CN116063898B - 一种车用水性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种车用水性涂料及其制备方法。所述车用水性涂料包括水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆，其中，水性双组分环氧底漆包括A组分和B组分，水性双组分聚氨酯面漆包括C组分和D组分。本发明提供的车用水性涂料，水性双组分环氧底漆的表干时间可低至4.5min，在50℃时，8min硬度可达到0.5，且完全可以进行两喷一烘工艺；本发明通过制备特定的水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆，将其按照两喷一烘工艺施工，最终制得的车用水性涂料具有优异的耐盐雾性和耐候性，其中耐盐雾性可达到1000h，耐候性可达到1200h。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种车用水性涂料及其制备方法。
背景技术
目前市场上销售的商用车涂层材料，主要是溶剂型涂料，其可挥发的有机化合物(VOC)含量高，所用溶剂也主要己二甲苯、甲苯和丁醇等溶剂为主，具有一定的毒性。这些溶剂在生产过程中散发出来会造成环境污染，残留在漆膜中则对人的身体健康造成极大的伤害。随着国内外市场对环保要求的越来越严格，今后污染环境、危害施工人员身体健康的溶剂型涂料的应用将受到越来越多的限制和制约，这将给水性涂料良好的发展空间，特别是国内外环保法规及政策大大推动了涂料的水性化进程。
水性涂料作为一种绿色环保涂料，其优异的耐化学品性，较高的装饰性，优良的耐盐雾、耐候性，使其成为最可能代替溶剂型涂料的方案之一，已经在建筑、工程机械和轨道交通等领域得到广泛应用。但是，目前商用车行业用涂料虽然已经水性化，但施工上仍不如溶剂型产品，需要两喷两烘(2C2B模式)，即喷完底漆后烘干再降温至室温后喷涂面漆，其劣势在于：流水线长且需要两次烘烤，大大降低了生产效率，延长了交工期，阻碍了水性漆的发展。现有商用车行业用涂料还存在咬底问题，且涂料的耐盐雾性和耐候性并不能达到理想水平。因此，提供一种具有高耐盐雾性和高耐候性等性能，并且可以实现两喷一烘施工模式的车用水性涂料具有重要意义。
发明内容
针对现有车用水性涂料耐盐雾性和耐候性等性能较差，且施工过程中会出现咬底问题，本发明提供一种车用水性涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种车用水性涂料，包括水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆；
其中，所述水性双组分环氧底漆包括质量比100:11-13的A组分和B组分；
所述A组分包括如下质量百分比的原料组分：成膜树脂40％-50％，第一成膜助剂0.5％-2％，第一消泡剂0.1％-0.3％，润湿剂0.2％-0.5％，分散剂0.5％-1％，附着力促进剂1％-2％，防闪锈剂0.1％-0.4％，钙离子交换二氧化硅防锈颜料6％-10％，防沉剂0.3％-0.5％，第一流变助剂0.5％-1％，第一颜填料24％-30％，去离子水12％-18％；其中，所述成膜树脂为水性环氧乳液和水性酚醛环氧乳液的混合物，所述第一成膜助剂为二丙二醇丁醚和丙二醇甲醚的混合物；
所述B组分包括如下质量百分比的原料组分：多元胺固化剂60％-70％，去离子水30％-40％；其中，所述多元胺固化剂为改性胺固化剂和脂肪胺类固化剂的混合物；
所述水性双组分聚氨酯面漆包括质量比100:18-22的C组分和D组分；
所述C组分包括如下质量百分比的原料组分：第一水性羟基丙烯酸分散体20％-35％，第二水性羟基丙烯酸分散体20％-35％，第二消泡剂0.1％-0.5％，润湿分散剂1％-2％，第二成膜助剂1％-3％，第二流变助剂0.2％-0.5％，第二颜填料15％-20％，去离子水15％-20％；
所述D组分包括如下质量百分比的原料组分：异氰酸酯固化剂70％-80％，丙二醇二乙酸酯20％-30％；其中，所述异氰酸酯固化剂为水可分散型有机硅改性异氰酸酯固化剂和HDI脂肪族异氰酸酯固化剂的混合物。
