CN115160896B - 一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，包括五个步骤：(1)制备底漆一；(2)制备底漆二；(3)制备面漆；(4)轮毂表面预处理；(5)将底漆一喷涂于轮毂表面，进行固化，待固化至完全固化程度的80％后，再将底漆二喷涂于底漆一涂层表面，而后喷涂面漆至底漆二涂层表面，通过配置的磁性模具产生立体图案后，进行完全固化，得到具有具有立体幻影涂层的摩托车轮毂。本发明方法能够有效提升轮毂涂层的层间结合力，改善抗菌、自清洁性能，延长使用寿命，并提升了轮毂的美观性，满足个性化需求。

Description

一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法
技术领域
本发明涉及轮毂制备技术领域，特别是涉及一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法。
背景技术
摩托车是使用引擎驱动，靠手把操纵前轮转向的两轮或三轮车，其主要结构包括动力运输系统、转向系统、刹车系统、冷却系统、电力系统、避震系统等。摩托车的发展是在自行车之后、汽车之前，由于体积小、灵活性高、耗能低、通过性好、行驶迅速以及价格便宜等特点，成为当今社会的主要交通工具之一。
随着市场经济的发展，对于摩托车轮毂不仅需要满足功能上、使用性能上的变化需求，而且还需要满足消费者追求时尚、个性、美观、活泼、动感的要求。轮毂是摩托车承载的重要安全部件，其性能及美观程度对于摩托车整车的性能与形象有着很大的影响。目前，市售的轮毂涂料虽然具有一定的保护及装饰效果，但由于轮毂漆膜中颜料的排列是定向的，则反射的光线是有序的，只能给人们带来平面视觉效果，难以产生立体图案或立体文字的效果，已渐渐不能满足人们高品质生活的需求；另外，轮毂涂料本身的涂层结合力、抗菌性能不佳，在长期使用过程中，容易开裂、脱落、霉化，影响了轮毂的使用寿命，也大大影响了行车安全。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，能够有效提升轮毂涂层的层间结合力，改善抗菌、自清洁性能，延长使用寿命，并提升了轮毂的美观性，满足个性化需求。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水性丙烯酸分散体、水性环氧树脂、去离子水搅拌混合均匀，继续加入丙二醇甲醚醋酸酯、流平剂、消泡剂、分散剂、颜料、润湿剂，搅拌分散均匀，制得底漆一；
(2)取1/3份底漆一，加入甘氨酸、聚丙烯腈纳米纤维混合均匀，得到底漆二；
(3)将水性分散体、3D立体幻影剂、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、硼酸锌、去离子水、多孔粉石英、聚磷酸铵、乙二醇通过分散机充分分散，然后加入pH调节剂、润湿剂、消泡剂、分散剂、赖氨酸、增稠剂、成膜助剂、颜料，继续搅拌混合均匀，制得面漆；
(4)将轮毂表面采用砂纸打磨，并依次进行脱脂、水洗、酸洗、水洗、无铬钝化、纯水洗、干燥处理，制得预处理轮毂；
(5)将底漆一喷涂于轮毂表面并进行固化；待固化至完全固化程度的84％后，将底漆二喷涂于底漆一涂层表面，固化至底漆二涂层达到完全固化程度的30％，而后喷涂面漆至底漆二涂层表面，通过配置的磁性模具产生立体图案后，进行完全固化，得到具有具有立体幻影涂层的摩托车轮毂。
按底漆一总质量100份计，底漆一包括水性丙烯酸分散体19-22份、水性环氧树脂40-45.8份、去离子水10-14份、丙二醇甲醚醋酸酯4.5-6份、流平剂0.8-1.5份、消泡剂0.2-0.3份、分散剂0.25-0.4份、颜料16-18份、润湿剂0.4-0.6份。
步骤(2)中，甘氨酸的加入量为底漆二总质量的4-4.8％。
步骤(2)中，聚丙烯腈纳米纤维的加入量为底漆二总质量的6.9-7.3％。
