CN113773738A - 一种汽车密封条前端喷涂涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种汽车密封条前端喷涂涂料，包括以下原料制成：水性聚氨酯树脂、分散剂、润湿剂、流平剂、表面滑爽助剂、表面处理剂、消泡剂、荧光剂、水性黑色浆。本发明的有益效果为：本发明所述的汽车密封条前端喷涂涂料在低表面能的橡胶上有很好的附着力，其所含原料分子中含有大量经紫外光和空气中自由基氧原子引发就可以发送链增长反应的共轭双键、硅氧基及与活性氧快速反应的异氰酸酯基团，能形成大量的共价键，使其与橡胶具有很好的附着力。

Description

一种汽车密封条前端喷涂涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及喷涂涂料，具体涉及一种汽车密封条前端喷涂涂料及其制备方法。

背景技术

汽车密封条主要应用于车身部件空隙之间，汽车车门密封条可应用于车门与车身、行李箱盖与车身框架之间等，具有减震、防水、防尘、隔音、装饰、密封等作用。

汽车密封件的水基涂层是近几年发展的新技术，具有水性环保、耐磨性好的优点。其施工工艺复杂，对橡胶表面要等离子处理，需预烘烤，涂装前温度要达到80-100度，涂装后要高温烘烤，烘烤温度达到200-230度。

油性耐磨橡胶油漆为溶剂型橡胶涂层。具有不需要高温烘烤，耐磨性较好的优点。但其具有一定的缺点：涂装前要对橡胶表面等离子处理，涂装后要低温60-100度烘干。因其含有大量的苯类有害溶剂，会造成环境污染，烘烤时易燃易爆。若自然干燥，固化时间很长，表干30分钟以上，交联固化需更长时间，影响生产效率。另外与橡胶的附着力不好，经过高温低温，温热循环易脱落。

现有技术施工工艺复杂，能耗大，生产过程存在易燃易爆，有毒有害的安全隐患。涂层附着力，耐候性不好，对汽车钣金容易造成污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种涂层附着力好、耐磨、抗污染、耐候性好的汽车密封条前端喷涂涂料及其制备方法。

为实现本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车密封条前端喷涂涂料，包括以下重量份的原料制成：水性聚氨酯树脂50-70份、分散剂0.5份、润湿剂0.4-0.6份、流平剂0.3-0.4份、表面滑爽助剂8-15份、表面处理剂8-12份、消泡剂0.4-0.5份、荧光剂2份、水性黑色浆1-2份。

上述一种汽车密封条前端喷涂涂料，作为一种优选的实施方案，包括以下重量份的原料制成：水性聚氨酯树脂60份、分散剂0.5份、润湿剂0.5份、流平剂0.3份、表面滑爽助剂12份、表面处理剂10份、消泡剂0.4份、荧光剂2份、水性黑色浆1份。

水性聚氨酯树脂是指以水作为分散介质的聚氨酯，其基本用途是作皮革涂饰剂。水性聚氨酯树脂克服了丙烯酸乳液涂试剂“热粘冷脆”的弱点，其处理的皮革手感柔软、滑爽、丰满、光亮可极大提高皮具档次，增强市场竞争力。

上述一种汽车密封条前端喷涂涂料，作为一种优选的实施方案，所述表面滑爽助剂为聚醚改性二甲基硅油或聚二甲基硅氧烷。表面滑爽助剂能够在橡胶表面形成滑爽保护层，其中有机基团与聚氨酯树脂中的反应基团形成交联。

上述一种汽车密封条前端喷涂涂料，作为一种优选的实施方案，所述表面处理剂为PP处理剂或氯化聚丙烯。表面处理剂能够与橡胶表面形成接触层，增加其附着效果。

PP处理剂主要是以改性聚烯烃为主原料，专用于PP、PE、TPR、TPE、尼龙等较难粘材质的表面处理。

上述一种汽车密封条前端喷涂涂料，作为一种优选的实施方案，所述水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料制成：异佛尔酮二异氰酸酯45份、聚四氢呋喃醚二醇45份、聚己内酯二醇30份、N-甲基吡咯烷酮15份、1,4-丁二醇5-10份、二羟甲基丙酸5-7份、有机铋催化剂0.1份、丙酮150份、N,N-二甲基乙醇胺3-5份、去离子水152份。