相对于现有技术，本发明提供的车用水性涂料，包括水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆；水性双组分环氧底漆以水性环氧乳液和水性酚醛环氧乳液作为成膜物质，其中，水性环氧乳液为柔性环氧树脂，具有优异的柔韧性，可提高涂料对各种基材的附着力，且使得漆膜的韧性较佳，水性酚醛环氧乳液具有优异的耐化学品性，水性环氧乳液和水性酚醛环氧乳液复配，可以提高成膜树脂和多元胺固化剂发生交联反应时的速率，快速建立起初期硬度，漆膜可短时间内搭接成三维网状结构，避免使用过程中由于湿碰湿工艺造成的咬底问题；特定的第一成膜助剂不仅能提高第一颜填料在树脂体系中的分散，而且特定的第一成膜助剂还能够促进成膜物质与各组分的相容性，进一步提高交联密度，使漆膜在短时间内具有高硬度；选择加入钙离子交换二氧化硅防锈颜料，其能够利用钙离子交换漆膜及基材表面上的氢离子，达到抑制腐蚀的作用，并且钙离子又能同基材的金属氧化膜结合，形成致密保护层；优选比例的多元胺固化剂能与特定的成膜树脂能快速发生交联反应，极大地缩短了表干时间和漆膜硬度；本发明通过加入特定的钙离子交换二氧化硅防锈颜料、多元胺固化剂和特定的成膜物质协同作用，极大地提高了所制备水性双组分环氧底漆的附着力、耐候性、耐盐雾性和硬度，进一步缩短了水性双组分环氧底漆的表干时间。水性双组分聚氨酯面漆选择两种水性羟基丙烯酸分散体复配作为成膜物质，在保证水性双组分聚氨酯面漆具有优异的耐盐雾性和耐候性等性能的同时，还能降低烘烤过程中，尤其是2C1B工艺中，由于底漆未干而造成爆泡的风险；通过加入特定的异氰酸酯固化剂，能提高和特定的成膜物质完成交联反应的速率，提高了面漆的硬度；本发明通过特定的成膜物质和异氰酸酯固化剂产生协同作用，可提高水性双组分聚氨酯面漆的耐候性、耐腐蚀性和耐盐雾性。
本发明通过特定的水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆作为车用水性涂料的底漆和面漆，避免了由于水性双组分环氧底漆未完全干燥时，使用双组分聚氨酯面漆造成的咬底问题，还可实现底漆和面漆湿碰湿工艺，涂层的耐盐雾性达到1000h、耐候性达到1200h。
优选的，所述水性环氧乳液的环氧当量为1000g/Eq-1050g/Eq。
优选的水性环氧乳液具有优异的附着力，且具有优异的韧性。
优选的，所述成膜树脂为质量比3-4:1的水性环氧乳液和水性酚醛环氧乳液。
优选的成膜树脂的复配比例，能提高水性双组分环氧底漆的初期硬度，降低水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆的配套使用过程中的间隔时间。
优选的，所述第一成膜助剂为质量比3:1-2的二丙二醇丁醚和丙二醇甲醚的混合物。
优选比例的第一成膜助剂不仅能提高第一颜填料在树脂体系中的分散，而且特定的第一成膜助剂还能够促进成膜物质与各组分的相容性，进一步提高交联密度，使漆膜在短时间内具有高硬度。
优选的，所述多元胺固化剂为质量比4:1-2的改性胺固化剂和脂肪胺类固化剂的混合物。
优选比例的多元胺固化剂能与特定的成膜树脂快速发生交联反应，极大地缩短了表干时间和漆膜硬度。
优选的，所述改性胺固化剂的型号为Q-RIT1071。
优选的，所述脂肪胺类固化剂的型号为Aradur 3986。
优选的，所述水性环氧乳液为湛新BECKOPOXTMEP 2384w/57WA。
优选的，所述水性酚醛环氧乳液为浙江安邦AB-FP-44。
优选的，所述第一颜填料为质量比8-10:10-12:6-8的氧化铁红、硫酸钡和滑石粉的混合物。
优选的第一颜填料能够具有优异的耐磨性，还能提高漆膜硬度。
优选的，所述氧化铁红的粒径≤0.8μm。
优选的，所述硫酸钡的粒径为800-1000目。
优选的，所述滑石粉的粒径为500-800目。
优选的，所述第一消泡剂为有机硅类消泡剂。
进一步优选的，所述第一消泡剂为迪高901w。
优选的，所述润湿剂为有机硅双生结构表面活性剂。
进一步优选的，所述润湿剂为TEGO 4100。
优选的，所述分散剂为高分子嵌段共聚物。
进一步优选的，所述分散剂为TEGO 755W、BYK 190或Ultra PX 4585中至少一种。
