CN112759992A - 单组份水性丙烯酸底色修补漆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及单组份水性丙烯酸底色修补漆及其制备方法和在修补汽车车架底漆中的应用，底色修补漆包括水性丙烯酸分散体、去离子水、中和剂、醇醚类助剂、水性分散剂、消泡剂、润湿剂、颜料、硫酸钡、有机膨润土、流平剂和流变助剂，制备方法包括向搅拌罐中加入部分去离子水，再依次加入有机膨润土、中和剂、水性分散剂和消泡剂；加入颜料和硫酸钡，研磨作为色浆待用；称取水性丙烯酸分散体和醇醚助溶剂，加入色浆，然后依次加入润湿剂、流平剂和流变助剂，搅拌混合，最后加入剩余的去离子水，搅拌均匀得到水性丙烯酸底色修补漆。该底色修补漆干燥速度快，电泳基材附着力好，耐酸、耐碱、耐溶剂和耐水煮性能优异。

Description

单组份水性丙烯酸底色修补漆及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，具体涉及单组份水性丙烯酸底色修补漆及其制备方法和应用。

背景技术

电泳涂装是利用外加电场时悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法，涂装形成的电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，同时电泳涂料通常以水作为溶解介质，一方面能节省大量的有机溶剂，另一方面，还能大大降低大气污染和环境危害。因此越来越多的汽车工厂开始选用电泳涂装工艺对汽车车架进行底漆的加工。

汽车车架在完成底漆涂装后经常需要再搬运或转移，在此过程中车架一旦受到刮擦或碰撞，便很容易出现掉漆的问题。为保证涂层整体的防护性能及外观的稳定性，必须对受损伤的漆膜进行修补。由于掉漆问题通常仅出现在车架局部位置，且面积较小，通常不需要返回原厂重新涂装底漆。同时，汽车车架底漆一般都需要在高温下烘烤干燥，且工艺耗时较长，难以满足现场临时修补漆膜简单、快速、低温即能干燥的要求，因此必须使用专门的修补漆对漆膜进行修补。目前常用的汽车车架的底色修补漆以溶剂型涂料为主，使用时VOC会挥发到空气中，对大气环境及人体健康造成损害。虽然市面上也存在一些水性修补涂料，但其在干燥速度和耐水耐溶剂性能上无法满足市场需求，与对应的溶剂型修补涂料产品相比仍有一定差距。

基于此，有必要提供一种干燥速度快、耐水耐溶剂性能优异的单组份水性丙烯酸底色修补漆及其制备方法和应用。

发明内容

针对现有用于汽车车架的水性底色修补漆干燥速度慢、耐水耐溶剂性能差的技术问题，本发明提供一种单组份水性丙烯酸底色修补漆及其制备方法和应用，该底色修补漆具有干燥速度快，电泳基材附着力好，耐酸、耐碱、耐溶剂和耐水煮性能优异的特点。

第一方面，本发明提供一种单组份水性丙烯酸底色修补漆，所述底色修补漆包括如下重量份数的原料：

水性丙烯酸分散体50-60份、去离子水8-15份、中和剂0.1-0.3份、醇醚类助剂5-15份、水性分散剂1-2份、消泡剂0.3-0.5份、润湿剂0.3-0.5份、颜料2-4份、硫酸钡20-25份、有机膨润土0.1-0.2份、流平剂0.5-1份和流变助剂0.3-0.5份。

进一步的，所述底色修补漆包括如下重量份数的原料：

水性丙烯酸分散体55份、去离子水10份、中和剂0.3份、醇醚类助剂8份、水性分散剂1份、消泡剂0.3份、润湿剂0.3份、颜料3份、硫酸钡21份、有机膨润土0.1份、流平剂0.5份和流变助剂0.5份。

进一步的，所述水性丙烯酸分散体为万华化学的Crysol 6319。Crysol 6319的最低成膜温度高，有利于底色修补漆的干燥。

进一步的，所述中和剂为二甲基乙醇胺(DMEA)。

进一步的，所述醇醚类助剂为乙二醇丁醚(BSC)。

进一步的，所述水性分散剂为BYK190，所述消泡剂为迪高810，所述润湿剂为迪高4100，所述颜料为炭黑，所述有机膨润土为海明斯LT，所述流平剂为迪高100，所述流变助剂为海明斯R299。

第二方面，本发明提供一种单组份水性丙烯酸底色修补漆的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)向搅拌罐中加入一部分去离子水，再按照配比向搅拌罐中依次加入有机膨润土、中和剂、水性分散剂和消泡剂，并搅拌混合；

(2)向(1)中浆料加入颜料和硫酸钡，研磨作为色浆待用；

(3)按照配比称取水性丙烯酸分散体和醇醚助溶剂，搅拌混合均匀，加入(2)中得到的色浆，然后依次加入润湿剂、流平剂和流变助剂，搅拌混合，最后加入剩余的去离子水调节粘度，待完全搅拌均匀后即得到水性丙烯酸底色修补漆。

