CN115895446A - 适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于低温防冻涂料应用技术领域，具体公开了适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，由以下重量份的组分制成：聚酯改性分散体50‑60份、氨基树脂16‑22份、附着力促进剂1.5‑3.0份、流平剂0.3‑0.8份、消泡剂0.05‑0.2份、去离子水10‑15份、溶剂5‑10份和和铝银浆2‑3份。本发明制备的水性低温防冻涂料，是一种低温防冻储存的水性产品，同时本发明针对不同体系如实色、闪光漆等,在北方市场冬季低温储存不易结冰并且粘度不会升高且不会影响其性能。

Description

适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于低温防冻涂料应用技术领域，具体涉及适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料及其制备方法。

背景技术

据统计全世界每年向大气释放碳氢化合物为2000万吨，其中有机溶剂为 1000万吨，其中大部分是涂料行业所为。涂料制作时排放到大气中的有机溶剂为涂料产量的20％。涂装过程中挥发到大气中的有机溶剂为涂料量的50％-80％。这些排放到大气中的有机挥发物对人体和环境造成了严重的污染和威胁。世界各国针对此制定了对有机溶剂挥发量(VOC)进行限定的法律法规。VOC的限制排放大大的促进了粉末涂料、高固体涂料和水性涂料等绿色涂料的发展。水性涂料又称水基涂料、水分散涂料，是以水作为主要溶剂或分散介质，树脂作为分散相，水作为连续相的环保涂料，具有底VOC、无异味、不燃烧且毒性底等优点。

随着绿色涂料的发展，水性涂料日益成为未来涂料市场的主力军。

水性涂料是指配方中的挥发性物质绝大部分是水的涂料。水性涂料与溶剂型涂料最大的区别在于水性涂料以水为分散介质，而溶剂型涂料则依赖有机溶剂，二者因为分散介质的差异导致在挥发性有机化合物及易燃性上的区别。

从上游原材料来看，水性涂料的原材料种类丰富，大致可以分为树脂乳液、颜填料、溶剂和助剂四大类别，从下游产品市场来看，涂料主要应用于房地产、汽车、3C、家具等行业。

现水性涂料在施工时，环境温度及湿度要求严格。水性体系中应对VOC的严格要求，其中以分散体和乳液为主体树脂，其中包含大量的纯水。在冬季或者环境温度偏低的地区储存和施工易结冰影响喷涂施工。

基于上述问题，本发明提供的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料及其制备方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，提供的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料及其制备方法，解决背景技术中低温防冻涂料所存在的问题。

技术方案：本发明的第一方面提供适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，由以下重量份的组分制成，乳液(分散体)50-60份、纯水5-10份、中和剂 0.5-1份、消泡剂0.2-0.4份、流平剂0.1-0.2份、水性色浆3-5份、氨基树脂3-5份、溶剂8-12份和铝银浆2-3份。

本技术方案的，所述乳液(分散体)为40％-50％固体份，所述纯水为去离子纯水。

本技术方案的，所述中和剂为N，N-二甲基乙醇胺，主要用于调节整体的 PH值。

本技术方案的，所述消泡剂是一种炔二醇Germini非离子表面活性剂，由于特殊的结构，产品具有润湿，消泡，改善分散性，提高流动和流平性等多种功能，可有效降低表面张力，控制泡沫，稳定稠度和粘度。与传统表面活性剂相比具有更低的水敏性。

本技术方案的，所述流平剂为水性流平剂，水性流平剂的作用原理是使水性涂料在无剪切力很弱的剪切力的情况下，在水性涂料内部形成疏松的凝胶网络，为了破坏该结构，并使之流动，就要施与外力。当这个外力超过该涂料的屈服值时，其内部结构将遭到完全破坏，涂料会变为很易流动的流体而便于流平；到了一定阶段，湿膜内部又缓慢地恢复疏松结构，使涂料难以流动，从而防止流挂。因此，它的主要作用是降低水性涂料、胶黏剂组分间的表面张力，增加流动性。

本技术方案的，所述水性色浆为无树脂0VOC的高粉体色浆，用于水性色漆调色。

本技术方案的，所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛氨基树脂，用于体系交联的三聚氰胺甲醛氨基树脂固体份在80％-98％。