优选的，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂。
进一步优选的，所述附着力促进剂MP200。
优选的，所述防闪锈剂为复配型金属有机复合物。
进一步优选的，所述防闪锈剂为FA179。
优选的，所述钙离子交换二氧化硅防锈颜料的粒径为2.5μm-3.5μm。
优选的，所述防沉剂为水合硅酸镁。
优选的，所述第一流变助剂为缔合型聚氨酯增稠剂。
进一步优选的，所述第一流变助剂为德谦105A。
优选的，所述第一水性羟基丙烯酸分散体的羟基值为3.8mgKOH/g-4.2mg KOH/g。
优选的，所述第二水性羟基丙烯酸分散体的羟基值为3mgKOH/g-3.5mg KOH/g。
优选的第一水性羟基丙烯酸分散体具有高羟基值，具有高装饰，高耐化学品性，高流平性等特点；优选的第二水性羟基丙烯酸分散体具有低羟基值，具有超厚涂性，通过两种水性羟基丙烯酸分散体复配使用，在保证双组分聚氨酯面漆具有优异的耐盐雾性和耐候性等性能的同时，还能降低烘烤过程中尤其是2C1B工艺中由于底漆未干造成爆泡的风险。
优选的，所述第一水性羟基丙烯酸分散体为万华2702。
优选的，所述第二水性羟基丙烯酸分散体为湛新6515。
优选的，所述第二颜填料为质量比2-3:10-15的颜料黑和超细硫酸钡的混合物。
优选的第二颜填料还能与双组分聚氨酯面漆中成膜树脂和异氰酸酯固化剂产生协同作用，提高漆膜的耐酸碱性和耐候性。
优选的，所述颜料黑的粒径为20nm-30nm。
优选的，所述超细硫酸钡的粒径为800-1000目。
优选的，所述异氰酸酯固化剂为质量比60-70:10-20的水可分散型有机硅改性异氰酸酯固化剂和HDI脂肪族异氰酸酯固化剂的混合物。
优选的异氰酸酯固化剂为复配成分，使固化剂和成膜树脂发生交联反应快速完成，进而缩短了表干时间，提高了漆膜的硬度，并且通过还能与特定的第二颜填料作用，极大了提高了漆膜的耐候性。
优选的，所述水可分散型有机硅异氰酸酯固化剂为万华269。
优选的，所述HDI脂肪族异氰酸酯固化剂为科思创N3900。
优选的，所述钙离子交换二氧化硅防锈颜料为格雷斯SHIELDEX-c500。
优选的，所述第二消泡剂为有机硅消泡剂。
进一步优选的，所述第二消泡剂为BYK 024。
优选的，所述润湿分散剂为高分子量嵌段共聚物。
进一步优选的，所述润湿分散剂为BYK190或Ultra PX 4585中至少一种。
优选的，所述第二成膜助剂为二丙二醇丁醚。
优选的，所述第二流变助剂为缔合型聚氨酯增稠剂。
进一步优选的，所述第二流变助剂为高泰Coapur XS 83。
本发明还提供上述车用水性涂料的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤a、按设计配比称取各组分，在所述第一去离子水中加入分散剂和第一消泡剂搅拌均匀，然后加入所述钙离子交换二氧化硅防锈颜料和第一颜填料，以1000r/min-1500r/min分散20min-30min，得第一浆料；
步骤b、将所述第一浆料研磨至细度≤30μm，得第一研磨浆料；
步骤c、将所述水性酚醛环氧乳液加入至所述水性环氧乳液中，搅拌均匀，得第一树脂共混溶液；
步骤d、在所述第一树脂共混溶液中依次加入所述研磨浆料、润湿剂、防闪锈剂、成膜助剂、附着力促进剂和防沉剂，搅拌均匀，加入所述第一流变助剂，调节粘度为80KU-90KU，过120-200目滤网，得A组分；
步骤e、在所述第二去离子水中加入多元胺固化剂，搅拌均匀，得B组分；
步骤f、在所述第三去离子水中依次加入润湿分散剂和第二消泡剂，搅拌均匀后加入第二颜填料，以1000r/min-1500r/min分散20min-30min，得第二浆料；
步骤g、将所述第二浆料研磨至细度≤20μm，得第二研磨浆料；
步骤h、将所述第一水性羟基丙烯酸分散体和第二水性羟基丙烯酸分散体混合均匀，然后依次加入第二研磨浆料和第二成膜助剂，混合均匀后加入所述第二流变助剂，调节粘度为70s-80s，过160-200目滤网，得C组分；
步骤i、将所述异氰酸酯固化剂和丙二醇二乙酸酯混合均匀，得D组分。
