CN111635676B - 一种汽车用水性高温黑色面漆及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车用水性高温黑色面漆，按重量份计，包括如下组分的原料：丙烯酸树脂15‑35份；磷酸改性丙烯酸树脂0‑5份；氨基树脂7‑21份；聚氨酯树脂9‑16份；聚酯树脂1‑8份；颜料5‑20份；助剂0.52‑17份；溶剂3‑10份；水5‑30份。该面漆用于汽车内板中，在喷涂清漆后，不会出现漆裂的问题，且具有好的外观。同时，得到的涂层具有好的物理机械性能和耐化学性能。本发明还公开了该面漆的应用。

Description

一种汽车用水性高温黑色面漆及其应用
技术领域
本发明涉及水性涂料领域。更具体地，涉及一种汽车用水性高温黑色面漆及其应用。
背景技术
现有的水性高温黑色面漆(以下简称“水性面漆”)在施工过程中，由于内板是由人工利用手喷枪喷涂完成的，所以喷涂参数及膜厚就会有较大波动。在预烘过程中因内板空间狭窄，会有因膜厚较厚出现预烘不均匀的情况，在喷涂清漆后，水性面漆会因预烘不足、流动性变大外加清漆重力的双重影响出现面漆漆裂的问题。
发明内容
基于以上不足，本发明的第一个目的在于提供一种汽车内板用水性高温黑色面漆。该面漆用于汽车内板中，在喷涂清漆后，不会出现漆裂的问题，且具有好的外观。同时，得到的涂层具有好的物理机械性能和耐化学性能。
本发明的第二个目的在于提供上述汽车内板用水性高温黑色面漆的应用。
为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：
一种汽车内板用水性高温黑色面漆，按重量份计，包括如下组分的原料：
Figure BDA0002471090850000011
进一步地，所述丙烯酸树脂包含5-15份丙烯酸树脂A和10-20份丙烯酸树脂B，且所述丙烯酸树脂A不同于所述丙烯酸树脂B。
进一步地，所述丙烯酸树脂A的Tg值为-10-0℃，粒径为85-125nm。
进一步地，所述丙烯酸树脂A选自SK6541、CE1170、EMA-1046、EMA-1032中的一种或几种。
进一步地，所述丙烯酸树脂B的Tg值为10-30℃，粒径为280-320nm。
进一步地，所述丙烯酸树脂B选自EMA-1036、EMA-1015、PZW-1001中的一种或几种。
进一步地，所述氨基树脂包含1-6份氨基树脂A和6-15份氨基树脂B，且所述氨基树脂A不同于所述氨基树脂B。
进一步地，所述氨基树脂A的氨基百分含量为＞1％，氨基树脂B的氨基百分含量为≤1％。
进一步地，所述氨基树脂A选自LUWIPAL 072、CYMEL 202、CYMEL 250中的一种或几种。
进一步地，所述氨基树脂B选自CYMEL303、CYMEL232、CYMEL370N中的一种或多种。
进一步地，所述聚氨酯树脂选自DAOTAN TW 6466/36WA Liquid Coating、DAOTANTW 6431/45WA、NEOREZ R-9603中的一种或几种。
进一步地，所述聚酯树脂选自PRS-1045、YE1600A、R 315、NH9307、HH-2562中的一种或几种。
进一步地，所述磷酸改性丙烯酸树脂选自ACS-1016(NAC)。
进一步地，所述助剂中包含0.01-6份的流变剂。
进一步地，所述流变剂选自RHEOVIS AS 1130助剂、ADEKANOL UH-814N、BYK-425、BYK-420、DeuRhpeo 102中的一种或几种。
进一步地，所述助剂中还包含总质量份为0.01-6份的选自稳定剂、防腐剂、助溶剂、润湿剂、分散剂中的至少一种的物质；
进一步地，所述助剂中还包含0.5-5份的pH调节剂。
更进一步地，所述pH调整助剂为氨水、二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种。
进一步地，所述溶剂选自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、异辛醇、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇异辛醚、二丙酮醇、乙醇中的一种或几种。
为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：
如上所述的面漆在汽车内板涂装中的应用。
进一步地，所述汽车内板的材质为汽车车身用ED电泳板。
