一种耐高温重涂单组分压缩工艺水性面漆涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料领域，具体涉及一种耐高温重涂单组分压缩工艺水性面漆涂料及其制备方法。


背景技术：

2.近年来随着汽车工业的发展，涂料行业也在进行革新，原有的溶剂型汽车涂料正在向水性涂料转变，同时传统工艺(如：3c2b)也在加速向新型紧凑型工艺转型(如：b1b2、3c1b))。
3.如图1所示的3c2b是传统工艺，中涂和清漆2个高温烘烤炉，色漆1个与烘烤炉，中涂烘烤后还需要一个中涂打磨间；3c1b工艺需要2个预烘炉，1 个高温烘烤炉；b1b2工艺只需要1个预烘炉，1个高温烘烤炉；
4.可以看出b1b2工艺在能耗和效率上有着明显的优势，也是现在主流工艺。
5.然而b1b2工艺在生产过程中，难免会有不合格的产品需要重新喷涂，因此，在正常的返喷过程中会遇到许多的问题，最常见的是附着力不良，原因是因为头道涂装经历过高温烘烤，原涂层已固化，要想在原涂层上拥有良好的附着，需要对原基材进行砂磨处理，但这样会增加一个工序，造成成本的上升；因此，适配高温返工重涂的涂料产品在这里会变得非常重要。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种耐高温重涂单组分压缩工艺水性面漆涂料及其制备方法。
7.为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
8.一种耐高温重涂单组分压缩工艺水性面漆涂料，是由b1面漆和b2面漆两部分组成；
9.其中，所述b1面漆当中按质量份数计，包括如下组分：
10.水性羟基丙烯酸酯分散体10-20份；
11.水性聚碳酸脂改性聚氨酯分散体5-15份；
12.水性脂肪族聚氨酯分散体5-15份；
13.氨基树脂5-10份；
14.稳定剂0-1份；
15.润湿剂0.5-2份；
16.消泡剂0.2-1份；
17.分散剂1-3份；
18.耐候助剂0-1.5份；
19.ph助剂0-2份；
20.醇醚类溶剂2-5份；
21.醇类溶剂1-3份；
22.针孔助剂0-2份；
23.颜料15-30份；
24.流变助剂1-5份；
25.去离子水20-40份；
26.所述b2面漆当中按质量份数计，包括如下组分：
27.水性羟基丙烯酸分散体10-20份；
28.水性聚碳酸脂改性聚氨酯分散体5-15份；
29.水性脂肪族聚氨酯分散体5-15份；
30.水溶性聚酯树脂1-5份
31.氨基树脂5-10份；
32.稳定剂0-1份；
33.润湿剂0.3-1份；
34.消泡剂0.2-1.5份；
35.耐候助剂0-1.5份；
36.ph助剂0-2份；
37.醇醚类溶剂2-5份；
38.醇类溶剂1-3份；
39.烃类溶剂1-3份；
40.流变助剂1-5份；
41.钝化剂0-2份；
42.附着力促进剂0-1份；
43.去离子水20-40份。
44.在本发明的一个优选实施例中，所述醇醚溶剂为乙二醇丁醚，二丙二醇丁醚中的任意一种或多种。
45.在本发明的一个优选实施例中，所述水性羟基丙烯酸酯分散体为羟基改性水性丙烯酸树脂或双组分水性聚氨酯用丙烯酸乳液。
46.在本发明的一个优选实施例中，所述水性聚碳酸脂改性聚氨酯分散体为湛新公司生产的daotan tw6450/30wa、daotan vtw1262/35wa、科思创公司生产的bayhydrol u 2750中的任意一种。
47.在本发明的一个优选实施例中，所述水性脂肪族聚氨酯分散体为巴斯夫公司生产的basonol pu 1035w、帝斯曼水性聚氨酯neorez r-9603、帝斯曼水性丙烯酸树脂neorez r-4000中的任意一种。
48.在本发明的一个优选实施例中，所述水溶性聚酯树脂为湛新公司生产的 setal 6306ss-60、湛新公司生产的setaqua 6407、湛新公司生产的resydrolvaf 5540w-70mp中的任意一种。
