CN114605897A - 一种汽车车漆及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车车漆及其制备方法与应用，该汽车车漆包括以下原料:丙烯酸树脂、单体和助剂；其中，所述丙烯酸树脂包括多官能聚酯树脂和四～六官能聚氨酯中的至少一种；所述单体包括二～四官能聚氨酯。其制备方法包括以下步骤：S1、将所述丙烯酸树脂、单体和助剂混合，得前驱体；S2、将所述前驱体光固化，即得所述汽车车漆。本发明通过使用UVLED灯固化，使车漆在数秒内完全干燥，在保证漆面效果的同时，大幅提高了漆面干燥时间，提高了补漆效率。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种汽车车漆及其制备方法与应用。
背景技术
汽车车漆使汽车车身长时间具有良好的光泽并不被腐蚀，既起到了良好的保护效果，还能够提升汽车的漆膜光泽度。汽车漆面主要包括底漆与面漆，其中底漆是填料含量较多的漆料，面漆是低填料含量的漆料，底漆主要用于对凹凸不平的钣金车身进行填充，形成光滑表面，然后再在底漆上涂覆面漆，形成硬度较高的耐候、酸碱的防护层。
相关技术中，车身表面漆主要是以树脂、添加剂与溶剂为主体材料加工制备而成，在遭遇一定强度的刮蹭时，汽车表面的漆层会被刮落，留下白色的痕迹，严重的甚至会暴露出车身的金属层，如果不及时处理就会导致车身局部锈蚀，而且汽车长时间在户外活动，经常会沾染上尘土，需要及时进行清洗，而在清洗的过程中由于有硬质的颗粒附着在汽车的漆面上以及清洗工具自身的缺陷，容易在车身上留下很多微小的刮痕，对汽车的外观带来不利的影响。传统的车漆划痕修复工作耗费较多的材料和工时，同时存在修复过程中导致色差的问题，影响修复效果。
基于此，需要开发一种汽车车漆及其制备方法，该车漆色差小且耐磨性好。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题为：提供一种汽车车漆，该车漆色差小且耐磨性好。
本发明要解决的第二个技术问题为：提供上述汽车车漆的制备方法。
本发明要解决的第三个技术问题为：提供上述汽车车漆的应用。
为解决上述第一个技术问题，本发明提供的技术方案为：一种汽车车漆，包括以下原料：丙烯酸树脂、单体和助剂；
其中，所述丙烯酸树脂包括多官能聚酯树脂和四～六官能聚氨酯中的至少一种；
所述单体包括二～四官能单体。
多官能聚酯树脂作为车漆性能的主体树脂，此树脂具有低气味、低粘度、高光泽和耐黄变的特点；同时还为漆膜提供良好的交联密度，从而使漆膜具有良好的硬度，提高耐磨性和耐化学性能。
六官能聚氨酯丙烯酸酯对色浆的湿润性和分散性比较好，而且提供了很好的耐磨性。同时改善色浆的流平性。
二官能单体漆膜提供一定的柔韧性，良好的附着力和耐化性。
树脂的官能度越高，需要的固化能量越低，相应的固化速度越快；同时，官能度的提升，会导致树脂的粘度变大，需添加更多的稀释剂进行稀释，会导致VOC值变大。
根据本发明的一些实施方式，所述多官能聚酯树脂包括中山科田7310。
根据本发明的一些实施方式，所述多官能聚酯树脂的粘度为10000cps～20000cps(25℃)。
根据本发明的一些实施方式，所述丙烯酸树脂的粘度为2000cps～50000cps(25℃)。
根据本发明的一些实施方式，所述单体包括二官能聚氨酯。
根据本发明的一些实施方式，所述助剂包括硫醇、光引发剂、有机硅助剂和稀释剂。
硫醇能够提高涂料表干速度。
光引发剂在紫外光的照射下产生裂解，引发车漆体系的聚合固化，达到成膜的效果。
根据本发明的一些实施方式，所述汽车车漆包括以下重量份数的原料：丙烯酸树脂20份～50份、单体10份～20份、硫醇1份～3份、光引发剂4份～7份、有机硅助剂0.1份～0.2份和稀释剂10份～30份。根据本发明的一些实施方式，所述助剂包括色浆。
根据本发明的一些实施方式，所述色浆包括白色浆、红色浆和黑色浆中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述色浆的重量份数为3份～20份。