本申请的第二方面，提供一种汽车密封条前端喷涂涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在搅拌的条件下，向水性聚氨酯树脂中加入分散剂、润湿剂、流平剂、表面滑爽助剂、表面处理剂，混合搅拌均匀，得混合料；

(2)向混合料中加入荧光剂、水性黑色浆混合搅拌均匀，再加入消泡剂，静置消泡，得所述的汽车密封条前端喷涂涂料。

橡胶的表面能很低，涂料要与橡胶表面有很好的附着力。如果不考虑对橡胶表面进行等离子、电晕、灼烧等方法处理提高结合力，就必须在涂料分子结构设计时，充分考虑共价键的作用效果。

在无预加热，无等离子处理的前提下，要达到耐磨耐候及附着力要求，除涂料主体树脂要求具备超高分子量外，本发明在合成设计时也做了改进。本发明将水性聚氨酯树脂分子端多官能团与橡胶CC双键反应，将现有技术中后端等离子刻蚀喷涂物理反应改变为前端喷涂化学反应，从而达到超强附着的效果。

本发明所述的涂料在成膜的过程中，大量共轭双键在氧自由基的引发下，各自发生链增长反应，还和涂料中硅氧键异氰酸酯一起与橡胶表面的不饱和双键、未完成硫化的硫原子、活性氢原子之间形成大量的共价键。

此外，涂料分子中的氨酯基羟基与橡胶中的氢元子形成氢健，共价键与氢键的双重效应使涂层在橡胶表面形成附着层。

上述一种汽车密封条前端喷涂涂料的制备方法，作为一种优选的实施方案，步骤(1)中，在搅拌速度为500-700rpm的条件下搅拌30-35min混合搅拌均匀。

上述一种汽车密封条前端喷涂涂料的制备方法，作为一种优选的实施方案，步骤(2)中，混合搅拌的速度为900-1100rmp，混合搅拌的时间为55-65min。

本申请的第三方面，提供一种汽车密封条前端喷涂涂料用于汽车密封条表面喷涂。

本发明的有益效果为：本发明所述的汽车密封条前端喷涂涂料在低表面能的橡胶上有很好的附着力，其所含原料分子中含有大量经紫外光和空气中自由基氧原子引发就可以发送链增长反应的共轭双键、硅氧基及与活性氧快速反应的异氰酸酯基团，能形成大量的共价键，使其与橡胶具有很好的附着力。

采用本发明所述的喷涂涂料无需对橡胶进行预烘烤处理，现有技术涂层与橡胶表面结合力主要靠氢键作用，而本发明所述的涂料主要来自水性聚氨酯树脂分子端多官能团与橡胶CC双键反应形成大量的共价键，使其与橡胶具有很好的附着力，省去了等离子、烘箱、水槽设备及维护的成本。

采用本发明所述的喷涂涂料无需烘烤，而现有的工艺涂料中必须烘烤预热，涂料必须在加热的状态下物理成膜，与橡胶表面不发生化学反应。本发明所述的涂料在挤出端即进行喷涂，改变了以前中端或末端喷涂方式，减少工序及设备，节省了时间和成本，降低了能耗、避免了二次污染。

本发明所述的涂料可将传统的后端等离子刻蚀喷涂物理反应改变为前端喷涂化学反应，使汽车密封件的使用寿命得到提升、耐磨、耐污染、耐候性等性能将明显提升，质量隐患降低，汽车密封系统质量隐患风险将明显得到改善。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

目前市场上普遍使用的水性涂料均无法进行前端喷涂，如果将低分子共轭烯烷化合物通过前端工艺涂装到橡胶表面，不能实现涂层在橡胶表面高强附着，密封条的整体性能得不到保障，增加质量风险。

