CN114806379A - 一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请为2019114152002分案申请，提供一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料及其制备方法，其技术方案要点是包括清漆，清漆包括如下重量份组分：改性聚酯树脂8～15份，聚碳酸酯树脂10～18份，甲基异丁基酮10～15份，消光粉1～6份，流平剂0.2～0.4份，催化剂0.1～0.3份，分散剂0.1～0.8份，乙酸丁酯15～20份，丁酮15～20份，固化剂8～14份，用于替代国产高铁动车组车辆连接及风挡处三元乙丙橡胶上的PU涂层，其附着力达到1以上，延展/拉伸性能良好，50％以下无开裂浮起现象，50％以上无剥离现象，老化测试900小时后，2万次曲饶测试无开裂剥离现象，可有效保护三元乙丙橡胶(EPDM)本体，在恶劣环境下长期保持柔韧性。

Description

一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料及其制备方法
本申请为分案申请，原申请的申请号为2019114152002，申请日为2019年12月31日，发明专利名称为：一种三元乙丙橡胶(EPDM)上的高性能涂料及其制备方法。
【技术领域】
本发明属于本发明属于PU涂料涂层技术领域，具体是一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料及其制备方法。
【背景技术】
应用于中国国产高铁风挡和车厢连接件类组件，本PU涂层与国内三元乙丙橡胶(EPDM)合成共同开发进行，在高铁大规模国产化前此类组件由日本“东海”等日企整体进口；日本整体进口组件存在涂层耐候性差，使用1年左右会发生黄变、脆裂；不易清洁，粘附灰尘难清洗。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，可有效保护三元乙丙橡胶(EPDM)本体，在恶劣环境下长期保持柔韧性。
本发明还提供一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料的制备方法。
一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，包括清漆和色漆，所述清漆包括如下重量份组分：
Figure BDA0003667559770000021
改性聚酯树脂优选为丙烯酸改性聚酯树脂，聚碳酸酯树脂固含100％，当量1000，在丙烯酸改性聚酯树脂中按照10-50％混拼入聚碳酸酯树脂，利用聚碳酸酯的耐冲击性能好的优点，保证涂层柔韧性不受影响的同时，提供耐污性(易清洁)、耐紫外、耐化学品性(耐酸、耐碱)和耐低温性能(-40℃使用一年漆膜不会开裂)，同时涂层与三元乙丙橡胶(EPDM)具有良好的附着力，使其附着力≥4B(1级以上附着力)，在伸长率为50％以下无开裂浮起现象，50％以上无剥离现象。老化测试900小时后，附着力、变色等级、斑点等级等均在1级及以上。
优选的，所述色漆包括如下重量份组分：
Figure BDA0003667559770000022
Figure BDA0003667559770000031
优选的，所述色膏包括如下重量组分：
Figure BDA0003667559770000032
三辊机研磨至细度＜10um待用。
优选的，所述消光粉为OK520，所述流平剂为醚硅改性类的聚醚改性有机硅或聚醚改性二甲基硅氧烷中的一种。OK520消光粉易分散、消光性好，因其特殊的沉淀过程，使之有很高透明度，特别在本体系中，并且能使漆膜有很好的抗化学品性能；聚醚改性有机硅经改性，亲水的聚醚链段具有水溶性，聚硅氧烷链段具有低表面张力，使得涂层在成膜过程中形成平整、光滑、均匀的膜层，增加表面滑爽同时提高耐划伤性和防粘连性，并可让较高漆膜厚度留在垂直表面上。
优选的，所述催化剂为环保有机锡类，优选为单丁基氧化锡或二丁基氧化锡中的一种。环保有机锡作为酯化催化剂有副反应少、产品纯度高、不必后处理，不腐蚀设备等优点。
优选的，所述色漆厚度30～40um,面漆厚度25～35um,成膜条件100℃/60min。目前产品有哑光灰色色漆、哑光白色色漆、哑光绿色色漆、亮光绿色色漆、高光白色面漆、哑光透明面漆和高亮透明面漆等。
优选的，所述固化剂为HDI开环三聚体与硅烷偶联剂(KH～560)按照1～4:16～24的重量比例复配而成8～12(使用时作为另一组分单独加入)。在聚酯树脂链段中通过接枝引入柔韧性较好的有机硅或醚硅等基团，极大程度的增加了树脂的柔韧性与耐候性，使其曲挠测试由5000次左右出现漆膜开裂剥离脱落提升至2万次后漆膜无开裂、脱落，同时保留树脂中的羟基，使其能够与HDI三聚体发生缩合反应。改性聚酯树脂固含60％，当量3600，环氧树脂当量高说明它的分子结构里环氧基的含量较高，和固化剂反应程度较大，这对它的颜色没什么影响，HDI三聚体即含异氰尿酸酯基的固化剂，异氰酸根质量分数为25％，理论官能团为3，过高的固化剂添加会导致硅氧链的交联程度增加，网状结构变密，增加涂层的硬度，不利于涂层防污性能，过高的硅烷偶联剂添加会导致涂层表面的亲水基团增加。
采用HDI三聚体(固含90％，当量210)作为固化剂，使其能够在90-100℃/60min即可完成缩聚反应，缩短了反应时间、降低了反应温度，避免了三元乙丙橡胶(EPDM)烘烤过程中的老化问题。
一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料的制备方法，包括如下步骤：
制备清漆：按照重量组分依次加入改性聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、甲基异丁基酮、催化剂和分散剂，500RPM分散搅拌3～5分钟至均匀,边搅拌边加入消光粉和色膏，1000RPM分散搅拌15分钟，三辊机研磨至细度≤10μm，之后加入流平剂和丁酮后500RPM分散搅拌3～5min，使用前加入固化剂、乙酸乙酯；
制备色漆：按照重量组分依次加入改性聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、甲基异丁基酮、催化剂和分散剂，500RPM分散搅拌3～5分钟至均匀,边搅拌边加入消光粉，1000RPM分散搅拌15分钟，三辊机研磨至细度≤10μm，之后加入流平剂和丁酮后500RPM分散搅拌3～5min，使用前加入固化剂、乙酸乙酯。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明提供了一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，用于附着三元乙丙橡胶(EPDM)表面，用于替代国产高铁动车组车辆连接及风挡处EPDM(三元乙丙橡胶)上的PU涂层，替代国外进口，其附着力达到1以上，延展/拉伸性能良好，50％以下无开裂浮起现象，50％以上无剥离现象，老化测试900小时后，附着力、变色等级等均在1级或以上，耐低温冲击：-40度冲击不开裂，2万次曲饶测试无开裂剥离现象。
【具体实施方式】
结合实施例1-6对本申请的一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料做进一步说明，其制备方法如下，：
实施例1～6：
制备清漆：按照重量组分依次加入改性聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、甲基异丁基酮、催化剂和分散剂，500RPM分散搅拌3～5分钟至均匀,边搅拌边加入消光粉和色膏，1000RPM分散搅拌15分钟，三辊机研磨至细度≤10μm，之后加入流平剂和丁酮后500RPM分散搅拌3～5min，使用前加入固化剂、乙酸乙酯；
制备色漆：按照重量组分依次加入改性聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、甲基异丁基酮、催化剂和分散剂，500RPM分散搅拌3～5分钟至均匀,边搅拌边加入消光粉，1000RPM分散搅拌15分钟，三辊机研磨至细度≤10μm，之后加入流平剂和丁酮后500RPM分散搅拌3～5min，使用前加入固化剂、乙酸乙酯。
表1：实施例1-6的制备方法中清漆各组分重量份数比
Figure BDA0003667559770000061
表2：实施例1-6的制备方法中色漆各组分重量份数比
Figure BDA0003667559770000062
表3：实施例1-6的制备方法中色漆的色膏各组分重量份数比
Figure BDA0003667559770000071
对所得产品于三元乙丙橡胶(EPDM)固化成膜后测试如表4：
表4：实施例1-6的所得产品成膜后测试
标准 实施例 实施例 实施例 实施例 实施例 实施例
硬度(A) 50 65 68 63 72 74 65
百格 4B 5B 5B 5B 5B 5B 5B
耐磨 60 201 192 180 178 177 169
冷热冲击 不开裂 无 无 无 无 无 无
附着力 1级 1级 1级 1级 1级 1级 1级
耐黄变 4.5级 5级 5级 5级 5级 5级 5级
耐老化 45级 5级 5级 5级 5级 5级 5级
曲饶测试 无破损 无 无 无 无 无 无
弯曲测试 1mm 2mm 2mm 2mm 2mm 2mm 2mm
延展/拉伸 无开裂 无 无 无 无 无 无
注：测试方法
1、硬度：采用GS-706G硬度计测试；
2、百格测试：10*10的1慢慢网格，3M610胶带快速剥离；
3、耐磨性：按照SS-00208耐磨测试，300g砝码，512砂橡皮，耐磨耗片；
4、冷热冲击：零下40度，零上60度；
5、耐黄变：；耐黄变测试按照HGT3689的A法测试，温度50℃、时间6小时；
6、耐老化：用Q-SunXe-1-S测试，光照1小时42分钟、喷淋18分钟，循环测试168小时；
7、耐挠曲测试：ISO5402；
8、弯曲测试：GB/T6742-2007，2万次。
本发明提供了一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，用于附着三元乙丙橡胶(EPDM)表面，用于替代国产高铁动车组车辆连接及风挡处EPDM(三元乙丙橡胶)上的PU涂层，替代国外进口，其附着力达到1以上，延展/拉伸性能良好，50％以下无开裂浮起现象，50％以上无剥离现象，老化测试900小时后，附着力、变色等级等均在1级或以上，耐低温冲击：-40度冲击不开裂，2万次曲饶测试无开裂剥离现象，且因为多品类色膏的加入，使产品呈现丰富的色彩。