按面漆总质量100份计，面漆包括水性分散体41.3-45.4份、3D立体幻影剂5.2-7.5份、纳米二氧化钛5.5-7份、纳米氧化锌3.5-6.5份、硼酸锌3.5-5.5份、去离子水17.14-19.21份、多孔粉石英1-3.5份、聚磷酸铵1-2份、乙二醇1.5-1.7份、pH调节剂0.1-0.2份、润湿剂0.6-0.75份、消泡剂0.4-0.5份、分散剂0.2-0.3份、赖氨酸5.25-5.9份、增稠剂0.6-0.75份、成膜助剂1.4-1.55份、颜料1.1-1.3份。
所述面漆中水性分散体为水性羟基丙烯酸共聚物，酸值＜50mgKOH/g。
步骤(5)中，底漆一在140-160℃条件下固化20-40min，形成厚度为10-15μm的底漆一涂层。
步骤(5)中，底漆二涂层的喷涂厚度为3-5μm。
步骤(5)中，面漆产生立体图案后，在140-160℃条件下完全固化，形成厚度为10-15μm的面漆涂层。
底漆和面漆中，流平剂优选德国毕克化学公司出品的BYK-333和BYK-345；消泡剂优选有机硅消泡剂；分散剂优选EFKA4010或EFKA4040；润湿剂优选迪高4100或迪高245；pH调节剂优选Amp-95调节剂；增稠剂优选迪高3600；成膜助剂优选DPNB成膜助剂和DPM成膜助剂的混合物。
3D立体幻影剂也称3D立体魔幻剂、立体幻影剂或立体梦幻剂，通过颜色的搭配，采用磁性模具和常规喷涂设备，就能生产出具有各种3D立体效果的图案。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过有效配置底漆和面漆的组成，改善了涂层与涂层之间以及涂层与摩托车轮毂基体的结合力：通过底漆一原料配比的创新优化，改善了底漆与轮毂基体间的结合力；通过底漆二的喷涂，利用聚丙烯腈纳米纤维的不规则分布交错使底漆二涂层成为具有网状纤维结构的涂层，提升底漆二涂层的结合力；同时使得面漆成分能够填入聚丙烯腈纳米纤维形成的网格或网孔中进行交联固化，提升面漆涂层与底漆涂层二的结合力，并且面漆中的赖氨酸还能与底漆涂层二中的甘氨酸发生缩合，进一步提升面漆与底漆间的结合力，改善涂层硬度；并且赖氨酸与甘氨酸、赖氨酸与赖氨酸的合成产物能够使得面漆涂层具有更好的附着性能和抗菌性能，无需再添加抗菌剂，有效延长了轮毂使用寿命。
2、本发明采用能一次性在摩托车轮毂表面完成立体效果的3D立体幻影剂，形成一种立体动感、具有鲜明的闪烁金属感的涂层，满足消费者对轮毂外观色彩更高的要求。
3、本发明制得的面漆采用水性分散体、纳米二氧化钛作为主要组分，二氧化钛具有一定的光催化性能，在光照条件下可产生电子-空穴对，再与吸附在涂层表面的H2O和O2发生氧化还原反应生成氢氧自由基，氢氧自由基活性很高，可分解有机污染物，实现表面的自清洁。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：
实施例1
一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将20.2质量份酸值＜50mgKOH/g的水性丙烯酸分散体、45.8质量份水性环氧树脂、10质量份去离子水搅拌混合均匀，继续加入5质量份丙二醇甲醚醋酸酯、1质量份流平剂、0.2质量份消泡剂、0.3质量份分散剂、17质量份颜料、0.5质量份润湿剂，搅拌分散均匀，制得底漆一；
(2)取1/3份底漆一，加入甘氨酸、聚丙烯腈纳米纤维混合均匀，得到底漆二；甘氨酸的加入量为底漆二总质量的4％；聚丙烯腈纳米纤维的加入量为底漆二总质量的6.9％。
(3)将41.3质量份水性羟基丙烯酸共聚物(酸值＜50mgKOH/g)、5.2质量份3D立体幻影剂、7质量份纳米二氧化钛、6.5质量份纳米氧化锌、5.5质量份硼酸锌、17.14质量份去离子水、3.5质量份多孔粉石英(1250目)、2质量份聚磷酸铵、1.5质量份乙二醇通过分散机充分分散，然后加入0.2质量份pH调节剂、0.65质量份润湿剂、0.4质量份消泡剂、0.3质量份分散剂、5.25质量份赖氨酸、0.75质量份增稠剂、1.51质量份成膜助剂、1.3质量份颜料，继续搅拌混合均匀，制得面漆；
(4)将轮毂表面采用砂纸打磨，并依次进行脱脂、水洗、酸洗、水洗、无铬钝化、纯水洗、120℃干燥处理，制得预处理轮毂；