本发明提供的车用水性涂料的制备方法操作简单，无复杂工序，也无需特殊的设备，成本低，适合工业化大规模生产，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好的说明本发明，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本实施例提供一种车用水性涂料，包括水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆；
水性双组分环氧底漆包括质量比100:11的A组分和B组分；
所述A组分包括如下质量百分比的原料组分：成膜树脂50％，第一成膜助剂2％，第一消泡剂0.1％，润湿剂0.5％，分散剂0.5％，附着力促进剂2％，防闪锈剂0.4％，钙离子交换二氧化硅防锈颜料6％，防沉剂0.3％，第一流变助剂1％，第一颜填料24％，第一去离子水13.2％；
B组分包括如下质量百分比的原料组分：多元胺固化剂70％，第二去离子水30％；
所述水性双组分聚氨酯面漆包括质量比100:18的C组分和D组分；
所述C组分包括如下质量百分比的原料组分：第一水性羟基丙烯酸分散体30％，第二水性羟基丙烯酸分散体30％，第二消泡剂0.5％，润湿分散剂2％，第二成膜助剂2％，第二流变助剂0.5％，第二颜填料20％，第三去离子水15％；
所述D组分包括如下质量百分比的原料组分：异氰酸酯固化剂70％，丙二醇二乙酸酯30％；
其中，A组分中，所述成膜树脂为质量比3:1的湛新BECKOPOXTMEP 2384w/57WA和浙江安邦AB-FP-44的混合物；第一成膜助剂为质量比3:1的二丙二醇丁醚和丙二醇甲醚的混合物；第一消泡剂为迪高901w；润湿剂为TEGO 4100；分散剂为TEGO 755W；附着力促进剂为MP200；防闪锈剂为FA179；钙离子交换二氧化硅防锈颜料为格雷斯SHIELDEX-c500；防沉剂为水合硅酸镁；第一流变助剂为德谦105A；第一颜填料为质量比8:10:6的氧化铁红、硫酸钡和滑石粉的混合物，其中，氧化铁红的粒径≤0.8μm，硫酸钡的粒径为1000目，滑石粉的粒径为500目；
B组分中，多元胺固化剂为质量比4:1的Q-RIT1071和Aradur 3986的混合物；
C组分中，第一水性羟基丙烯酸分散体为万华2702；第二水性羟基丙烯酸分散体为湛新6515；第二消泡剂为BYK 024；润湿分散剂为Ultra PX 4585；第二成膜助剂为二丙二醇丁醚；第二流变助剂为高泰Coapur XS83；第二颜填料为质量比2:10的颜料黑和超细硫酸钡的混合物，其中，颜料黑的粒径为20nm，超细硫酸钡的粒径为800目；
D组分中，异氰酸酯固化剂为质量比60:10的万华269和科思创N3900；
本发明还提供上述车用水性涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
制备水性双组分环氧底漆：
步骤a、按设计配比称取各组分，在所述去离子水中加入分散剂和第一消泡剂搅拌均匀，然后加入所述钙离子交换二氧化硅防锈颜料和第一颜填料，以1000r/min分散30min，得第一浆料；
步骤b、将所述第一浆料研磨至细度≤30μm，得第一研磨浆料；
步骤c、将所述水性酚醛环氧乳液加入至所述水性环氧乳液中，搅拌均匀，得第一树脂共混乳液；
步骤d、在所述第一树脂共混乳液中依次加入所述第一研磨浆料、润湿剂、防闪锈剂、第一成膜助剂、附着力促进剂和防沉剂，混合均匀，加入所述第一流变助剂，调节粘度为90KU，过120目滤网，得A组分；
步骤e、按设计配比称取B组分的各原料，将称取的多元胺固化剂加入去离子水中，混合均匀，得B组分；
步骤f、按照设计配比将A组分和B组分混合均匀，得水性双组分环氧底漆；
制备水性双组分聚氨酯面漆：
步骤一、按设计配比称取C组分的各原料，向称取的去离子水中依次加入润湿分散剂和第二消泡剂，搅拌均匀，加入第二颜填料，以1500r/min分散20min，得第二浆料；
步骤二、将所述第二浆料研磨至细度≤20μm，得第二研磨浆料；
步骤三、将所述第一水性羟基丙烯酸分散体和第二水性羟基丙烯酸分散体混合均匀，然后依次加入所述第二研磨浆料和第二成膜助剂，混合均匀，加入所述第二流变助剂，调节粘度为70s-80s，过160目滤网，得C组分；