根据本发明的一些实施方式，所述光引发剂包括TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷)和819(双(2,4,6-基苯甲酰基)-苯基氧化膦)。
根据本发明的一些实施方式，所述有机硅助剂包括有机聚硅氧烷。
在汽车漆膜的表面形成涂膜后即使在夏天高温下也会形成固体的涂膜，不易粘灰吸尘，而且有很好的拨水性和防污性能。
根据本发明的一些实施方式，所述稀释剂包括酯类溶剂。
根据本发明的一些实施方式，所述酯类溶剂包括丁酯和乙酯中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述丁酯包括乙酸丁酯。
根据本发明的一些实施方式，所述乙酯包括乙酸乙酯。
稀释剂能够适当降低车漆的粘度，调整车漆体系的固化反应速度。
根据本发明实施方式的汽车车漆，至少具备如下有益效果：本发明的汽车车漆通过使用UVLED灯固化，使车漆在数秒内完全干燥，在保证漆面效果(无桔皮)的同时，大幅提高了漆面干燥时间，补漆效率高；同时其具备有优异的耐碱性和耐乙醇性。
为解决上述第二个技术问题，本发明提供的技术方案为：上述汽车车漆的制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述丙烯酸树脂、单体和助剂混合为均匀体系；
S2、将所述均匀体系光固化，即得所述汽车车漆。
根据本发明的一些实施方式，所述光固化的时间为1s～5s，所述光固化的能量为300mJ/cm2～600mJ/cm2。
根据本发明实施方式的制备方法，至少具备如下有益效果：本发明的汽车车漆通过使用UVLED灯固化，使车漆在数秒内完全干燥，在保证漆面效果的同时，大幅提高了漆面干燥时间，补漆效率高。
为解决上述第三个技术问题，本发明提供的技术方案为：上述的汽车车漆在汽车车漆修复中的应用。
根据本发明实施方式的应用，至少具备如下有益效果：本发明的汽车车漆在修复过程中环境污染小，修复效率高，成本低，车漆修复质量好和抗划伤能力强。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明实施方式中硫醇为十二硫醇。
本发明的实施例一为：一种汽车车漆，包括以下重量份数原料：
多官能聚酯树脂：中山科田7310(粘度10000cps～20000cps(25℃))：50份；
二官能聚氨酯：上海宝诚新材料2020(粘度100cps～300cps(25℃))：12份；
硫醇：2份；
光引发剂：久日819：3份；
有机硅助剂：毕克BYK333：0.2份；
稀释剂：乙酯16份和丁酯8份；
色浆：自研黑墨500：8.8份。
本发明实施例一中汽车车漆的制备方法包括如下步骤：
S1、将四官能聚酯树脂、二官能聚氨酯、硫醇、光引发剂、有机硅助剂、稀释剂和色浆混合，得前驱体；
S2、将上述前驱体在300mJ/cm2的能量下，光固化4s，即得汽车车漆。
本发明的实施例二为：一种汽车车漆，包括以下重量份数原料：
六官能聚氨酯：赢创未来9600(粘度8000cps～15000cps(25℃))：44份；
二官能聚氨酯：上海宝诚2020：15.6份；
硫醇：1份；
光引发剂：久日TPO 3份和久日819：0.2份；
有机硅助剂：毕克BYK333 0.2份；
稀释剂：乙酯15份和丁酯6份；
色浆：自研白浆15份。
本发明实施例二中汽车车漆的制备方法包括如下步骤：
S1、将六官能聚氨酯、二官能聚氨酯、硫醇、光引发剂、有机硅助剂、稀释剂和色浆混合，得前驱体；
S2、将上述前驱体在300mJ/cm2的能量下，光固化4s，即得汽车车漆。
本发明的实施例三为：一种汽车车漆，包括以下重量份数原料：
六官能聚氨酯：赢创未来9600(粘度8000cps～15000cps(25℃))：48份；
二官能聚氨酯：上海宝诚2030(粘度100cps～300cps(25℃))：17.3份；
