CN113150636A - 一种易于喷涂的水性塑料漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车塑料涂料技术领域，尤其涉及一种易于喷涂的水性塑料漆，由以下重量份的组分组成：含氟聚丙烯酸酯20～45份、水性环氧树脂10～35份、水性聚氨酯1～7份、成膜助剂7～15份、水性色浆5～12份、羟乙基纤维素5～12份、氯化聚丙烯3～5份、消泡剂1～10份、流平剂0.1～1.5份、防沉剂3～5份、二甲基乙醇胺1～5份、去离子水15～60份。本发明采用含氟聚丙烯酸酯、水性环氧树脂和水性聚氨酯三元体系，可改善涂膜的内应力，含氟聚丙烯酸酯采用无皂乳液聚合法聚合，能够对PP等基材表面形成良好的附着力，加入了少量氯化聚丙烯作为助剂，起到进一步提高基材表面附着力的作用。

Description

一种易于喷涂的水性塑料漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车塑料涂料技术领域，尤其涉及一种易于喷涂的水性塑料漆及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，汽车轻量化趋势使得汽车对塑料零部件的需求越来越大，但单纯的塑料件还不能达到汽车对耐候性、装饰性等的要求，因此塑料漆涂装成为了塑料件应用过程中的重要一环。
汽车塑料的品种众多，常用的包括PVC、PP、ABS、PBT、PA、RIM-PU等，PP材料价格低廉，耐水、耐腐蚀性优良，适用于保险杠、仪表盘、栅板面罩、内外小饰件中。但由于PP材料无极性，涂料的附着力比较差，因此喷涂较为困难。
因此，我们提出了一种易于喷涂的水性塑料漆及其制备方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种易于喷涂的水性塑料漆及其制备方法。
一种易于喷涂的水性塑料漆，由以下重量份的组分组成：
含氟聚丙烯酸酯20～45份、水性环氧树脂10～35份、水性聚氨酯1～7份、成膜助剂7～15份、水性色浆5～12份、羟乙基纤维素5～12份、氯化聚丙烯3～5份、消泡剂1～10份、流平剂0.1～1.5份、防沉剂3～5份、二甲基乙醇胺1～5份、去离子水15～60份；
含氟聚丙烯酸酯由以下重量份的组分制得：MMA 8～18份、BA 12～27份、HFMA 1～5份、反应性乳化剂1～6份、引发剂0.02～0.1份。
优选的，所述反应性乳化剂为DSN-86。
优选的，所述成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯。
优选的，所述消泡剂为非硅酮矿物油系消泡剂。
优选的，所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。
优选的，所述防沉剂为聚酰胺腊乳液。
一种易于喷涂的水性塑料漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、含氟聚丙烯酸酯的制备：在分散机中按重量份配比将MMA、BA、HFMA、反应性乳化剂加入溶剂中，加热至70～90℃，逐滴滴入引发剂，并保温熟化60min，抽真空除去溶剂，得含氟聚丙烯酸酯；
S2、在分散机中按重量份配比加入含氟聚丙烯酸酯、水性环氧树脂、水性聚氨酯、去离子水，搅拌8～10min，得混合物A；
S3、将消泡剂、流平剂、二甲基乙醇胺按重量份配比加入分散机中与混合物A混合，搅拌10～20min，得混合物B；
S4、将水性色浆按重量份配比加入分散机中与混合物B混合，搅拌10～20min，得混合物C；
S5、将成膜助剂、羟乙基纤维素、氯化聚丙烯、防沉剂按重量份配比加入分散机中与混合物C混合，搅拌10～20min，得水性塑料漆。
优选的，制备含氟聚丙烯酸酯时，分散机的转速为300～600rpm；制备混合物A时，分散机的转速为250～400rpm；制备混合物B时，分散机的转速为200～350rpm；制备混合物C时，分散机的转速为70～150rpm；制备水性塑料漆时，分散机的转速为200～350rpm。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用含氟聚丙烯酸酯、水性环氧树脂和水性聚氨酯三元体系，改善涂膜的内应力，含氟聚丙烯酸酯采用无皂乳液聚合法聚合，能够对PP等基材表面形成良好的附着力。