(5)将底漆一喷涂于轮毂表面，在140℃条件下固化40min，达到完全固化程度的84％，形成厚度为15μm的底漆一涂层；然后将底漆二喷涂于底漆一涂层表面，喷涂厚度为3μm，固化至底漆二涂层达到完全固化程度的30％；而后喷涂面漆至底漆二涂层表面，通过配置的磁性模具产生立体图案后，在140℃条件下完全固化，形成厚度为10μm的面漆涂层，得到具有具有立体幻影涂层的摩托车轮毂。
实施例2
一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将21质量份酸值＜50mgKOH/g的水性丙烯酸分散体、40质量份水性环氧树脂、14质量份去离子水搅拌混合均匀，继续加入6质量份丙二醇甲醚醋酸酯、1.5质量份流平剂、0.3质量份消泡剂、0.4质量份分散剂、16.2质量份颜料、0.6质量份润湿剂，搅拌分散均匀，制得底漆一；
(2)取1/3份底漆一，加入甘氨酸、聚丙烯腈纳米纤维混合均匀，得到底漆二；甘氨酸的加入量为底漆二总质量的4.5％；聚丙烯腈纳米纤维的加入量为底漆二总质量的7.1％。
(3)将42.1质量份水性羟基丙烯酸共聚物(酸值＜50mgKOH/g)、6质量份3D立体幻影剂、7质量份纳米二氧化钛、5.5质量份纳米氧化锌、5质量份硼酸锌、18.87质量份去离子水、2质量份多孔粉石英(1250目)、1质量份聚磷酸铵、1.7质量份乙二醇通过分散机充分分散，然后加入0.1质量份pH调节剂、0.74质量份润湿剂、0.5质量份消泡剂、0.2质量份分散剂、5.9质量份赖氨酸、0.6质量份增稠剂、1.55质量份成膜助剂、1.24质量份颜料，继续搅拌混合均匀，制得面漆；
(4)将轮毂表面采用砂纸打磨，并依次进行脱脂、水洗、酸洗、水洗、无铬钝化、纯水洗、120℃干燥处理，制得预处理轮毂；
(5)将底漆一喷涂于轮毂表面，在150℃条件下固化20min，达到完全固化程度的84％，形成厚度为10μm的底漆一涂层；然后将底漆二喷涂于底漆一涂层表面，喷涂厚度为5μm，固化至底漆二涂层达到完全固化程度的30％；而后喷涂面漆至底漆二涂层表面，通过配置的磁性模具产生立体图案后，在150℃条件下完全固化，形成厚度为15μm的面漆涂层，得到具有具有立体幻影涂层的摩托车轮毂。
实施例3
一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将22质量份酸值＜50mgKOH/g的水性丙烯酸分散体、44.65质量份水性环氧树脂、10质量份去离子水搅拌混合均匀，继续加入4.5质量份丙二醇甲醚醋酸酯、1质量份流平剂、0.2质量份消泡剂、0.25质量份分散剂、17质量份颜料、0.4质量份润湿剂，搅拌分散均匀，制得底漆一；
(2)取1/3份底漆一，加入甘氨酸、聚丙烯腈纳米纤维混合均匀，得到底漆二；甘氨酸的加入量为底漆二总质量的4.2％；聚丙烯腈纳米纤维的加入量为底漆二总质量的7.3％。
(3)将43.5质量份水性羟基丙烯酸共聚物(酸值＜50mgKOH/g)、6质量份3D立体幻影剂、6.5质量份纳米二氧化钛、5.5质量份纳米氧化锌、5.5质量份硼酸锌、18.95质量份去离子水、1质量份多孔粉石英(1250目)、1.2质量份聚磷酸铵、1.6质量份乙二醇通过分散机充分分散，然后加入0.15质量份pH调节剂、0.7质量份润湿剂、0.5质量份消泡剂、0.2质量份分散剂、5.5质量份赖氨酸、0.7质量份增稠剂、1.4质量份成膜助剂、1.1质量份颜料，继续搅拌混合均匀，制得面漆；
(4)将轮毂表面采用砂纸打磨，并依次进行脱脂、水洗、酸洗、水洗、无铬钝化、纯水洗、120℃干燥处理，制得预处理轮毂；
(5)将底漆一喷涂于轮毂表面，在160℃条件下固化30min，达到完全固化程度的84％，形成厚度为12μm的底漆一涂层；然后将底漆二喷涂于底漆一涂层表面，喷涂厚度为4μm，固化至底漆二涂层达到完全固化程度的30％；而后喷涂面漆至底漆二涂层表面，通过配置的磁性模具产生立体图案后，在160℃条件下完全固化，形成厚度为12μm的面漆涂层，得到具有具有立体幻影涂层的摩托车轮毂。
实施例4