本技术方案的，所述溶剂为醇醚类溶剂，作为漆膜的成膜助剂在配方的 VOC范围内添加，合适的添加易于储存和稳定原漆状态。

本发明的第二方面提供适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料的制备方法，包括如下步骤，包括如下步骤，S1:将乳液、纯水、中和剂、消泡剂、流平剂以边分散边加入的方法加入其中，中速分散10-15min。S2：如做的是铝粉漆，可在分散前把铝银浆浸泡1-2h。S3：边分散边加入氨基树脂和铝银浆，中速分散 10-15min。S4：边分散边加入色浆和剩余的溶剂，中速分散10-15min。S5：颜色调整完，需取样测PH值，如在8.0-8.3范围内即可准备过滤装罐，反正需添加中和剂分散调整PH值，根基不同品种选择不同的过滤网。

与现有技术相比，本发明的用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料及其制备方法的有益效果在于：1、使用时用纯水开稀至16-18s/T4(25℃)，可以采用空气喷涂、静电喷涂等车轮通用型喷涂方式，涂装参数(如喷涂距离、喷枪型号、喷涂压力等)以车轮厂家通用型参数即可，涂层固化条件为150-160℃下20- 30min，该条件为工件表面实际达到的数据；2、可在0℃—-15℃低温下长时间储存，提高的运输稳定性、降低运输成本和施工的稳定性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”

、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“

底端”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，由以下重量份制成：

另外优选地，乳液(分散体)为40％-50％固体份，例如可选同德3APB85W，固化为40％ VOC:4％，此树脂粘度底、VOC底快干配套良好可搭配性广。

另外优选地，纯水为去离子水

另外优选地，中和剂作为调整PH值的，提高配方在储存时和施工时的稳定性，可选DMAE和NPA-95。

另外优选地，消泡剂兼顾润湿，消泡、改善分散性，提高流动和流平性等多种功能，可有效降低表面张力，控制泡沫，稳定稠度和粘度。可选用 104E(空气化学)tego810(迪高)、两个消泡剂810消泡能力强，但易缩孔。

104E消泡能力稍差，相对无其它不良反应，可根据配方中流平剂的选择来选相应的消泡剂。

另外优选地，流平性为聚醚硅氧烷共聚物，选用tego100(迪高)。

另外优选地，色浆根据自己需求添加。

另外优选地，氨基树脂为80％-90％固体份，选用三聚氰胺甲醛树脂，高甲醚化和高亚氨基部分甲醚化都可以选择如：cymel 303LF(氰特)、cymel 325(氰特) 。

另外优选地，现和水相溶的溶剂多为醇醚类溶剂，根据配方的施工环境和工艺要求来选择溶剂丙二醇、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚(PM)、异丙醇、二丙二醇丁醚、二乙二醇单丁醚(DBG)、乙二醇、二乙二醇丁醚醋酸酯等。

本发明还提供适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

S1:将乳液、纯水、中和剂、消泡剂、流平剂以边低速分散边加入的方法加入反应釜，加完后以800RPM-1200RPM中速分散10-15min；

S2：如做的是铝粉漆，可在分散前把铝银浆浸泡1-2h；

S3：边分散边加入氨基树脂和铝银浆，800RPM-1200RPM中速分散10- 15min；

S4：边分散边加入色浆和剩余的溶剂，800RPM-1200RPM中速分散15- 25min；

S5：颜色调整完，需取样测PH值，如在8.0-8.3范围内即可准备过滤装罐，反正需添加中和剂分散调整PH值，根基不同品种选择不同的过滤网。

实施例一

表一、单一树脂与溶剂在低温中储存后状态，

本实施例的水性低温防冻涂料的制备方法，包括如下步骤，S1：将树脂低速分散，边分散边加入溶剂中速(800RPM-1000RPM)分散15-20min；S2：分散后静置至无明显气泡后，放入低温试验设备中，24h后观察状态。

实施例二

表二、挑选溶剂在成品配方中，观察其低温储存状态，

本实施例的水性低温防冻涂料的制备方法，包括如下步骤:S1:将乳液、纯水、中和剂、消泡剂、流平剂以边低速分散边加入的方法加入反应釜，加完后以800RPM-1200RPM中速分散10-15min；S2：如做的是铝粉漆，可在分散前把铝银浆浸泡1-2h；S3：边分散边加入氨基树脂和铝银浆，800RPM-1200RPM中速分散10-15min；S4：边分散边加入色浆和溶剂，800RPM-1200RPM中速分散15- 25min

表三、案例结果：

实施例三

表四，水性低温防冻涂料组份，

本实施例的水性低温防冻涂料的制备方法，包括如下步骤，S1:将乳液、纯水、中和剂、消泡剂、流平剂以边低速分散边加入的方法加入反应釜，加完后以800RPM-1200RPM中速分散10-15min；S2：如做的是铝粉漆，可在分散前把铝银浆浸泡1-2h；S3：边分散边加入氨基树脂和铝银浆，800RPM-1200RPM中速分散10-15min；S4：边分散边加入色浆和溶剂，800RPM-1200RPM中速分散15- 25min