2、含氟聚丙烯酸酯组分中，以C-F键取代聚丙烯酸酯主链或侧链上的C-H键，制备的水性塑料漆具有较强的热稳定性和良好的疏水性。
3、水性塑料漆中加入了少量氯化聚丙烯作为助剂，起到进一步提高基材表面附着力的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一：
一种易于喷涂的水性塑料漆，由以下重量份的组分组成：
含氟聚丙烯酸酯40份、水性环氧树脂25份、水性聚氨酯5份、成膜助剂8份、水性色浆8份、羟乙基纤维素7份、氯化聚丙烯4份、消泡剂3份、流平剂0.5份、防沉剂4份、二甲基乙醇胺2份、去离子水30份；
含氟聚丙烯酸酯由以下重量份的组分制得：MMA 16份、BA 24份、HFMA 2.8份、反应性乳化剂3份、引发剂0.05份。
其中，反应性乳化剂为DSN-86，成膜助剂为丙二醇丁醚，消泡剂为非硅酮矿物油系消泡剂，引发剂为过硫酸铵，防沉剂为聚酰胺腊乳液。
一种易于喷涂的水性塑料漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、含氟聚丙烯酸酯的制备：在分散机中按重量份配比将MMA、BA、HFMA、反应性乳化剂加入溶剂中，分散机的转速为300～600rpm，加热至70～90℃，逐滴滴入引发剂，并保温熟化60min，抽真空除去溶剂，得含氟聚丙烯酸酯；
S2、在分散机中按重量份配比加入含氟聚丙烯酸酯、水性环氧树脂、水性聚氨酯、去离子水，分散机的转速为250～400rpm，搅拌8～10min，得混合物A；
S3、将消泡剂、流平剂、二甲基乙醇胺按重量份配比加入分散机中与混合物A混合，分散机的转速为200～350rpm，搅拌10～20min，得混合物B；
S4、将水性色浆按重量份配比加入分散机中与混合物B混合，分散机的转速为70～150rpm，搅拌10～20min，得混合物C；
S5、将成膜助剂、羟乙基纤维素、氯化聚丙烯、防沉剂按重量份配比加入分散机中与混合物C混合，分散机的转速为200～350rpm，搅拌10～20min，得水性塑料漆。
实施例二：
一种易于喷涂的水性塑料漆，由以下重量份的组分组成：
含氟聚丙烯酸酯40份、水性环氧树脂20份、水性聚氨酯3份、成膜助剂8份、水性色浆8份、羟乙基纤维素10份、氯化聚丙烯4份、消泡剂3份、流平剂0.5份、防沉剂4份、二甲基乙醇胺2份、去离子水25份；
含氟聚丙烯酸酯由以下重量份的组分制得：MMA 16份、BA 24份、HFMA 2.8份、反应性乳化剂3份、引发剂0.05份。
其中，反应性乳化剂为DSN-86，成膜助剂为丙二醇丁醚，消泡剂为非硅酮矿物油系消泡剂，引发剂为过硫酸铵，防沉剂为聚酰胺腊乳液。
水性塑料漆的制备方法与实施例一相同。
实施例三：
一种易于喷涂的水性塑料漆，由以下重量份的组分组成：
含氟聚丙烯酸酯40份、水性环氧树脂25份、水性聚氨酯5份、成膜助剂8份、水性色浆8份、羟乙基纤维素7份、氯化聚丙烯4份、消泡剂3份、流平剂0.5份、防沉剂4份、二甲基乙醇胺2份、去离子水30份；
含氟聚丙烯酸酯由以下重量份的组分制得：MMA 12份、BA 24份、HFMA 1份、反应性乳化剂3份、引发剂0.05份。
其中，反应性乳化剂为DSN-86，成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯，消泡剂为非硅酮矿物油系消泡剂，引发剂为过硫酸钠，防沉剂为聚酰胺腊乳液。
水性塑料漆的制备方法与实施例一相同。
实施例四：
一种易于喷涂的水性塑料漆，由以下重量份的组分组成：
含氟聚丙烯酸酯25份、水性环氧树脂30份、水性聚氨酯5份、成膜助剂10份、水性色浆8份、羟乙基纤维素6份、氯化聚丙烯5份、消泡剂3份、流平剂0.5份、防沉剂4份、二甲基乙醇胺3份、去离子水25份；
含氟聚丙烯酸酯由以下重量份的组分制得：MMA 10份、BA 20份、HFMA 3份、反应性乳化剂3份、引发剂0.05份。