进一步的，所述制备方法包括如下步骤：

(1)向搅拌罐中加入一部分去离子水，再按照配比向搅拌罐中依次加入有机膨润土、中和剂、水性分散剂和消泡剂，以800-1000rpm的速度搅拌混合5-10min；

(2)加入颜料和硫酸钡，以3000rpm研磨20-30min，细度达到10μm以下，作为色浆待用；

(3)称取水性丙烯酸分散体和醇醚助溶剂，以600-800rpm的速度搅拌混合均匀，加入(2)中得到的色浆，然后依次加入润湿剂、流平剂和流变助剂，以600-800rpm的速度搅拌混合20-30min，最后加入去离子水调节粘度，待完全搅拌均匀后即得到水性丙烯酸底色修补漆。

进一步的，所述制备方法包括如下步骤：

(1)向搅拌罐中加入一部分去离子水，再按照配比向搅拌罐中依次加入有机膨润土、中和剂、水性分散剂和消泡剂，以800rpm的速度搅拌混合10min；

(2)加入颜料和硫酸钡，以3000rpm研磨30min，细度达到10μm以下，作为色浆待用；

(3)称取水性丙烯酸分散体和醇醚助溶剂，以600rpm的速度搅拌混合均匀，加入(2)中得到的色浆，然后依次加入润湿剂、流平剂和流变助剂，以600rpm的速度搅拌混合30min，最后加入去离子水调节粘度，待完全搅拌均匀后即得到水性丙烯酸底色修补漆。

第三方面，本发明提供一种单组份水性丙烯酸底色修补漆在修补汽车车架底漆中的应用。

本发明的有益效果在于，本发明通过对底色修补漆所使用的乳液、助熔剂、中和剂等助剂进行筛选，得到一种干燥速度快(3min即可达到实干)、耐溶剂型清漆，该底色修补漆的耐酸碱和耐40℃水煮性能等综合性能优异；

另一方面，相比应用于金属表面的普通底漆，电泳基材表面更加光滑，进行底色修补前也不能使用砂纸进行打磨，因此对于涂料的附着力要求更高，本发明提供的底色修补漆克服了现有水性底色修补漆在电泳基材上附着效果差的缺陷，进一步保证了修补后漆膜的持久。

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1

可用于修补汽车车架底漆的单组份水性丙烯酸底色修补漆，包括如下重量份数的原料：

水性丙烯酸分散体58份、去离子水13份、中和剂0.1份、醇醚类助剂12份、水性分散剂2份、消泡剂0.5份、润湿剂0.5份、颜料4份、硫酸钡24份、有机膨润土0.2份、流平剂1份，流变助剂0.3份，其中，水性丙烯酸分散体为万华化学的Crysol 6319，中和剂为扬子巴斯夫的二甲基乙醇胺(DMEA)，醇醚类助剂为海胜化学的乙二醇丁醚(BSC)，水性分散剂为BYK190，消泡剂为迪高810，润湿剂为迪高4100，颜料为炭黑，有机膨润土为海明斯LT，流平剂为迪高100，流变助剂为海明斯R299；

该底色修补漆的制备方法包括如下步骤：

(1)向搅拌罐中加入一半去离子水，再按照配比向搅拌罐中依次加入有机膨润土、中和剂、水性分散剂和消泡剂，以1000rpm的速度搅拌混合5min；

(2)加入颜料和硫酸钡，以3000rpm研磨20min，细度达到10μm以下，作为色浆待用；

(3)称取水性丙烯酸分散体和醇醚助溶剂，以800rpm的速度搅拌混合均匀，加入(2)中得到的色浆，然后依次加入润湿剂、流平剂和流变助剂，以800rpm的速度搅拌混合20min，最后加入剩余去离子水调节粘度，待完全搅拌均匀后即得到水性丙烯酸底色修补漆。

实施例2

可用于修补汽车车架底漆的单组份水性丙烯酸底色修补漆，包括如下重量份数的原料：

水性丙烯酸分散体55份、去离子水10份、中和剂0.3份、醇醚类助剂8份、水性分散剂1份、消泡剂0.3份、润湿剂0.3份、颜料3份、硫酸钡21份、有机膨润土0.1份、流平剂0.5份，流变助剂0.5份，其中，水性丙烯酸分散体为万华化学的Crysol 6319，中和剂为扬子巴斯夫的二甲基乙醇胺(DMEA)，醇醚类助剂为海胜化学的乙二醇丁醚(BSC)，水性分散剂为BYK190，消泡剂为迪高810，润湿剂为迪高4100，颜料为炭黑，有机膨润土为海明斯LT，流平剂为迪高100，流变助剂为海明斯R299；

该底色修补漆的制备方法包括如下步骤：

(1)向搅拌罐中加入一半去离子水，再按照配比向搅拌罐中依次加入有机膨润土、中和剂、水性分散剂和消泡剂，以800rpm的速度搅拌混合10min；

(2)加入颜料和硫酸钡，以3000rpm研磨30min，细度达到10μm以下，作为色浆待用；

(3)称取水性丙烯酸分散体和醇醚助溶剂，以600rpm的速度搅拌混合均匀，加入(2)中得到的色浆，然后依次加入润湿剂、流平剂和流变助剂，以600rpm的速度搅拌混合30min，最后加入剩余去离子水调节粘度，待完全搅拌均匀后即得到水性丙烯酸底色修补漆。

