CN111471386B - 一种水性高温中涂漆及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水性高温中涂漆及制备方法。该水性高温中涂漆包括以下制备原料：水性聚氨酯A、水性聚氨酯B、封闭异氰酸酯、氨基树脂、钛白粉、纳米沉淀硫酸钡、高岭土、填料、助溶剂、分散剂、基材润湿剂、粘性及界面控制助剂和助剂。该中涂漆在两种水性聚氨酯的复配以及封闭异氰酸酯和氨基树脂的交联固化作用下，将现有技术中的3C2B工艺变为3C1B工艺，缩短了水性湿碰湿施工的工序时间，湿碰湿的时间间隔为1.5～3min，提高了工作效率，还实现了与现有干碰湿工艺相同的表面效果。

Description

一种水性高温中涂漆及制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性高温中涂漆及制备方法。
背景技术
汽车涂料相对于其它应用领域，对涂料表观要求最高。汽车涂料一般采用底漆、中涂漆、底色漆、清漆四道工序或者底漆、中涂漆、面漆三道工序。目前高端汽车的外壳基材多为铝合金，对防腐要求不高，底漆、中涂漆完全可以使用水性涂料，底色漆或面漆根据颜料性能呈现光泽度要求也可采用双组份水性聚氨酯涂料。
目前国内汽车的涂装工艺主要采用“三涂两烘”(简称3C2B)工艺，过程为：喷中涂→烘干→喷金属底色漆→喷罩光漆→烘干，由于3C2B工艺需要两套喷房和两套烘干设备，该工艺比较复杂。为了节能减排、降低生产成本并提高生产效率，有必要开发一款能适应水性湿碰湿免烘烤的水性高温中涂漆。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种水性高温中涂漆及制备方法。
根据本发明第一方面实施例的一种水性高温中涂漆，所述水性高温中涂漆包括以下制备原料：水性聚氨酯A、水性聚氨酯B、封闭异氰酸酯、氨基树脂、钛白粉、纳米沉淀硫酸钡、高岭土、填料、助溶剂、分散剂、基材润湿剂、粘性及界面控制助剂和助剂。
根据本发明实施例的水性高温中涂漆，至少具有如下技术效果：
该中涂漆在两种水性聚氨酯的复配以及封闭异氰酸酯和氨基树脂的交联固化作用下，将现有技术中的两次烘干3C2B工艺变为一次烘干的“三涂一烘”(3C1B)，即：喷中涂→晾干→喷金属基色漆→晾干→喷罩光漆→晾干→一次烘干的工艺。免去了底漆烘烤工序，节省能耗。缩短了水性湿碰湿施工的工序时间，湿碰湿的时间间隔为1.5～3min，提高了工作效率，还实现了与现有干碰湿工艺相同的表面效果。
本发明实施例的水性高温中涂漆，适用于手工空气喷涂、静电喷涂和机器人喷涂，同时可用于电镀银的底色漆，最终复合涂层的烘烤条件为150℃*15～25min。
本发明实施例的水性高温中涂漆，属于单组分水性聚氨酯涂料，对金属基材具有良好的防腐和防护作用。
根据本发明的一些实施例，包括以下重量份计的制备原料：
水性聚氨酯A：15～20份，
水性聚氨酯B：15～20份，
封闭异氰酸酯：5～10份，
氨基树脂：5～10份，
钛白粉：15～20份，
纳米沉淀硫酸钡：10～15份，
高岭土：10～15份，
填料：3～7份，
助溶剂：3～5份，
分散剂：2～4份，
基材润湿剂：0.5～1.0份，
界面控制剂：1.0～3.0份，
助剂：1.0～3.0份。
根据本发明的一些实施例，所述水性高温中涂漆的颜基比为2～2.5:1。
上述颜基比为高颜基比设计，颜基比指涂料中颜料与树脂的比例，降低它可以增加树脂的含量，提高涂料的流动性，降低胶体的沉降速率，减少颜料絮凝并保护泵，减少材料消耗。本发明实施例中为实现高颜基比，所采用的原料均为低吸油量原料，低吸油量指吸油量为10～20g/100g。
根据本发明的一些实施例，所述水性聚氨酯A的数均分子量为4000～6000，羟基值为4.2。
所述水性聚氨酯B的数均分子量为3000～5000，羟基值为2.0。
水性聚氨酯A的合成选择了快干功能的丙烯酸改性树脂及多元醇单体进行聚合，具有快速表干、流平性好、耐盐雾性好、耐化学性好和界面兼容性强的特点。聚氨酯B则选择了部分聚酯弹性体进行聚合，弥补了聚氨酯A的柔韧性缺陷，提高了涂层的耐冲击、耐石击、附着力和弯曲性能。
水性聚氨酯A为湛新和常涂化工的聚氨酯1262和6107。水性聚氨酯B为湾厦、美扬和OMG的聚氨酯3043和194。
根据本发明的一些实施例，所述水性高温中涂漆的施工粘度为35～45s/涂4杯25℃。
根据本发明的一些实施例，所述封闭型异氰酸酯的固含为75～85％。
封闭型异氰酸酯的作用是提高交联密度，增加涂层的物理性能。优选思沃FB-15。
根据本发明的一些实施例，所述氨基树脂为部分醚化的蜜胺-甲醛树脂，其中蜜胺:甲醛:醇掺入摩尔比为1～3:1。
氨基树脂的作用是配合封闭型异氰酸酯达到更大的交联密度，实现更好的耐化学品性能。优选优科和青特的325、327和025牌号氨基树脂。
根据本发明的一些实施例，所述填料包括磷酸锌和磷铁锌中的至少一种。
上述填料的作用是填充性、耐性及部分功能性。
根据本发明的一些实施例，所述助溶剂为醇醚类助溶剂，包括BCS，DPNB，DMC，IPA，DPM和酒精。
根据本发明的一些实施例，所述分散剂包括龙海123，BYK 190和迪高760。
根据本发明的一些实施例，所述基材润湿剂包括道润382，龙海309和迪高270。
根据本发明的一些实施例，所述助剂包括恒源博80D、BYK 331和迪高830中的至少一种。
上述助剂的作用是功能性及配方协调性。
根据本发明第二方面实施例的水性高温中涂漆的制备方法，包括以下步骤：
S1：依次投入水性聚氨酯A、水性聚氨酯B、封闭异氰酸酯和氨基树脂，以100～200rpm的速度搅拌，搅拌的同时加入剩余制备原料，提高转速至200～300rpm后搅拌15～20min；
S2：提高搅拌速度至300～400rpm，搅拌30～45min后研磨。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例提供了一种水性高温中涂漆，包括以下重量份计的制备原料：
水性聚氨酯A：15～20份，水性聚氨酯B：15～20份，封闭异氰酸酯：5～10份，氨基树脂：5～10份，钛白粉：15～20份，纳米沉淀硫酸钡：10～15份，高岭土：10～15份，填料：3～7份，助溶剂：3～5份，分散剂：2～4份，基材润湿剂：0.5～1.0份，界面控制剂：1.0～3.0份，助剂：1.0～3.0份。
该水性高温中涂漆的颜基比为2～2.5:1。
其中，水性聚氨酯A的数均分子量为4000-6000，羟基值为4.2。水性聚氨酯B的数均分子量为3000-5000，羟基值为2。
封闭型异氰酸酯的固含为75～85％。
氨基树脂为部分醚化的蜜胺-甲醛树脂，其中蜜胺:甲醛:醇掺入摩尔比为1～3:1。
填料包括磷酸锌和磷铁锌中的至少一种。
助溶剂为醇醚类助溶剂，包括BCS，DPNB，DMC，IPA，DPM和酒精。
分散剂包括龙海123，BYK 190和迪高760。
基材润湿剂包括道润382，龙海309和迪高270。
助剂包括恒源博80D、BYK 331和迪高830中的至少一种。
实施例2
本例提供了水性高温中涂漆的制备方法，包括以下步骤：
S1：依次投入水性聚氨酯A、水性聚氨酯B、封闭异氰酸酯和氨基树脂，以100～200rpm的速度搅拌，搅拌的同时加入剩余制备原料，提高转速至200～300rpm后搅拌15～20min；
S2：提高搅拌速度至300～400rpm，搅拌30～45min后研磨。
实施例3
本例根据实施例1提供的制备原料配比和实施例2提供的制备方法，相同工艺条件制备了5种涂料，具体配比如表1所示。
表1涂料配比明细
Figure GDA0003634868610000051
Figure GDA0003634868610000061
检测例1
本例测试了涂料A～D的原漆性能，结果如表2所示。
表2涂料性能测试结果
Figure GDA0003634868610000062
检测例2
本例将涂料A～D制备为涂层板，测试了涂层的性能，结果如表3所示。
表3涂层性能测试结果
Figure GDA0003634868610000063
Figure GDA0003634868610000071
检测例3
本例比较了涂料A与市售三种涂料在相同的施工要求下的施工性能，施工要求为：闪干时间小于2min，湿碰湿工艺，表面平整，光泽度大于95。结果如表4所示。
表4四种涂料施工性能
Figure GDA0003634868610000072