本发明提供的喷涂涂料无需对橡胶进行预烘烤、等离子处理，其应用水性聚氨酯树脂分子端多官能团与橡胶CC双键反应形成大量的共价键，使其与橡胶具有很好的附着力。且采用本发明所述的喷涂涂料在挤出端即进行喷涂，改变了以前中端或末端喷涂方式，减少工序及设备，节省了时间和成本，降低了能耗、避免了二次污染。

经试验验证本申请所述的表面滑爽助剂和表面处理剂之间具有相辅相成的关系，若在产品中只加入其中一种，达不到产品最终性能要求。

水性聚氨酯树脂的加入量对本申请所述的汽车密封条前端喷涂涂料的性能具有一定的影响，若加入量低于或高于本申请所描述的量，对所述涂料的耐磨性及耐污性具有一定的影响，会降低其性能。

本发明实施例中1重量份代表1g。

实施例1

一种汽车密封条前端喷涂涂料，包括以下重量份的原料制成：水性聚氨酯树脂50重量份、分散剂0.5重量份、润湿剂0.4重量份、流平剂0.3重量份、表面滑爽助剂8重量份、表面处理剂8重量份、消泡剂0.4重量份、荧光剂2重量份、水性黑色浆1重量份；

所述表面滑爽助剂为聚醚改性二甲基硅油；所述表面处理剂为PP处理剂；

所述水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料制成：异佛尔酮二异氰酸酯45重量份、聚四氢呋喃醚二醇45重量份、聚己内酯二醇30重量份、N-甲基吡咯烷酮15重量份、1,4-丁二醇5重量份、二羟甲基丙酸5重量份、有机铋催化剂0.1重量份、丙酮150重量份、N,N-二甲基乙醇胺3重量份、去离子水152重量份。

实施例1所述的汽车密封条前端喷涂涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在搅拌速度为500rpm的条件下，向水性聚氨酯树脂中加入分散剂、润湿剂、流平剂、表面滑爽助剂、表面处理剂，混合搅拌35min，得混合料；

(2)向混合料中加入荧光剂、水性黑色浆在搅拌速度为900rmp的条件下混合搅拌65min，再加入消泡剂，静置消泡，得所述的汽车密封条前端喷涂涂料。

实施例1所述的汽车密封条前端喷涂涂料用于汽车密封条表面喷涂。在喷涂时可在挤出端即进行喷涂，改变了以前中端或末端喷涂方式，减少工序及设备，节省了时间和成本，降低了能耗、避免了二次污染。

实施例2

一种汽车密封条前端喷涂涂料，包括以下重量份的原料制成：水性聚氨酯树脂60重量份、分散剂0.5重量份、润湿剂0.5重量份、流平剂0.3重量份、表面滑爽助剂12重量份、表面处理剂10重量份、消泡剂0.4重量份、荧光剂2重量份、水性黑色浆1重量份；

所述表面滑爽助剂为聚二甲基硅氧烷；所述表面处理剂为氯化聚丙烯；

所述水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料制成：异佛尔酮二异氰酸酯45重量份、聚四氢呋喃醚二醇45重量份、聚己内酯二醇30重量份、N-甲基吡咯烷酮15重量份、1,4-丁二醇8重量份、二羟甲基丙酸6重量份、有机铋催化剂0.1重量份、丙酮150重量份、N,N-二甲基乙醇胺4重量份、去离子水152重量份。

实施例2所述的汽车密封条前端喷涂涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在搅拌速度为600rpm的条件下，向水性聚氨酯树脂中加入分散剂、润湿剂、流平剂、表面滑爽助剂、表面处理剂，混合搅拌32min，得混合料；

(2)向混合料中加入荧光剂、水性黑色浆在搅拌速度为1000rmp的条件下混合搅拌60min，再加入消泡剂，静置消泡，得所述的汽车密封条前端喷涂涂料。

实施例2所述的汽车密封条前端喷涂涂料用于汽车密封条表面喷涂。在喷涂时可在挤出端即进行喷涂，改变了以前中端或末端喷涂方式，减少工序及设备，节省了时间和成本，降低了能耗、避免了二次污染。