Claims (7)

1.一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，其特征在于：包括清漆，所述清漆包括如下重量份组分：
Figure FDA0003667559760000011
所述改性聚酯树脂为丙烯酸改性聚酯树脂，聚碳酸酯树脂固含量100％，当量1000；
所述固化剂为HDI开环三聚体与硅烷偶联剂KH-560按照1～4:16～24的重量比例复配而成。
2.根据权利要求1所述的一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，其特征在于：所述催化剂为单丁基氧化锡或二丁基氧化锡中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，其特征在于：所述消光粉为OK520。
4.根据权利要求1所述的一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，其特征在于：所述流平剂为醚硅改性类的聚醚改性有机硅或聚醚改性二甲基硅氧烷中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，其特征在于：所述高柔性涂料的成膜条件100℃/60min。
6.根据权利要求1所述的一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料，其特征在于：所述消光粉高速分散加入，所述丁酮低速分散加入。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种应用于三元乙丙橡胶上的高柔性涂料的制备方法，其特征在于：制备清漆：按照重量组分依次加入改性聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、甲基异丁基酮、催化剂和分散剂，500RPM分散搅拌3～5分钟至均匀,边搅拌边加入消光粉，1000RPM分散搅拌15分钟，三辊机研磨至细度≤10μm，之后加入流平剂和丁酮后500RPM分散搅拌3～5min，使用前加入固化剂、乙酸乙酯。
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