步骤四、按照设计配比称取D组分的各原料，将称取的异氰酸酯固化剂和丙二醇二乙酸酯混合均匀，得D组分；
步骤五、按照设计配比，将C组分和D组分混合均匀，得水性双组分聚氨酯面漆。
实施例2
本实施例提供一种车用水性涂料，包括水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆；
水性双组分环氧底漆包括质量比100:13的A组分和B组分；
所述A组分包括如下质量百分比的原料组分：成膜树脂40％，第一成膜助剂0.5％，第一消泡剂0.3％，润湿剂0.2％，分散剂1％，附着力促进剂1％，防闪锈剂0.1％，钙离子交换二氧化硅防锈颜料10％，防沉剂0.5％，第一流变助剂0.5％，第一颜填料30％，第一去离子水15.9％；
B组分包括如下质量百分比的原料组分：多元胺固化剂60％，第二去离子水40％；
所述水性双组分聚氨酯面漆包括质量比100:22的C组分和D组分；
所述C组分包括如下质量百分比的原料组分：第一水性羟基丙烯酸分散体25％，第二水性羟基丙烯酸分散体35％，第二消泡剂0.5％，润湿分散剂1％，第二成膜助剂3％，第二流变助剂0.5％，第二颜填料15％，第三去离子水20％；
所述D组分包括如下质量百分比的原料组分：异氰酸酯固化剂80％，丙二醇二乙酸酯20％；
其中，A组分中，所述成膜树脂为质量比4:1的湛新BECKOPOXTMEP 2384w/57WA和浙江安邦AB-FP-44的混合物；第一成膜助剂为质量比3:2的二丙二醇丁醚和丙二醇甲醚的混合物；第一消泡剂为迪高901w；润湿剂为TEGO 4100；分散剂为TEGO 755W；附着力促进剂为MP200；防闪锈剂为FA179；钙离子交换二氧化硅防锈颜料为格雷斯SHIELDEX-c500；防沉剂为水合硅酸镁；第一流变助剂为德谦105A；第一颜填料为质量比10:11:7的氧化铁红、硫酸钡和滑石粉的混合物，其中，氧化铁红的粒径≤0.8μm，硫酸钡的粒径为800目，滑石粉的粒径为800目；
B组分中，多元胺固化剂为质量比4:2的Q-RIT1071和Aradur 3986的混合物；
C组分中，第一水性羟基丙烯酸分散体为万华2702；第二水性羟基丙烯酸分散体为湛新6515；第二消泡剂为BYK 024；润湿分散剂为BYK190；第二成膜助剂为二丙二醇丁醚；第二流变助剂为高泰Coapur XS 83；第二颜填料为质量比3:15的颜料黑和超细硫酸钡的混合物，其中，颜料黑的粒径为30nm，超细硫酸钡的粒径为1000目；
D组分中，异氰酸酯固化剂为质量比70:20的万华269和科思创N3900；
本发明还提供上述车用水性涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
制备水性双组分环氧底漆：
步骤a、按设计配比称取各组分，在所述去离子水中加入分散剂和第一消泡剂搅拌均匀，然后加入所述钙离子交换二氧化硅防锈颜料和第一颜填料，以1500r/min分散20min，得第一浆料；
步骤b、将所述第一浆料研磨至细度≤30μm，得第一研磨浆料；
步骤c、将所述水性酚醛环氧乳液加入至所述水性环氧乳液中，搅拌均匀，得第一树脂共混溶液；
步骤d、在所述第一树脂共混溶液中依次加入所述研磨浆料、润湿剂、防闪锈剂、第一成膜助剂、附着力促进剂和防沉剂，搅拌均匀，加入所述第一流变助剂，调节粘度为80KU，过120目滤网，得A组分；
步骤e、按设计配比称取B组分的各原料，将称取的多元胺固化剂加入去离子水中，混合均匀，得B组分；
步骤f、按照设计配比将A组分和B组分混合均匀，得水性双组分环氧底漆；
制备水性双组分聚氨酯面漆：
步骤一、按设计配比称取C组分的各原料，向称取的去离子水中依次加入润湿分散剂和第二消泡剂，搅拌均匀，加入第二颜填料，以1000r/min分散30min，得第二浆料；
步骤二、将所述第二浆料研磨至细度≤20μm，得第二研磨浆料；
步骤三、将所述第一水性羟基丙烯酸分散体和第二水性羟基丙烯酸分散体混合均匀，然后依次加入所述第二研磨浆料和第二成膜助剂，混合均匀，加入所述第二流变助剂，调节粘度为70s，过200目滤网，得C组分；
