CN1206296C - 车辆轮毂用氟碳漆及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆轮毂用氟碳漆及其制备方法，本发明包含氟树脂、羟基丙烯酸树脂、防流挂树脂、交联剂、助剂和混合溶液，详细配比及其制备方法见说明书。本发明优点是适合低温烘烤，施工作业简单，漆膜光泽高，抗流挂性好，机械性能优异，耐老化性能好，修补容易。本发明产品适合各种材料的要求，可广泛用于各种轮毂表面的涂饰和保护。
Description
技术领域
本发明涉及涂料行业，具体地说，是涉及一种车辆轮毂用氟碳漆，及其制备方法。
背景技术
伴随汽车工业的不断发展，汽车轮毂作为汽车的配套产品，其需求量也日益增加。20世纪90年代，我国先后成立了多家汽车(摩托车)轮毂生产厂。同时对汽车(摩托车)轮毂用涂料需求量不断增大。由于汽车(摩托车)轮毂对所用涂料质量要求非常严格，除要求涂膜具有优异的光泽，机械性能外，还要求涂膜应具有良好的耐盐雾性和耐老化性等方面的要求。目前，国内大部分轮毂生产厂用涂料均从美国杜邦进口，性能符合上述要求，但由于运输周期长，市场售价较高，难以被广大用户所接受，市场有限。
目前，国内生产的汽车(摩托车)轮毂用涂料虽有良好的机械性能和高光泽性，但由于选择丙烯酸树脂作为主体成膜物质，其耐盐雾性和耐老化性较差。氟碳漆虽然克服了上述缺陷，但仍存在光泽较差的问题。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术中存在的不足之处，而提供一种适合低温烘烤、施工作业简单、性能优异的车辆轮毂用氟碳漆，及其制备方法。
本发明目的的技术方案如下：
车辆轮毂用氟碳漆，含有氟树脂，羟基丙烯酸树脂、防流挂树脂、交联剂、助剂和混合溶剂，各组份间的重量比氟树脂∶羟基丙烯酸树脂∶防流挂树脂∶交联剂∶助剂∶混合溶剂＝1∶0.4～0.6∶0.1～0.2∶0.3～0.5∶0.01～0.03∶0.3～0.6。氟树脂是由三氟氯乙烯、脂肪酸乙烯酯、羟基乙烯基醚和脂肪族烯酸四元共聚而成，羟基丙烯酸树脂是由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、羟乙酯、羟丙酯及甲酸五元共聚而成，如西安惠邦公司的302树脂；防流挂树脂的成份为流挂控制剂改性的热固性羟基丙烯酸共聚物溶液，如阿克苏—诺贝尔公司的91795树脂；交联剂采用三聚氰胺树脂，如甲基醚化三聚氰胺树脂、丁基醚化三聚氰胺树脂、甲基丁基混醚化三聚氰胺树脂；助剂：下面二种助剂中的一种或二种助剂；
(1)流平剂，成份为有机改性硅氧烷或氟碳改性聚丙烯酸，如埃夫卡公司EFKA-3033和EFKA-3777，用量为氟树脂的0.01～0.02倍；和
(2)消泡剂，成份为聚硅氧烷溶液，如毕克化学公司BYK-066，用量为氟树脂的0～0.008倍；
溶剂为二甲苯、芳烃溶剂S100、正丁醇及二价酸酯，按1∶0.2～0.5∶0.2～0.5∶0.05～0.20的混合物。
车辆轮毂用氟碳漆的制备方法：按配方重量比在容器中加入规定量的氟树脂、羟基丙烯酸树脂、防流挂树脂及部分混合溶剂；在2000转/min转速下，高速分散10～20分钟，细度≤15μm时，按配方量加入各种助剂，并用剩余混合溶剂调节粘度，搅拌均匀后过滤，经检验合格后计量包装。
烘烤条件为：烘烤温度：130℃～160℃；烘烤时间：20～30分钟。
车辆轮毂用氟碳漆，还可含有或不含少量的紫外线吸收剂，优选汽巴精化公司(CIBA)的5060，用量为氟树脂的0～0.02倍。
原料介绍如下：
1、氟树脂：由本公司研制并生产的产品，已申请专利，专利号为95111961.3，发明名称为“含氟涂料组合物及其使用方法”，其它单位生产的三氟树脂，只要性能指标合格，亦可采用，羟值40～60mg KOH/g，固含量40～70％，以及氟含量为15～45％。
2、羟基丙烯酸树脂：其中羟值50～70mg KOH/g，羧值7～11mg KOH/g，固体含量60～80％。
3、防流挂树脂：固体成份为50～60％。
4、二价酸酯：是二价酸酯的混合物，由琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯的混合物，国产或进口均可使用。
本发明相比现有技术具有如下优点：由于本发明用羟基丙烯酸树脂对氟树脂进行改性，并加入少量的防流挂树脂。本发明方法具有与氟树脂混溶性好；制成的漆膜光泽可达95以上；漆膜的抗流挂性好，耐盐雾性和耐老化性较丙烯酸涂料提高2～3倍。
本发明的车辆轮毂用氟碳漆，具有如下特点：
1.本发明的车辆轮毂用氟碳漆，适合高压无气喷涂，静电喷涂作业，能够满足流水作业，工艺简单，省时省能源；
2.重复涂饰及修补容易；