一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将19质量份酸值＜50mgKOH/g的水性丙烯酸分散体、45质量份水性环氧树脂、10.6质量份去离子水搅拌混合均匀，继续加入5.5质量份丙二醇甲醚醋酸酯、0.8质量份流平剂、0.25质量份消泡剂、0.35质量份分散剂、18质量份颜料、0.5质量份润湿剂，搅拌分散均匀，制得底漆一；
(2)取1/3份底漆一，加入甘氨酸、聚丙烯腈纳米纤维混合均匀，得到底漆二；甘氨酸的加入量为底漆二总质量的4.7％；聚丙烯腈纳米纤维的加入量为底漆二总质量的7％。
(3)将44质量份水性羟基丙烯酸共聚物(酸值＜50mgKOH/g)、6.5质量份3D立体幻影剂、6质量份纳米二氧化钛、4.5质量份纳米氧化锌、5质量份硼酸锌、18.73质量份去离子水、1.5质量份多孔粉石英(1250目)、1.5质量份聚磷酸铵、1.6质量份乙二醇通过分散机充分分散，然后加入0.1质量份pH调节剂、0.6质量份润湿剂、0.47质量份消泡剂、0.25质量份分散剂、5.7质量份赖氨酸、0.75质量份增稠剂、1.5质量份成膜助剂、1.3质量份颜料，继续搅拌混合均匀，制得面漆；
(4)将轮毂表面采用砂纸打磨，并依次进行脱脂、水洗、酸洗、水洗、无铬钝化、纯水洗、120℃干燥处理，制得预处理轮毂；
(5)将底漆一喷涂于轮毂表面，在150℃条件下固化25min，达到完全固化程度的84％，形成厚度为12μm的底漆一涂层；然后将底漆二喷涂于底漆一涂层表面，喷涂厚度为5μm，固化至底漆二涂层达到完全固化程度的30％；而后喷涂面漆至底漆二涂层表面，通过配置的磁性模具产生立体图案后，在150℃条件下完全固化，形成厚度为13μm的面漆涂层，得到具有具有立体幻影涂层的摩托车轮毂。
实施例5
一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将20质量份酸值＜50mgKOH/g的水性丙烯酸分散体、43.95质量份水性环氧树脂、13质量份去离子水搅拌混合均匀，继续加入5质量份丙二醇甲醚醋酸酯、1质量份流平剂、0.2质量份消泡剂、0.35质量份分散剂、16质量份颜料、0.5质量份润湿剂，搅拌分散均匀，制得底漆一；
(2)取1/3份底漆一，加入甘氨酸、聚丙烯腈纳米纤维混合均匀，得到底漆二；甘氨酸的加入量为底漆二总质量的4.8％；聚丙烯腈纳米纤维的加入量为底漆二总质量的7.1％。
(3)将45.4质量份水性羟基丙烯酸共聚物(酸值＜50mgKOH/g)、7.5质量份3D立体幻影剂、5.5质量份纳米二氧化钛、3.5质量份纳米氧化锌、3.5质量份硼酸锌、19.21质量份去离子水、1.5质量份多孔粉石英(1250目)、1.7质量份聚磷酸铵、1.5质量份乙二醇通过分散机充分分散，然后加入0.1质量份pH调节剂、0.75质量份润湿剂、0.46质量份消泡剂、0.3质量份分散剂、5.4质量份赖氨酸、0.73质量份增稠剂、1.55质量份成膜助剂、1.4质量份颜料，继续搅拌混合均匀，制得面漆；
(4)将轮毂表面采用砂纸打磨，并依次进行脱脂、水洗、酸洗、水洗、无铬钝化、纯水洗、120℃干燥处理，制得预处理轮毂；
(5)将底漆一喷涂于轮毂表面，在140℃条件下固化35min，达到完全固化程度的84％，形成厚度为13μm的底漆一涂层；然后将底漆二喷涂于底漆一涂层表面，喷涂厚度为4μm，固化至底漆二涂层达到完全固化程度的30％；而后喷涂面漆至底漆二涂层表面，通过配置的磁性模具产生立体图案后，在140℃条件下完全固化，形成厚度为12μm的面漆涂层，得到具有具有立体幻影涂层的摩托车轮毂。
根据用户的个性化要求，可对实施例1-5制备的摩托车轮毂需要个性化设计的局部部位进行车亮，并依次进行脱脂、水洗、酸洗、水洗、无铬钝化、纯水洗处理，在120℃的条件下干燥，进一步得到表面干净、无油脂的摩托车轮毂。
对比例1
底漆二中不加聚丙烯腈纳米纤维，其他制备工艺和配比同实施例5。
对比例2
底漆二中不加甘氨酸，其他制备工艺和配比同实施例5。
对比例3
面漆中不加赖氨酸，其他制备工艺和配比同实施例5。