其中，反应性乳化剂为DSN-86，成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯，消泡剂为非硅酮矿物油系消泡剂，引发剂为过硫酸钾，防沉剂为聚酰胺腊乳液。
水性塑料漆的制备方法与实施例一相同。
实施例五：
一种易于喷涂的水性塑料漆，由以下重量份的组分组成：
含氟聚丙烯酸酯40份、水性环氧树脂20份、水性聚氨酯3份、成膜助剂10份、水性色浆10份、羟乙基纤维素7份、氯化聚丙烯4份、消泡剂2份、流平剂0.5份、防沉剂4份、二甲基乙醇胺3份、去离子水30份；
含氟聚丙烯酸酯由以下重量份的组分制得：MMA 15份、BA 20份、HFMA 2.8份、反应性乳化剂2.5份、引发剂0.05份。
其中，反应性乳化剂为DSN-86，成膜助剂为丙二醇丁醚，消泡剂为非硅酮矿物油系消泡剂，引发剂为过硫酸铵，防沉剂为聚酰胺腊乳液。
水性塑料漆的制备方法与实施例一相同。
对实施例一至实施例五中的水性塑料漆进行性能测试，测试结果如下表：
Figure BDA0003074891360000071
其中，附着力测试按照ISO4624-2004标准采用拉开法试验；涂层耐温变性测试采用(-15±2℃)，18h→(80±2℃)，3h→(180±2℃)，3h，循环5次的方法测试。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种易于喷涂的水性塑料漆，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
含氟聚丙烯酸酯20～45份、水性环氧树脂10～35份、水性聚氨酯1～7份、成膜助剂7～15份、水性色浆5～12份、羟乙基纤维素5～12份、氯化聚丙烯3～5份、消泡剂1～10份、流平剂0.1～1.5份、防沉剂3～5份、二甲基乙醇胺1～5份、去离子水15～60份；
含氟聚丙烯酸酯由以下重量份的组分制得：MMA 8～18份、BA 12～27份、HFMA 1～5份、反应性乳化剂1～6份、引发剂0.02～0.1份。
2.根据权利要求1所述的一种易于喷涂的水性塑料漆，其特征在于，所述反应性乳化剂为DSN-86。
3.根据权利要求1所述的一种易于喷涂的水性塑料漆，其特征在于，所述成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种易于喷涂的水性塑料漆，其特征在于，所述消泡剂为非硅酮矿物油系消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种易于喷涂的水性塑料漆，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。
6.根据权利要求1所述的一种易于喷涂的水性塑料漆，其特征在于，所述防沉剂为聚酰胺腊乳液。
7.一种易于喷涂的水性塑料漆的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
S1、含氟聚丙烯酸酯的制备：在分散机中按重量份配比将MMA、BA、HFMA、反应性乳化剂加入溶剂中，加热至70～90℃，逐滴滴入引发剂，并保温熟化60min，抽真空除去溶剂，得含氟聚丙烯酸酯；
S2、在分散机中按重量份配比加入含氟聚丙烯酸酯、水性环氧树脂、水性聚氨酯、去离子水，搅拌8～10min，得混合物A；
S3、将消泡剂、流平剂、二甲基乙醇胺按重量份配比加入分散机中与混合物A混合，搅拌10～20min，得混合物B；
S4、将水性色浆按重量份配比加入分散机中与混合物B混合，搅拌10～20min，得混合物C；
S5、将成膜助剂、羟乙基纤维素、氯化聚丙烯、防沉剂按重量份配比加入分散机中与混合物C混合，搅拌10～20min，得水性塑料漆。
8.根据权利要求7所述的一种易于喷涂的水性塑料漆的制备方法，其特征在于，制备含氟聚丙烯酸酯时，分散机的转速为300～600rpm；制备混合物A时，分散机的转速为250～400rpm；制备混合物B时，分散机的转速为200～350rpm；制备混合物C时，分散机的转速为70～150rpm；制备水性塑料漆时，分散机的转速为200～350rpm。
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