆，包括重量份的以下组分：
组分A：水性环氧树脂70份，去离子水21.6份，助溶剂Ⅰ(丙二醇甲醚)4份，水性消泡剂(tego-825)0.1份，防锈颜料(锶铬黄)2份，颜料(炭黑)2份，水性润湿剂0.3份；
组分B：固化剂90份，硅烷偶联剂2份，助溶剂Ⅱ(丙二醇二醋酸酯)6份。
柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，具体步骤如下：
(1)控制转速800r/min，搅拌下依次向调色罐Ⅰ内加入水性消泡剂0.1份、水性润湿剂0.3份、颜料2份、防锈颜料2份、丙二醇甲醚4份，去离子水24.6份，控制调色罐温度15～30℃，搅拌60min；得涂料液；
(2)将步骤(1)制备的涂料液进行研磨，控制细度≤20微米，喷板检测外观、机械性能，检测合格后包装，得浆料；
(3)将水性环氧树脂70份加入反应罐中，控制转速500r/min，搅拌下将步骤(2)制备的浆料加入反应罐中，搅拌30min，过滤包装，得组分A。
(4)控制转速500r/min，依次将固化剂90份、硅烷偶联剂2份和丙二醇二醋酸酯6份加入到反应罐Ⅱ中，混合均匀，得组分B。
(5)使用方法：将组分A与组分B按照按重量份数5:1的比例混合搅匀，喷涂使用。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例制备的产品进行检测，检测结果如下表1：
表1-检测结果
Figure BDA0002387492570000051
通过检测结果可知，基体羟基丙烯酸分散体与硅烷偶联剂共同作用可提高面漆的耐盐雾性能。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，包括组分A和组分B；
所述组分A包括重量份的以下组分：水性羟基丙烯酸分散体65～70份，去离子水21-27份，助溶剂Ⅰ3～5份，水性消泡剂0.1～0.2份，防锈颜料2～3份，颜料2～4份，水性润湿剂0.2～0.4份；
所述组分B包括重量份的以下组分：固化剂90～94份，硅烷偶联剂2～3份，助溶剂Ⅱ4～8份。
2.如权利要求1所述的柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，包括重量份的以下组分：
组分A：水性羟基丙烯酸分散体65份，去离子水67份，助溶剂Ⅰ4份，水性消泡剂0.1份，防锈颜料2份，颜料2份，水性润湿剂0.3份；
组分B：固化剂91份，硅烷偶联剂2份，助溶剂Ⅱ7份。
3.如权利要求1所述的柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述水性羟基丙烯酸分散体包括按照质量分数计的如下组分：水性羟基丙烯酸树脂40～45％、乙二醇丁醚8～10％、水47～50％；水性羟基丙烯酸树脂的型号为BAYER 2470。
4.如权利要求1所述的柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述固化剂为脂肪酸异氰酸酯固化剂，具体型号为拜耳2655。
5.如权利要求1所述的柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述水性消泡剂为聚醚硅氧烷乳液，具体型号为tego-825或tego702W中的一种。
6.如权利要求1所述的柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述水性润湿剂，为聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液，具体型号为BYK-346。
7.如权利要求1所述的柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述助溶剂Ⅰ为丙二醇甲醚。
8.如权利要求1所述的柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述助溶剂Ⅱ为丙二醇二醋酸酯。
9.如权利要求1所述的柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆，其特征在于，所述颜料为炭黑，具体型号为MA-100；
进一步优选的，所述防锈颜料为锶铬黄；
进一步优选的，所述硅烷偶联剂为MP-200。
10.柴油发动机用水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)控制转速800r/min，搅拌下依次向调色罐Ⅰ内加入水性消泡剂、水性润湿剂、颜料、防锈颜料、助溶剂Ⅰ，去离子水，控制调色罐温度15～30℃，搅拌60min；得涂料液；
(2)将步骤(1)制备的涂料液进行研磨，控制细度≤20微米，喷板检测外观、机械性能，检测合格后包装，得浆料；
(3)将水性羟基丙烯酸分散体加入反应罐中，控制转速500r/min，搅拌下将步骤(2)制备的浆料加入反应罐中，搅拌30min，过滤包装，得组分A；
(4)控制转速500r/min，依次将固化剂、硅烷偶联剂和助溶剂Ⅱ加入到反应罐Ⅱ中，混合均匀，得组分B。
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