硫醇：1份；
光引发剂：久日TPO 3份和久日819：0.5份；
有机硅助剂：毕克BYK333：0.2份；
稀释剂：乙酯18份和丁酯12份。
本发明实施例三的制备方法与实施例二中相同。
本发明的实施例四为：一种汽车车漆，包括以下重量份数原料：
六官能聚氨酯：赢创未来9600：24份；
二官能聚氨酯：上海2030：18份；
硫醇：1份；
光引发剂：久日TPO 4.5份和久日819：1份；
有机硅助剂：毕克BYK333：0.5份；
稀释剂：乙酯30份和丁酯20份。
本发明实施例四的制备方法与实施例二中相同。
本发明的实施例五为：一种汽车车漆，包括以下重量份数原料：
四官能聚酯树脂：中山科田7310：54.7份；
二官能聚氨酯：上海宝诚2020：16份；
硫醇：3份；
光引发剂：久日819：2份
有机硅助剂：毕克BYK333：0.3份；
稀释剂：乙酯12份和丁酯6份；
色浆：自研红色浆6份。
本发明实施例五的制备方法与实施例一中相同。
本发明的对比例一为：一种汽车车漆，包括以下重量份数的原料：
六官能聚酯树脂：科田2602(黏度15000cps-25000cps(25℃))：50份；
二官能聚氨酯：上海宝诚新材料2020：12份；
硫醇：2份；
光引发剂：久日819：3份；
有机硅助剂：毕克BYK333：0.2份；
稀释剂：乙酯16份和丁酯8份；
色浆：自研黑墨500：8.8份。
本发明对比例一中汽车车漆的制备方法包括如下步骤：
S1、将四官能聚酯树脂、硫醇、光引发剂、有机硅助剂、稀释剂和色浆混合，得前驱体；
S2、将上述前驱体在300mJ/cm2的能量下，光固化5s，即得汽车车漆。
本发明的对比例二为：一种汽车车漆，包括以下重量份数的原料：
二官能聚酯树脂：科田2307黏度(60000cps～80000cps(25℃))：50份；
二官能聚氨酯：上海宝诚新材料2020：12份；
硫醇：2份；
光引发剂：久日819：3份；
有机硅助剂：毕克BYK333：0.2份；
稀释剂：乙酯26份和丁酯18份；
色浆：自研黑墨500：8.8份。
本发明对比例二中汽车车漆的制备方法包括如下步骤：
S1、将二官能聚酯树脂、二官能聚氨酯、硫醇、光引发剂、有机硅助剂、稀释剂和色浆混合，得前驱体；
S2、将上述前驱体在300mJ/cm2的能量下，光固化5s，即得汽车车漆。
本发明的对比例三为：一种汽车车漆，包括以下重量份数的原料：
多官能聚酯树脂：中山科田7310：50份；
六官能聚氨酯：中山科田3620(黏度40000cps～50000cps(25℃))：12份；
硫醇：2份；
光引发剂：久日819：3份；
有机硅助剂：毕克BYK333：0.2份；
稀释剂：乙酯20份和丁酯15份；
色浆：自研黑墨500：8.8份。
本发明对比例三中汽车车漆的制备方法包括如下步骤：
S1、将四官能聚酯树脂、六官能聚氨酯、光引发剂、有机硅助剂、稀释剂和色浆混合，得前驱体；
S2、将上述前驱体在300mJ/cm2的能量下，光固化3s，即得汽车车漆。
本发明的对比例四为：一种汽车车漆，包括以下重量份数的原料：
多官能聚酯树脂：中山科田7310：50份；
三官能聚氨酯：中山科田3311(黏度110000cps～～130000cps(25℃))：12份；
硫醇：2份；
光引发剂：久日819：3份；
有机硅助剂：毕克BYK333：0.2份；
稀释剂：乙酯16份和丁酯8份；
色浆：自研黑墨500：8.8份。
本发明对比例四中汽车车漆的制备方法包括如下步骤：
S1、将四官能聚酯树脂、三官能聚氨酯、硫醇、光引发剂、有机硅助剂、稀释剂和色浆混合，得前驱体；
S2、将上述前驱体在300mJ/cm2、的能量下，光固化4s，即得汽车车漆。
将本发明实施例一～五和对比例一～四的汽车车漆喷涂于受损汽车表面，膜厚为8μm，在80℃的恒温烘箱钟烘烤20min。
本发明的实施例一～五和对比例一～四制得的汽车车漆的性能测试结果见表1，性能测试方法参照QC-T484-1999，耐乙醇测试方法：在体积分数为53％的乙醇中浸泡。