表五、案例结果：

实施例四

表六，水性低温防冻涂料组份，

本实施例的水性低温防冻涂料的制备方法，包括如下步骤S1：将乳液、纯水、中和剂、消泡剂、流平剂以边低速分散边加入的方法加入反应釜，加完后以800RPM-1200RPM中速分散10-15min；S2：如做的是铝粉漆，可在分散前把铝银浆浸泡1-2h；S3：边分散边加入氨基树脂和铝银浆，800RPM-1200RPM中速分散10-15min；S4：边分散边加入色浆和溶剂，800RPM-1200RPM中速分散15- 25min。

表七、案例结果：

实施例五

表八，水性低温防冻涂料组份，

S1：将乳液、纯水、中和剂、消泡剂、流平剂以边低速分散边加入的方法加入反应釜，加完后以800RPM-1200RPM中速分散10-15min；S2：如做的是铝粉漆，可在分散前把铝银浆浸泡1-2h；S3：边分散边加入氨基树脂和铝银浆， 800RPM-1200RPM中速分散10-15min；S4：边分散边加入色浆和溶剂，800RPM- 1200RPM中速分散15-25min。

表九、案例结果：

实施例六，表10闪光色漆(涂料组份)

实施例七，表11闪光漆(涂料组份)，

实施例八，表12实色漆(涂料组份)，

S1:将乳液、纯水、中和剂、消泡剂、流平剂以边低速分散边加入的方法加入反应釜，加完后以800RPM-1200RPM中速分散10-15min；

S2：如做的是铝粉漆，可在分散前把铝银浆浸泡1-2h；

S3：边分散边加入氨基树脂和铝银浆，800RPM-1200RPM中速分散10- 15min；

S4：边分散边加入色浆和溶剂，800RPM-1200RPM中速分散15-25min。

表13，实施例六、实施例七和实施例八的案例结果：

实施例九，本发明的低温下长时间储存的汽车铝合金喷涂水性体系测试项目、检测方法及指标要求见下表14：

表14，涂层性能检测方法及标准指标，

实施例十：为最终方案为闪光漆、闪光色漆及实色漆低温储存前和低温储存后针对产品性能对比测试如下表15：

表15，低温下长时间储存的汽车铝合金喷涂水性体系的性能，

从表15中可以看出，本发明低温下长时间储存的汽车铝合金喷涂水性体系与低温储存前体系对比，施工、硬度、附着力及重涂附着力基本上无差别。

在CASS试验、冷凝水恒温试验和碎石冲击试验结果基本上无差别。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，其特征在于：由以下重量份的组分制成，乳液(分散体)50-60份、纯水5-10份、中和剂0.5-1份、消泡剂0.2-0.4份、流平剂0.1-0.2份、水性色浆3-5份、氨基树脂3-5份、溶剂8-12份和铝银浆2-3份。

2.根据权利要求1所述的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，其特征在于：所述乳液(分散体)为40％-50％固体份，所述纯水为去离子纯水。

3.根据权利要求1所述的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，其特征在于：所述中和剂为N，N-二甲基乙醇胺，主要用于调节整体的PH值。

4.根据权利要求1所述的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，其特征在于：所述消泡剂是一种炔二醇Germini非离子表面活性剂。

5.根据权利要求1所述的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，其特征在于：所述流平剂为水性流平剂。

6.根据权利要求1所述的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，其特征在于：所述水性色浆为无树脂0VOC的高粉体色浆，用于水性色漆调色。

7.根据权利要求1所述的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，其特征在于：所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛氨基树脂，用于体系交联的三聚氰胺甲醛氨基树脂固体份在80％-98％。

8.根据权利要求1所述的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料，其特征在于：所述溶剂为醇醚类溶剂，作为漆膜的成膜助剂在配方的VOC范围内添加，合适的添加易于储存和稳定原漆状态。

9.根据权利要求1-8任一项所述的适用于汽车轮毂的水性低温防冻涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1:将乳液、纯水、中和剂、消泡剂、流平剂以边分散边加入的方法加入其中，中速分散10-15min；

S2：如做的是铝粉漆，可在分散前把铝银浆浸泡1-2h；

S3：边分散边加入氨基树脂和铝银浆，中速分散10-15min；

S4：边分散边加入色浆和剩余的溶剂，中速分散10-15min；

S5：颜色调整完，需取样测PH值，如在8.0-8.3范围内即可准备过滤装罐，反正需添加中和剂分散调整PH值，根基不同品种选择不同的过滤网。