步骤四、按照设计配比称取D组分的各原料，将称取的异氰酸酯固化剂和丙二醇二乙酸酯混合均匀，得D组分。
步骤五、按照设计配比，将C组分和D组分混合均匀，得水性双组分聚氨酯面漆。
实施例3
本实施例提供一种车用水性涂料，包括水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆；
水性双组分环氧底漆包括质量比100:12的A组分和B组分；
所述A组分包括如下质量百分比的原料组分：成膜树脂45％，第一成膜助剂1％，第一消泡剂0.2％，润湿剂0.4％，分散剂0.8％，附着力促进剂1.5％，防闪锈剂0.3％，钙离子交换二氧化硅防锈颜料8％，防沉剂0.4％，第一流变助剂0.7％，第一颜填料28％，第一去离子水13.7％；
B组分包括如下质量百分比的原料组分：多元胺固化剂65％，第二去离子水35％；
所述水性双组分聚氨酯面漆包括质量比100:20的C组分和D组分；
所述C组分包括如下质量百分比的原料组分：第一水性羟基丙烯酸分散体31％，第二水性羟基丙烯酸分散体31％，第二消泡剂0.4％，润湿分散剂1％，第二成膜助剂2％，第二流变助剂0.3％，第二颜填料19％，第三去离子水15.3％；
所述D组分包括如下质量百分比的原料组分：异氰酸酯固化剂75％，丙二醇二乙酸酯25％；
其中，A组分中，所述成膜树脂为质量比3.5:1的湛新BECKOPOXTMEP 2384w/57WA和浙江安邦AB-FP-44的混合物；第一成膜助剂为质量比3:1.5的二丙二醇丁醚和丙二醇甲醚的混合物；第一消泡剂为迪高901w；润湿剂为TEGO 4100；分散剂为Ultra PX4585；附着力促进剂为MP200；防闪锈剂为FA179；钙离子交换二氧化硅防锈颜料为格雷斯SHIELDEX-c500；防沉剂为水合硅酸镁；第一流变助剂为德谦105A；第一颜填料为质量比9:11:7的氧化铁红、硫酸钡和滑石粉的混合物，其中，氧化铁红的粒径≤0.8μm，硫酸钡的粒径为900目，滑石粉的粒径为700目；
B组分中，多元胺固化剂为质量比4:1.5的Q-RIT1071和Aradur 3986的混合物；
C组分中，第一水性羟基丙烯酸分散体为万华2702；第二水性羟基丙烯酸分散体为湛新6515；第二消泡剂为TOGO 901W；润湿分散剂为Ultra PX 4585；第二成膜助剂为二丙二醇丁醚；第二流变助剂为高泰Coapur XS 83；第二颜填料为质量比2:13的颜料黑和超细硫酸钡的混合物，其中，颜料黑的粒径为25nm，超细硫酸钡的粒径为900目；
D组分中，异氰酸酯固化剂为质量比65:17的万华269和科思创N3900；
本发明还提供上述车用水性涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
制备水性双组分环氧底漆：
步骤a、按设计配比称取各组分，在所述去离子水中加入分散剂和第一消泡剂搅拌均匀，然后加入所述钙离子交换二氧化硅防锈颜料和第一颜填料，以1300r/min分散25min，得第一浆料；
步骤b、将所述第一浆料研磨至细度≤30μm，得第一研磨浆料；
步骤c、将所述水性酚醛环氧乳液加入至所述水性环氧乳液中，搅拌均匀，得第一树脂共混乳液；
步骤d、在所述第一树脂共混乳液中依次加入所述第一研磨浆料、润湿剂、防闪锈剂、第一成膜助剂、附着力促进剂和防沉剂，混合均匀，加入所述第一流变助剂，调节粘度为85KU，过150目滤网，得A组分；
步骤e、按设计配比称取B组分的各原料，将称取的多元胺固化剂加入去离子水中，混合均匀，得B组分；
步骤f、按照设计配比将A组分和B组分混合均匀，得水性双组分环氧底漆；
制备水性双组分聚氨酯面漆：
步骤一、按设计配比称取C组分的各原料，向称取的去离子水中依次加入润湿分散剂和第二消泡剂，搅拌均匀，加入第二颜填料，以1300r/min分散25min，得第二浆料；
步骤二、将所述第二浆料研磨至细度≤20μm，得第二研磨浆料；
步骤三、将所述第一水性羟基丙烯酸分散体和第二水性羟基丙烯酸分散体混合均匀，然后依次加入所述第二研磨浆料和第二成膜助剂，混合均匀，加入所述第二流变助剂，调节粘度为75s，过170目滤网，得C组分；