对比例1-3

对比例1-3与实施例2的区别在于，所使用的乳液不同，对比例1使用万华化学的Wantipro0620代替万华化学的Crysol 6319，对比例2使用万华化学的Wantipro 0626代替万华化学的Crysol 6319，对比例3使用万华化学的Wantipro 0612代替万华化学的Crysol6319。

分别在电泳板上喷涂实施例2与对比例1-3制得的底色修补漆，并与60℃烘烤3min(模拟实际修补现场使用电吹风简单烘烤处理5min)，之后喷涂溶剂型烘烤型清漆，150℃烘烤20分钟后进行性能测试，测试结果如下表1所示。

表1检测结果

可以看出，以万华化学的Crysol 6319作为水性丙烯酸分散体得到的水性丙烯酸底色修补漆在罩溶剂型清漆后性能良好，特别是其经过40℃水煮后的附着力仍能保持0～1级水平，耐酸耐碱和耐汽油性能也十分稳定，十分适合用于汽车车架底漆的修补。

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.单组份水性丙烯酸底色修补漆，其特征在于，所述底色修补漆包括如下重量份数的原料：

水性丙烯酸分散体50-60份、去离子水8-15份、中和剂0.1-0.3份、醇醚类助剂5-15份、水性分散剂1-2份、消泡剂0.3-0.5份、润湿剂0.3-0.5份、颜料2-4份、硫酸钡20-25份、有机膨润土0.1-0.2份、流平剂0.5-1份和流变助剂0.3-0.5份。

2.如权利要求1所述的底色修补漆，其特征在于，所述底色修补漆包括如下重量份数的原料：

水性丙烯酸分散体55份、去离子水10份、中和剂0.3份、醇醚类助剂8份、水性分散剂1份、消泡剂0.3份、润湿剂0.3份、颜料3份、硫酸钡21份、有机膨润土0.1份、流平剂0.5份和流变助剂0.5份。

3.如权利要求1所述的底色修补漆，其特征在于，所述水性丙烯酸分散体为万华化学的Crysol 6319。

4.如权利要求1所述的底色修补漆，其特征在于，所述中和剂为二甲基乙醇胺。

5.如权利要求1所述的底色修补漆，其特征在于，所述醇醚类助剂为乙二醇丁醚。

6.如权利要求1所述的底色修补漆，其特征在于，所述水性分散剂为BYK190，所述消泡剂为迪高810，所述润湿剂为迪高4100，所述颜料为炭黑，所述有机膨润土为海明斯LT，所述流平剂为迪高100，所述流变助剂为海明斯R299。

7.如权利要求1所述的底色修补漆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)向搅拌罐中加入一部分去离子水，再按照配比向搅拌罐中依次加入有机膨润土、中和剂、水性分散剂和消泡剂，并搅拌混合；

(2)向(1)中浆料加入颜料和硫酸钡，研磨作为色浆待用；

(3)按照配比称取水性丙烯酸分散体和醇醚助溶剂，搅拌混合均匀，加入(2)中得到的色浆，然后依次加入润湿剂、流平剂和流变助剂，搅拌混合，最后加入剩余的去离子水调节粘度，待完全搅拌均匀后即得到水性丙烯酸底色修补漆。

8.如权利要求7所述的底色修补漆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)向搅拌罐中加入一部分去离子水，再按照配比向搅拌罐中依次加入有机膨润土、中和剂、水性分散剂和消泡剂，以800-1000rpm的速度搅拌混合5-10min；

(2)加入颜料和硫酸钡，以3000rpm研磨20-30min，细度达到10μm以下，作为色浆待用；

(3)称取水性丙烯酸分散体和醇醚助溶剂，以600-800rpm的速度搅拌混合均匀，加入(2)中得到的色浆，然后依次加入润湿剂、流平剂和流变助剂，以600-800rpm的速度搅拌混合20-30min，最后加入去离子水调节粘度，待完全搅拌均匀后即得到水性丙烯酸底色修补漆。

9.如权利要求8所述的底色修补漆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)向搅拌罐中加入一部分去离子水，再按照配比向搅拌罐中依次加入有机膨润土、中和剂、水性分散剂和消泡剂，以800rpm的速度搅拌混合10min；

(2)加入颜料和硫酸钡，以3000rpm研磨30min，细度达到10μm以下，作为色浆待用；

(3)称取水性丙烯酸分散体和醇醚助溶剂，以600rpm的速度搅拌混合均匀，加入(2)中得到的色浆，然后依次加入润湿剂、流平剂和流变助剂，以600rpm的速度搅拌混合30min，最后加入去离子水调节粘度，待完全搅拌均匀后即得到水性丙烯酸底色修补漆。

10.如权利要求1所述的底色修补漆在修补汽车车架底漆中的应用。