3.漆膜表面能低，抗污性好，易清洗；
4.漆膜具有较高的光泽和良好的抗流挂性；
5.漆膜机械性能优异；
6.漆膜的耐盐雾性和耐老化性优异。
具体实施方式
以下结合七个实施例和四个比较例对本发明进行详细说明，但不仅限于这些实施例。
实施例1
在500ml的烧杯中，加入氟树脂(53％)38g，羟基丙烯酸树脂20g，防流挂树脂5g，及混合溶剂10g，在2000转/min转速下高速分散10～20分钟，当细度≤15μm时，补加丁基醚化三聚氰胺树脂16g，EFKA-30330.1g，EFKA-37770.5g，以及混合溶剂10.4g，在1000转/min转速下，中速分散10～20分钟，混合均匀后，调整粘度，固体含量，检验性能，过滤，包装。
实施例2～7
操作步骤和反应条件同实施例1，原料具体用量如表1，制得车辆轮毂用氟碳漆，性能如表2。
表1.实施例1～7原料配比wt/wt
| 原料名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| 氟树脂(53％)，g | 38 | 38 | 38 | 38 | 38 | 38 | 38 |
| 羟基丙烯酸树脂，g | 20 | 15.5 | 16 | 16.5 | 17.2 | 18.5 | 20 |
| 防流挂树脂，g | 5 | 3.8 | 4.5 | 4.0 | 6.2 | 5.5 | 5.0 |
| 丁基醚化三聚氰胺树脂，g | 16 | 12.0 | 13.0 | 16.0 | 15.5 | 14.0 | 18.0 |
| EFKA-3033，g | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| EFKA-3777，g | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 消泡剂，g | - | - | 0.2 | 0.2 | - | 0.2 | 0.2 |
| 混合溶剂，g | 20.4 | 15.0 | 20.0 | 20.4 | 20.4 | 20.4 | 20.4 |
表2.涂膜性能测试数据
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| 光泽60° | 96 | 97 | 97 | 97 | 96 | 97 | 97 |
| 铅笔硬度 | 2H | 2H | 2H | 2H | 2H | 2H | 2H |
| 附着力(划圈法/级) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 柔韧性/mm无裂纹 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 抗冲击性50kg·cm | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 |
| 重涂性 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 |
| 湿膜抗流挂性，50μm不流挂 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐酸性10％H2SO4，48小时无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐碱性10％NaOH，48小时无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐盐水性3％NACL，48小时无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐盐雾性1000小时，无变化 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 耐老化性，2000小时 | 漆膜无粉化，无龟裂，无起泡，无脱落，允许变色和失光 | ||||||
比较例1～4
操作步骤和反应条件同实施例1，原料用量如表3，制得轮毂用氟碳漆，性能比较如表4。
表3.比较例1～4原料配比wt/wt
| 原料名称 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 |
| 氟树脂(53％)，g | 58 | - | 38 | 38 |
| 羟基丙烯酸树脂，g | - | 58 | 20 | 17.2 |
| 防流挂树脂，g | 5 | 5 | - | 5.5 |
| 丁基醚化三聚氰胺树脂，g | 16 | 16 | 15.5 | 17 |