耐磨性测试：选用纸带耐磨仪，175克负重，进行测试，结果为700次OK。
表1本发明的实施例一～五和对比例一～四制得的汽车车漆的性能测试结果
从表1中性能测试结果得知，本发明实施例一～五制得的汽车车漆的耐碱性及耐乙醇性能优异，远高于对比例一中耐碱性5min和耐乙醇性(4h～5h)。
本发明对比例一与实施例一的差异在于：选用粘度较高的丙烯酸树脂，结合表1分析得知：粘度较高的丙烯酸树脂，虽然降低了固化时间；但在稀释过程中需要使用更多的稀释剂，导致VOC超标；同时硬度相对较低(0.6降低为0.4)且外观存在轻微桔皮，并不能制得本申请中修复效果好的汽车车漆。
本发明对比例二与实施例一的差异在于：选用官能度较低的丙烯酸树脂，结合表1分析得知：官能度较低的丙烯酸树脂，固化时间较长，生产效率降低；同时外观存在孔洞，并不能制得本申请中修复效果好的汽车车漆。
本发明对比例三与实施例一的差异在于：选用粘度较高的聚氨酯，结合表1分析得知：粘度较高的聚氨酯，虽然降低了固化时间；但在稀释过程中需要使用更多的稀释剂，导致VOC超标；同时外观存在桔皮，并不能制得本申请中修复效果好的汽车车漆。
本发明对比例四与实施例一的差异在于：选用粘度较高的聚氨酯和粘度较高的聚氨酯，结合表1分析得知：粘度较高的聚氨酯和粘度较高的聚氨酯，虽然降低了固化时间；但在稀释过程中需要使用更多的稀释剂，导致VOC超标；；同时硬度相对较低(0.6降低为0.3)且外观存在轻微桔皮，并不能制得本申请中修复效果好的汽车车漆。
综上所述，本发明提供的汽车车漆通过使用UVLED灯固化，使车漆在数秒内完全干燥，在保证漆面效果的同时，大幅提高了漆面干燥时间，补漆效率高。
上面结合说明书内容对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种汽车车漆，其特征在于：包括以下原料：丙烯酸树脂、单体和助剂；
其中，所述丙烯酸树脂包括多官能聚酯树脂和四～六官能聚氨酯中的至少一种；
所述单体包括二～四官能单体。
2.根据权利要求1所述的一种汽车车漆，其特征在于：所述助剂包括硫醇、光引发剂、有机硅助剂和稀释剂。
3.根据权利要求2所述的一种汽车车漆，其特征在于：包括以下重量份数的原料：丙烯酸树脂20份～50份、单体10份～20份、硫醇1份～3份、光引发剂4份～7份、有机硅助剂0.1份～0.2份和稀释剂10份～30份。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种汽车车漆，其特征在于：所述助剂包括色浆；优选地，所述色浆包括白色浆、红色浆和黑色浆中的至少一种；更优选地，所述色浆的重量份数为3份～20份。
5.根据权利要求2或3所述的一种汽车车漆，其特征在于：所述光引发剂包括TPO和双(2,4,6-基苯甲酰基)-苯基氧化膦中的至少一种。
6.根据权利要求2或3所述的一种汽车车漆，其特征在于：所述有机硅助剂包括有机聚硅氧烷。
7.根据权利要求2或3所述的一种汽车车漆，其特征在于：所述稀释剂包括酯类溶剂；优选地，所述酯类溶剂包括丁酯和乙酯中的至少一种；更优选地，所述丁酯包括乙酸丁酯；更优选地，所述乙酯包括乙酸乙酯。
8.一种制备如权利要求1至7任一项所述的汽车车漆的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将所述丙烯酸树脂、单体和助剂混合得前驱体；
S2、将所述前驱体光固化，即得所述汽车车漆。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述光固化的时间为1s～5s，所述光固化的能量为300mJ/cm2～600mJ/cm2。
10.根据权利要求1至6任一项所述的汽车车漆在汽车车漆修复中的应用。
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