步骤四、按照设计配比称取D组分的各原料，将称取的异氰酸酯固化剂和丙二醇二乙酸酯混合均匀，得D组分；
步骤五、按照设计配比，将C组分和D组分混合均匀，得水性双组分聚氨酯面漆。
对比例1
本对比例提供一种车用水性涂料，其制备方法均与实施例1完全相同，不同的仅是将实施例1中的湛新BECKOPOXTMEP 2384w/57WA替换为陶氏MAINCOTE HG-300；
其他组分与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种车用水性涂料，其制备方法均与实施例1完全相同，不同的仅是将实施例1中的钙离子交换二氧化硅防锈颜料替换为磷酸锌；
其他组分与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种车用水性涂料，其制备方法均与实施例1完全相同，不同的仅是本对比例中，异氰酸酯固化剂为质量比60:10的万华269和万华HT100；
其他组分与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供一种车用水性涂料，其制备方法均与实施例1完全相同，不同的仅是本对比例中，第一成膜助剂为质量比3:1的二丙二醇丁醚和无水乙醇的混合物；
其他组分与实施例1相同。
对比例5
本对比例提供一种车用水性涂料，其制备方法均与实施例1完全相同，不同的仅是本对比例中，多元胺固化剂为质量比4:1的Q-RIT1071和3EC151W的混合物；
其他组分与实施例1相同。
应用例
分别将实施例1-3制备得到的水性双组分环氧底漆和对比例1-5制备得到的底漆进行测试，具体检测方法如下：
表干时间：GB/T1728-2020乙法即指触法，用手指轻触漆膜表面，如感到轻微发粘但无漆膜沾到手上即认为表干；
硬度：在玻璃板上喷涂漆膜后在50℃环境下放置8min，取出用GB/T1730-2007规定方法测定硬度数值；
与水性双组分聚氨酯面漆配套施工间隔：现场底材为35-40℃，在其上喷涂底漆50μm，随线走动8min后，喷涂面漆50μm，流平10min后进入烤箱烘烤。整体漆膜未出现咬底、失光等现象，且附着力优异、其它性能都达标即判定合格。
具体检测结果见表1-2：
表1检测结果
表2检测结果
将分别将实施例1-3、对比例1-5制备得到的底漆和面漆同上述两喷一烘工艺进行施工，对车用水性涂料的检测方法和检测结果如表3-4所示：
表3检测结果
表4检测结果
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由表1-4可知，本发明提供的车用水性涂料，水性双组分环氧底漆的表干时间可低至4.5min，在50℃时，8min硬度可达到0.5，且完全可以进行两喷一烘工艺；本发明通过制备特定的水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆，其按照两喷一烘工艺施工，最终制得的车用水性涂料具有优异的耐盐雾性和耐候性，其中耐盐雾性可达到1000h，耐候性可达到1200h。本发明提供的车用水性涂料的制备方法操作简单，无复杂工序，也无需特殊的设备，成本低，适合工业化大规模生产，具有广阔的市场前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种车用水性涂料，其特征在于，包括水性双组分环氧底漆和水性双组分聚氨酯面漆；
其中，所述水性双组分环氧底漆由质量比为100:11-13的A组分和B组分组成；
所述A组分由如下质量百分比的原料组分组成：成膜树脂40%-50%，第一成膜助剂0.5%-2%，第一消泡剂0.1%-0.3%，润湿剂0.2%-0.5%，分散剂0.5%-1%，附着力促进剂1%-2%，防闪锈剂0.1%-0.4%，钙离子交换二氧化硅防锈颜料6%-10%，防沉剂0.3%-0.5%，第一流变助剂0.5%-1%，第一颜填料24%-30%，去离子水12%-18%；其中，所述成膜树脂为质量比3-4:1的水性环氧乳液和水性酚醛环氧乳液的混合物，所述第一成膜助剂为二丙二醇丁醚和丙二醇甲醚的混合物；所述水性环氧乳液为湛新BECKOPOXTM EP 2384w/57WA，所述水性酚醛环氧乳液为浙江安邦AB-FP-44；所述第一流变助剂为缔合型聚氨酯增稠剂；