对比例4
底漆一喷涂后完全固化，底漆二喷涂后完全固化，其他同实施例5。
对比例5
采用市售底漆(玉邦牌环氧底漆HB-40060)替代底漆一，其他同实施例5。
对比例6
面漆中不加3D幻影剂，其他制备工艺和配比同实施例5。
下面对不同实施例及对比例的涂层性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将水性丙烯酸分散体、水性环氧树脂、去离子水搅拌混合均匀，继续加入丙二醇甲醚醋酸酯、流平剂、消泡剂、分散剂、颜料、润湿剂，搅拌分散均匀，制得底漆一；
（2）取1/3份底漆一，加入甘氨酸、聚丙烯腈纳米纤维混合均匀，得到底漆二；
（3）将水性分散体、3D立体幻影剂、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、硼酸锌、去离子水、多孔粉石英、聚磷酸铵、乙二醇通过分散机充分分散，然后加入pH调节剂、润湿剂、消泡剂、分散剂、赖氨酸、增稠剂、成膜助剂、颜料，继续搅拌混合均匀，制得面漆；所述面漆中水性分散体为水性羟基丙烯酸共聚物，酸值＜50mgKOH/g；
（4）将轮毂表面采用砂纸打磨，并依次进行脱脂、水洗、酸洗、水洗、无铬钝化、纯水洗、干燥处理，制得预处理轮毂；
（5）将底漆一喷涂于轮毂表面并进行固化；待固化至完全固化程度的84%后，将底漆二喷涂于底漆一涂层表面，固化至底漆二涂层达到完全固化程度的30%，而后喷涂面漆至底漆二涂层表面，通过配置的磁性模具产生立体图案后，进行完全固化，得到具有立体幻影涂层的摩托车轮毂。
2.如权利要求1所述一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，其特征在于：按底漆一总质量100份计，底漆一包括水性丙烯酸分散体19-22份、水性环氧树脂40-45.8份、去离子水10-14份、丙二醇甲醚醋酸酯4.5-6份、流平剂0.8-1.5份、消泡剂0.2-0.3份、分散剂0.25-0.4份、颜料16-18份、润湿剂0.4-0.6份。
3.如权利要求1所述一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，甘氨酸的加入量为底漆二总质量的4-4.8%。
4.如权利要求1所述一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，聚丙烯腈纳米纤维的加入量为底漆二总质量的6.9-7.3%。
5.如权利要求1所述一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，其特征在于：按面漆总质量100份计，面漆包括水性分散体41.3-45.4份、3D立体幻影剂5.2-7.5份、纳米二氧化钛5.5-7份、纳米氧化锌3.5-6.5份、硼酸锌3.5-5.5份、去离子水17.14-19.21份、多孔粉石英1-3.5份、聚磷酸铵1-2份、乙二醇1.5-1.7份、pH调节剂0.1-0.2份、润湿剂0.6-0.75份、消泡剂0.4-0.5份、分散剂0.2-0.3份、赖氨酸5.25-5.9份、增稠剂0.6-0.75份、成膜助剂1.4-1.55份、颜料1.1-1.3份。
6.如权利要求1所述一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，底漆一在140-160℃条件下固化20-40min，形成厚度为10-15μm的底漆一涂层。
7.如权利要求1所述一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，底漆二涂层的喷涂厚度为3-5μm。
8.如权利要求1所述一种具有立体幻影涂层的摩托车轮毂的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，面漆产生立体图案后，在140-160℃条件下完全固化，形成厚度为10-15μm的面漆涂层。
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