进一步地，所述应用的方法还包括将所述面漆喷涂在汽车内板上后，在所述面漆上喷涂清漆的步骤。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的汽车内板用水性高温黑色面漆相比较现有技术具有更快的低温反应速度、流动性低，避免了喷涂清漆后的二次流动，不会出现漆裂的问题。同时该面漆形成的涂层与中涂具有好的附着性。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明实施例中面漆漆裂评价方法中使用的喷枪。
图2示出本发明实施例中面漆漆裂评价方法中滴加清漆示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明发明人在实际生产研究过程中发现，在对汽车内板面漆进行喷涂时，很容易出现水性面漆漆裂的问题。猜测这可能是由于内板空间狭窄，人工喷涂过程无法满足膜厚均匀性而出现部分位置面漆预烘不足以及清漆重力等影响而造成的。为解决这个问题，本实施方式提供一种水性高温黑色面漆，其即可作为汽车内板面漆使用，也可作为汽车外板面漆使用的水性高温黑色面漆。其中，汽车内，外板均为ED钢板；其作为汽车外板面漆使用时，是喷涂在外板中涂上，作为汽车内板面漆使用时，是直接涂覆在ED钢板上。
根据本发明的一个具体实施方式，本发明中提供一种汽车用水性高温黑色面漆，按质量百分含量计，包括如下组分的原料：
Figure BDA0002471090850000031
在一个示例中，所述丙烯酸树脂包含5-15份丙烯酸树脂A和10-20份丙烯酸树脂B，且所述丙烯酸树脂A不同于所述丙烯酸树脂B。丙烯酸树脂A的Tg值可为-10-0℃，粒径为85-125nm。示例性的，丙烯酸树脂A的Tg值可包括但不限于为-10～-2℃、-10～-4℃、-10～-6℃等。示例性的，丙烯酸树脂A包括但不限于牌号为选自SK6541、CE1170、EMA-1046、EMA-1032中的一种或几种。丙烯酸树B的Tg值为10-30℃，粒径为280-320。示例性的，丙烯酸树B的Tg值包括但不限于为10-25℃、15-50℃、15-25℃等；示例性的，丙烯酸树脂B包括但不限于牌号为选自EMA-1036、EMA-1015、PZW-1001中的一种或几种。在本发明的技术方案中，选择前述两种不同的丙烯酸树脂搭配本发明技术方案中的其他组分，有助于改善制备得到的面漆的低温反应速度、改善外观、耐高温以及防止漆裂的问题。
在又一个示例中，所述氨基树脂包含1-6份氨基树脂A和6-15份氨基树脂B，且所述氨基树脂A不同于所述氨基树脂B。所述氨基树脂A的氨基百分含量为＞1％，氨基树脂B的氨基百分含量为≤1％。氨基树脂A和B的氨基百分含量对应于反应速度，含量越高，反应速度越快。本发明中发现，如果A和B反应速度都慢，则流挂性不好，面漆外观变差；如果反应速度都快，则容易形成针孔，影响漆膜性能，导致漆病的发生。在本发明的技术方案中，选择前述两种不同的氨基树脂搭配本发明技术方案中的其他组分，有助于改善其防流挂性、外观以及耐化学性能、提供较长的流平时间和改善防漆裂的性能。
更进一步示例性的，所述氨基树脂A选自LUWIPAL 072、CYMEL 202、CYMEL 250中的一种或几种；所述氨基树脂B选自CYMEL303、CYMEL232、CYMEL370N中的一种或多种。
在又一个示例中，所述聚氨酯树脂选自牌号为DAOTAN TW 6466/36WALiquidCoating、DAOTAN TW 6431/45WA、NEOREZ R-9603中的一种或几种。聚氨酯树脂的添加量包括但不限于10-15份、12-14份等。
在又一个示例中，所述聚酯树脂选自牌号为PRS-1045、YE1600A、R 315、NH9307、HH-2562中的一种或几种。示例性的聚酯树脂的添加量包括但不限于0份、1-8份、2-8份、2-6份等。
在又一个示例中，所述磷酸改性丙烯酸树脂为ACS-1016(NAC)。示例性的磷酸改性丙烯酸树脂的添加量包括但不限于0份、1-5份、2-5份、1-4份等。
本实施方式中的水性面漆中，还包含面漆使用的的一些助剂，例如，所述助剂中可包含0.01-6份的流变剂；优选地，所述流变剂选自牌号为RHEOVIS AS 1130助剂、ADEKANOLUH-814N、BYK-425、BYK-420、DeuRhpeo 102中的一种或几种。例如，所述助剂中可包含总质量份为0.01-6份的选自稳定剂、防腐剂、助溶剂、润湿剂、分散剂中的至少一种的物质。例如，所述助剂中可包含0.5-5份的pH调节剂；更优选地，所述pH调整助剂为氨水、二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种。