所述B组分由如下质量百分比的原料组分组成：多元胺固化剂60%-70%，去离子水30%-40%；其中，所述多元胺固化剂为改性胺固化剂和脂肪胺类固化剂的混合物，所述改性胺固化剂的型号为Q-RIT1071，所述脂肪胺类固化剂的型号为Aradur 3986；
所述水性双组分聚氨酯面漆由质量比为100:18-22的C组分和D组分组成；
所述C组分由如下质量百分比的原料组分组成：第一水性羟基丙烯酸分散体20%-35%，第二水性羟基丙烯酸分散体20%-35%，第二消泡剂0.1%-0.5%，润湿分散剂1%-2%，第二成膜助剂1%-3%，第二流变助剂0.2%-0.5%，第二颜填料15%-20%，去离子水15%-20%；所述第一水性羟基丙烯酸分散体为万华2702，所述第二水性羟基丙烯酸分散体为湛新6515；所述第二颜填料为质量比2-3:10-15的颜料黑和超细硫酸钡的混合物；
所述D组分由如下质量百分比的原料组分组成：异氰酸酯固化剂70%-80%，丙二醇二乙酸酯20%-30%；其中，所述异氰酸酯固化剂为质量比60-70:10-20的水可分散型有机硅改性异氰酸酯固化剂和HDI脂肪族异氰酸酯固化剂的混合物，所述水可分散型有机硅改性异氰酸酯固化剂为万华269，所述HDI脂肪族异氰酸酯固化剂为科思创N3900。
2.如权利要求1所述的车用水性涂料，其特征在于，所述第一成膜助剂为质量比3:1-2的二丙二醇丁醚和丙二醇甲醚的混合物；和/或
所述多元胺固化剂为质量比4:1-2的改性胺固化剂和脂肪胺类固化剂的混合物。
3.如权利要求1所述的车用水性涂料，其特征在于，所述第一颜填料为质量比8-10:10-12:6-8的氧化铁红、硫酸钡和滑石粉的混合物；和/或
所述钙离子交换二氧化硅防锈颜料的粒径为2.5μm-3.5μm。
4.如权利要求3所述的车用水性涂料，其特征在于，所述氧化铁红的粒径≤0.8μm；和/或
所述硫酸钡的粒径为800-1000目；和/或
所述滑石粉的粒径为500-800目。
5.如权利要求1所述的车用水性涂料，其特征在于，所述颜料黑的粒径为20nm-30nm；和/或
所述超细硫酸钡的粒径为800-1000目。
6.如权利要求1所述的车用水性涂料，其特征在于，所述钙离子交换二氧化硅防锈颜料为格雷斯SHIELDEX-c500。
7.一种权利要求1-6任一项所述的车用水性涂料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
制备水性双组分环氧底漆：
步骤a、按设计配比称取A组分的各原料，在称取的去离子水中加入分散剂和第一消泡剂，混合均匀，然后加入所述钙离子交换二氧化硅防锈颜料和第一颜填料，混合均匀，得第一浆料；
步骤b、将所述第一浆料研磨至细度≤30μm，得第一研磨浆料；
步骤c、将所述水性酚醛环氧乳液加入至所述水性环氧乳液中，混合均匀，得第一树脂共混乳液；
步骤d、在所述第一树脂共混乳液中依次加入所述第一研磨浆料、润湿剂、防闪锈剂、第一成膜助剂、附着力促进剂和防沉剂，混合均匀，加入所述第一流变助剂，调节粘度为80KU-90KU，过滤，得A组分；
步骤e、按设计配比称取B组分的各原料，将称取的多元胺固化剂加入去离子水中，混合均匀，得B组分；
步骤f、按照设计配比将A组分和B组分混合均匀，得水性双组分环氧底漆；
制备水性双组分聚氨酯面漆：
步骤一、按设计配比称取C组分的各原料，向称取的去离子水中依次加入润湿分散剂和第二消泡剂，搅拌均匀，加入第二颜填料，混合均匀，得第二浆料；
步骤二、将所述第二浆料研磨至细度≤20μm，得第二研磨浆料；
步骤三、将所述第一水性羟基丙烯酸分散体和第二水性羟基丙烯酸分散体混合均匀，然后依次加入所述第二研磨浆料和第二成膜助剂，混合均匀，加入所述第二流变助剂，调节粘度为70s-80s，过滤，得C组分；
步骤四、按照设计配比称取D组分的各原料，将称取的异氰酸酯固化剂和丙二醇二乙酸酯混合均匀，得D组分；
步骤五、按照设计配比，将C组分和D组分混合均匀，得水性双组分聚氨酯面漆。
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