实施例3

一种汽车密封条前端喷涂涂料，包括以下重量份的原料制成：水性聚氨酯树脂70重量份、分散剂0.5重量份、润湿剂0.6重量份、流平剂0.4重量份、表面滑爽助剂15重量份、表面处理剂12重量份、消泡剂0.5重量份、荧光剂2重量份、水性黑色浆2重量份；

所述表面滑爽助剂为聚二甲基硅氧烷；所述表面处理剂为氯化聚丙烯；

所述水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料制成：异佛尔酮二异氰酸酯45重量份、聚四氢呋喃醚二醇45重量份、聚己内酯二醇30重量份、N-甲基吡咯烷酮15重量份、1,4-丁二醇10重量份、二羟甲基丙酸7重量份、有机铋催化剂0.1重量份、丙酮150重量份、N,N-二甲基乙醇胺5重量份、去离子水152重量份。

实施例3所述的汽车密封条前端喷涂涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在搅拌速度为700rpm的条件下，向水性聚氨酯树脂中加入分散剂、润湿剂、流平剂、表面滑爽助剂、表面处理剂，混合搅拌30min，得混合料；

(2)向混合料中加入荧光剂、水性黑色浆在搅拌速度为1100rmp的条件下混合搅拌55min，再加入消泡剂，静置消泡，得所述的汽车密封条前端喷涂涂料。

实施例3所述的汽车密封条前端喷涂涂料用于汽车密封条表面喷涂。在喷涂时可在挤出端即进行喷涂，改变了以前中端或末端喷涂方式，减少工序及设备，节省了时间和成本，降低了能耗、避免了二次污染。

本发明所述的汽车密封条前端喷涂涂料的前喷涂层性能研究，依据表1进行检测，检测结果如表2所示。

表1

表2

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车密封条前端喷涂涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料制成：水性聚氨酯树脂50-70份、分散剂0.5份、润湿剂0.4-0.6份、流平剂0.3-0.4份、表面滑爽助剂8-15份、表面处理剂8-12份、消泡剂0.4-0.5份、荧光剂2份、水性黑色浆1-2份。

2.根据权利要求1所述的汽车密封条前端喷涂涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料制成：水性聚氨酯树脂60份、分散剂0.5份、润湿剂0.5份、流平剂0.3份、表面滑爽助剂12份、表面处理剂10份、消泡剂0.4份、荧光剂2份、水性黑色浆1份。

3.根据权利要求1所述的汽车密封条前端喷涂涂料，其特征在于，所述表面滑爽助剂为聚醚改性二甲基硅油或聚二甲基硅氧烷。

4.根据权利要求1所述的汽车密封条前端喷涂涂料，其特征在于，所述表面处理剂为PP处理剂或氯化聚丙烯。

5.根据权利要求1所述的汽车密封条前端喷涂涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料制成：异佛尔酮二异氰酸酯45份、聚四氢呋喃醚二醇45份、聚己内酯二醇30份、N-甲基吡咯烷酮15份、1,4-丁二醇5-10份、二羟甲基丙酸5-7份、有机铋催化剂0.1份、丙酮150份、N,N-二甲基乙醇胺3-5份、去离子水152份。

6.权利要求1-5之一所述的汽车密封条前端喷涂涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在搅拌的条件下，向水性聚氨酯树脂中加入分散剂、润湿剂、流平剂、表面滑爽助剂、表面处理剂，混合搅拌均匀，得混合料；

(2)向混合料中加入荧光剂、水性黑色浆混合搅拌均匀，再加入消泡剂，静置消泡，得所述的汽车密封条前端喷涂涂料。

7.根据权利要求6所述的汽车密封条前端喷涂涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，在搅拌速度为500-700rpm的条件下搅拌30-35min混合搅拌均匀。

8.根据权利要求7所述的汽车密封条前端喷涂涂料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，混合搅拌的速度为900-1100rmp，混合搅拌的时间为55-65min。

9.权利要求1-8之一所述的汽车密封条前端喷涂涂料用于汽车密封条表面喷涂。