在一个示例中，所述溶剂选自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、异辛醇、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇异辛醚、二丙酮醇、乙醇中的一种或几种。
本实施方式中，特定添加量以及特定选择的丙烯酸树脂、磷酸改性丙烯酸树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂等的结合从而使得得到的面漆具有如上所述的性能。
根据本发明的又一个实施方式提供上述面漆的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
该汽车内板用水性高温黑色面漆的制备方法包括如下步骤：
1)将水、pH调节剂和部分流变剂混合，搅拌，混合均匀，再加入氨基树脂A和氨基树脂B，得混合物A；
2)在搅拌的条件下向混合物A中加入聚酯树脂、聚氨酯树脂和消泡剂，再依次加入丙烯酸树脂A和丙烯酸树脂B，得混合物B；
3)向溶剂中加入磷酸改性丙烯酸树脂、流平剂和润湿剂，得混合物C；
4)将混合物C加入混合物B，搅拌后加入硫酸钡、以及剩余的流变剂，搅拌，得混合物D；
5)加入颜料，用pH调节剂调节酸碱度，用去离子水调节粘度，得所述面漆。
优选地，步骤1)中，所述搅拌的转速为1500rpm/min。
根据本发明的又一个实施方式提供上述面漆的应用。
示例性的，在电泳板上直接喷涂所述面漆，于80℃预烘5分钟，再喷涂清漆，于140℃烘干。
以下结合一些具体实施例对本发明的技术方案进行说明：
实施例1-7
汽车内板用水性高温黑色面漆，其配方组成分别如下表1中所示。
该汽车内板用水性高温黑色面漆的制备方法包括如下步骤：
A、在主容器中一次加入水、ph调整剂和部分流变助剂(流变助剂粘度高，加入时需从缸中间加入避免沾到缸壁及缠到搅拌轴上)，高速搅拌(1500rpm/min)一小时，加入氨基树脂A和氨基树脂B，
B、边搅拌边加入聚酯树脂，聚氨酯树脂和消泡剂；在搅拌过程中依次加入丙烯酸树脂A，丙烯酸树脂B，
C、另取一容器加入配方中的溶剂，搅拌过程中加入磷酸改性丙烯酸树脂，流平剂，润湿剂，
D、将C加入到B中，搅拌15分钟后加入硫酸钡，加入剩余的流变助剂,搅拌15分钟，
E、用颜料调色，用pH调整剂调节酸碱度，用去离子水调节粘度。
该汽车内板用水性高温黑色面漆在汽车内板涂装中的应用：
在电泳板上直接喷涂所述面漆，于80℃预烘5分钟时间，再喷涂清漆，于140℃烘干。
面漆漆裂评价方法：
在A4电泳板基底上用喷枪(如图1所示)喷涂面漆的阶梯膜厚10-40μm的面漆，闪干2min，于50℃烘烤1.5min，取出静置1min，距一定间隔如1～2cm滴清漆(如图2所示)，平放10min，在140℃水平烘烤20min。
经过面漆漆裂评价，实施例1得到的面漆漆裂最低膜厚大于40μm。
表1实施例1-7的配方
Figure BDA0002471090850000051
Figure BDA0002471090850000061
其中，表1中其他助剂为BYK-345、BYK-347、BYK-187、BYK-192中的一种或几种。
上述各实施例的其他性能如下表2所示。
表2
Figure BDA0002471090850000062
实施例8-11
实施例8-11水性面漆的配方分别如表3中所示。按照实施例1的方法制备水性面漆以及应用于汽车内板涂装中并进行面漆漆裂评价，性能如表4所示。
表3
Figure BDA0002471090850000071
其中，表3中其他助剂为BYK-345、BYK-347、BYK-187、BYK-192中的一种或几种。
表4
Figure BDA0002471090850000072
Figure BDA0002471090850000081
对比例1
重复实施例1，区别在于，不添加丙烯酸树脂A，并将丙烯酸树脂B的用量改为23份，其余条件不变，制备得到面漆。其漆裂最低膜厚为21μm，其他性能如表4所示。
对比例2