Claims (3)

1.一种水性高温中涂漆，其特征在于，由以下重量份计的制备原料制备而成：
水性聚氨酯A：15～20份，所述水性聚氨酯A为湛新1262；
水性聚氨酯B：15～20份，所述水性聚氨酯B为美扬3043；
封闭型异氰酸酯：5～10份；
氨基树脂：5～10份；
钛白粉：15～20份；
纳米沉淀硫酸钡：10～15份；
高岭土：10～15份；
填料：3～7份，所述填料包括磷酸锌和磷铁锌中的至少一种；
助溶剂：3～5份；
分散剂：2～4份；
基材润湿剂：0.5～1.0份；
界面控制剂：1.0～3.0份，所述界面控制剂为龙海361；
助剂：1.0～3.0份，所述助剂包括BYK 331和迪高830中的至少一种；
所述水性高温中涂漆的颜基比为2～2.5:1。
2.根据权利要求1所述的一种水性高温中涂漆，其特征在于，所述封闭型异氰酸酯的固含为75～85％。
3.根据权利要求1或2所述的一种水性高温中涂漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：依次投入水性聚氨酯A、水性聚氨酯B、封闭型异氰酸酯和氨基树脂，以100～200rpm的速度搅拌，搅拌的同时加入剩余制备原料，提高转速至200～300rpm后搅拌15～20min；
S2：提高搅拌速度至300～400rpm，搅拌30～45min后研磨。
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Pledgee: Ningxiang sub branch of Bank of Changsha Co.,Ltd.

Pledgor: HUNAN ZIXIAN MATERIAL CO.,LTD.

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