| EFKA-3033，g | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.3 |
| EFKA-3777，g | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.3 |
| 消泡剂，g | - | - | 0.2 | 0.2 |
| 混合溶剂，g | 20.4 | 20.4 | 20.4 | 20.4 |
表4.涂膜性能测试结果比较
| 测试项目 | 实施例1 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 |
| 光泽60° | 96 | 80 | 98 | 97 | 96 |
| 铅笔硬度 | 2H | 2H | 2H | 2H | 2H |
| 附着力(划圈法/级) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 柔韧性/mm无裂纹 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 抗冲击性50kg·cm | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 |
| 重涂性 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 差 |
| 湿膜抗流挂性，50μm不流挂 | 合格 | 合格 | 合格 | 不合格 | 合格 |
| 耐酸性10％H2SO4，48小时无变化 | 合格 | 合格 | 不合格 | 合格 | 合格 |
| 耐碱性10％NaOH，48小时无变化 | 合格 | 合格 | 不合格 | 合格 | 合格 |
| 耐盐水性3％NACL，48小时无变化 | 合格 | 合格 | 不合格 | 合格 | 合格 |
| 耐盐雾性，漆膜无变化/小时 | 1000 | 1000 | 500 | 1000 | 1000 |
| 耐老化性，漆膜无变化，允许轻微变色和失光/小时 | 2000 | 3000 | 1000 | 2000 | 2000 |
以上结果表明：
1.用羟基丙烯酸树脂对氟树脂进行改性，可以很好地改善漆膜的光泽；
2.由氟树脂作为主体成膜物质，漆膜的耐盐雾性和耐老化性较丙烯酸涂料提高2～3倍；
3.加入少量的防流挂树脂，可以很好地改善涂膜的抗流挂性；
4.有机改性硅氧烷类流平剂用量过多，重涂性变差。
综上所述，本发明适用于各种材料的要求，可广泛适用于各种轮毂表面的涂饰和保护。
Claims (2)
1、一种车辆轮毂用氟碳漆，其特征在于它由氟树脂、羟基丙烯酸树脂、防流挂树脂、交联剂、助剂和混合溶剂组成，各组分重量比为：氟树脂∶羟基丙烯酸树脂∶防流挂树脂∶交联剂∶助剂∶混合溶剂＝1∶0.4～0.6∶0.1～0.2∶0.3～0.5∶0.01～0.03∶0.3～0.6；
a、其中，所述的氟树脂是由三氟氯乙烯、脂肪酸乙烯酯、羟基乙烯基醚和脂肪族烯酸四元共聚而成，且所述氟树脂的羟值为40～60mgKOH/g、固体含量为40～70％、氟含量为15～45％；
b、所述的羟基丙烯酸树脂是由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、羟乙酯、羟丙酯和甲酸五元共聚而成，且该树脂的羟值为50～70mgKOH/g、羧值为7～11mgKOH/g、固体含量为60～80％；
c、所述的防流挂树脂为阿克苏-诺贝尔公司的91795树脂；
d、所述的交联剂选自甲基醚化三聚氰胺树脂、丁基醚化三聚氰氯树脂或甲基丁基混醚化三聚氰胺树脂；
e、所述的助剂选自下面二种助剂中的一种或两种：
(1)流平剂，选自埃夫卡公司的EFKA-3033或EFKA-3777，其用量为氟树脂的0.01～0.02倍；
(2)消泡剂，其为毕克化学公司的BYK-066，其用量为氟树脂的0～0.008倍；
f、所述的混合溶剂为二甲苯、S100、正丁醇和二价酸酯按1∶0.2～0.5∶0.2～0.5∶0.05～0.20的混合物，其中所述的二价酸酯是由琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯组成的混合物。
2、权利要求1所述的车辆轮毂用氟碳漆的制备方法：其特征在于按权利要求1的配方重量比在容器中加入所述的氟树脂、羟基丙烯酸树脂、防流挂树脂和部分混合溶剂；在2000转/min转速下，分散10-20分钟，当细度≤15μm时，按权利要求1的配方比例加入交联剂和助剂，并加入剩余的混合溶剂调节粘度，搅拌均匀后过滤，然后计量包装。
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