重复实施例1，区别在于，将丙烯酸树脂A换成EMA-1015，其余条件不变，制备得到面漆。其漆裂最低膜厚为23μm，其他性能如表4所示。
对比例3
重复实施例1，区别在于，不添加氨基树脂A，并将氨基树脂B的用量改为10份，其余条件不变，制备得到面漆。其漆裂最低膜厚为18μm，其他性能如表4所示。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (13)

1.一种汽车内板用水性高温黑色面漆，其特征在于，在电泳板上直接喷涂所述面漆，于80℃预烘5分钟，再喷涂清漆，于140℃烘干；
按重量份计，所述面漆包括如下组分的原料：
丙烯酸树脂 15-35份；
磷酸改性丙烯酸树脂 0-5份；
氨基树脂 7-21份；
聚氨酯树脂 9-16份；
聚酯树脂 0-8份；
颜料 5-20份；
助剂 0.52-17份；
溶剂 3-10份；
水 5-30份；
其中，所述丙烯酸树脂包含5-15份丙烯酸树脂A和10-20份丙烯酸树脂B，且所述丙烯酸树脂A不同于所述丙烯酸树脂B；
所述丙烯酸树脂A的Tg值为 -10~0℃，粒径为 85-125nm；所述丙烯酸树脂A选自SK6541、CE1170、 EMA-1046、EMA-1032中的一种或几种；
所述丙烯酸树脂B的Tg值为10-30℃，粒径为280-320nm；所述丙烯酸树脂B选自EMA-1036、EMA-1015、PZW-1001中的一种或几种；
所述氨基树脂包含1-6份氨基树脂A和6-15份氨基树脂B，且所述氨基树脂A不同于所述氨基树脂B；
所述氨基树脂A的氨基百分含量为＞1%，氨基树脂B的氨基百分含量为≤1%；
所述氨基树脂A选自LUWIPAL 072、CYMEL 202、CYMEL 250中的一种或几种；所述氨基树脂B选自CYMEL303、CYMEL232、CYMEL370N中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的面漆，其特征在于，所述聚氨酯树脂选自DAOTAN TW 6466/36WA、DAOTAN TW 6431/45WA、NEOREZ R-9603中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的面漆，其特征在于，所述聚酯树脂选自PRS-1045、YE1600A、NH9307、HH-2562中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的面漆，其特征在于，所述磷酸改性丙烯酸树脂选自ACS-1016(NAC)。
5.根据权利要求1所述的面漆，其特征在于，所述助剂中包含0.01-6份的流变剂。
6.根据权利要求5所述的面漆，其特征在于，所述流变剂选自RHEOVIS AS 1130助剂、ADEKANOL UH-814N、BYK-425、BYK-420、DeuRhpeo 102中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的面漆，其特征在于，所述助剂中还包含总质量份为0.01-6份的选自稳定剂、防腐剂、助溶剂、润湿剂、分散剂中的至少一种的物质。
8.根据权利要求7所述的面漆，其特征在于，所述助剂中还包含0.5-5份的pH调节剂。
9.根据权利要求8所述的面漆，其特征在于，所述pH调节剂为氨水、二甲基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的面漆，其特征在于，所述溶剂选自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、异辛醇、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇异辛醚、二丙酮醇、乙醇中的一种或几种。
11.如权利要求1-10任一项所述的汽车内板用水性高温黑色面漆在汽车内板涂装中的应用。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述汽车内板的材质为汽车车身用ED电泳板。
13.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述应用的方法还包括将所述面漆喷涂在汽车内板上后，在所述面漆上喷涂清漆的步骤。
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