49.在本发明的一个优选实施例中，所述氨基树脂为湛新公司生产的 cymel327、湛新公司生产的cymel325、湛新公司生产的cymel303、巴斯夫公司生产的luwipal 066。
50.在本发明的一个优选实施例中，所述第一颜料为炭黑、钛白粉、滑石粉当中的任意
一种或多种。优选三者的混合，混合比例为0.05：20：2。
51.在本发明的一个优选实施例中，所述第二颜料为包裹型铝粉、白珠光效果颜料当中的任意一种或多种。
52.在本发明的一个优选实施例中，所述附着力促进剂为酸性磷酸酯类助剂。
53.在本发明的一个优选实施例中，所述醇类溶剂为正丁醇、正丙醇、工业乙醇或异辛醇中的任意一种或多种；
54.在本发明的一个优选实施例中，所述醇醚类溶剂为乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中的任意一种或多种，优选乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚的混合，混合比例为3.5-7：0.25-0.5；所述烃类溶剂为异构烷烃。
55.一种耐高温重涂单组分压缩工艺水性面漆涂料的制备方法，包括如下步骤：
56.第一步，水性b1汽车面漆制备步骤：
57.将所述的水性羟基丙烯酸酯分散体、水性聚碳酸脂改性聚氨酯分散体、水性脂肪族聚氨酯分散体、氨基树脂依次加入第一搅拌容器当中，在 400-800rpm转速下稳定分散，同时加入所述ph助剂将ph值调整至8-9，稳定分散后确认细度合格；
58.在第二搅拌容器当中加入所述第一颜料、分散剂、醇醚溶剂在 1500-2000rpm的速度下搅拌后研磨至细度二次合格后得到浆料，后将所述浆料加入到第一搅拌容器当中；
59.维持搅拌，并向第一搅拌容器中依次加入润湿剂、消泡剂、耐候助剂、剩余ph助剂、醇醚溶剂、醇类溶剂、流变助剂和去离子水；
60.在500-1000rpm转速下，稳定搅拌60-300min后，检验并调整ph、细度、粘度(粘度合格为120mpa
·
s-200mpa
·
s/cap-2000 250s-1)，过滤出料得到所述水性b1汽车面漆；
61.第二步，水性b2汽车面漆制备步骤：
62.将所述的水性羟基丙烯酸酯分散体、水性聚碳酸脂改性聚氨酯分散体、水性脂肪族聚氨酯分散体、水溶性聚酯树脂、氨基树脂依次加入第三搅拌容器当中，在400-800rpm转速下稳定分散，同时加入所述ph助剂将ph值调整至8-9，稳定分散后确认细度合格；
63.维持搅拌，并向第三搅拌容器中依次加入润湿剂、消泡剂、耐候助剂、 ph助剂、醇醚溶剂、醇类溶剂、烃类溶剂、流变助剂和去离子水；
64.在500-1000rpm转速下，稳定搅拌60-300min，确认细度二次合格。
65.在第四搅拌容器中，加入所述第二颜料、分散剂、醇醚溶剂、钝化剂，分散钝化至细度三次合格后，
66.投入到第二搅拌容器中检验并调整ph、细度、粘度(120mpa
·
s-180mpa
· s/cap-2000 250s-1)，过滤出料得到所述水性b2汽车面漆。
67.在本发明的一个优选实施例中，所述第一步或第二步当中的细度合格为 《10um，第一步当中的二次合格为《5um，第二步当中的二次合格为《10um，第二步当中的三次合格≤30um。
68.本发明的有益效果在于：
69.本发明通过采用双颜料和不同助剂结合调节配方p/b比例和树脂比例，从高温重涂的机理分析并改进涂料重涂性能，可以帮助整车厂客户提升返工一次通过率，降低成本。
附图说明
70.图1为本发明涂料工艺与其他对比工艺的效果示意图。
71.图2为本发明涂料涂装工艺。
72.图3为本发明涂料工艺外表重涂涂装工艺。
73.图4为本发明涂料工艺内表重涂涂装工艺。
具体实施方式
74.下面结合具体实施例对本发明的工作原理进行进一步阐述。
75.1.本发明实施例当中所使用的具体组分来源如下：
76.水性羟基丙烯酸酯分散体为巴斯夫公司生产的luhydran s 938t，或巴斯夫公司生产的joncryl oh 8312。
77.水性聚碳酸脂改性聚氨酯分散体为湛新公司生产的daotantw6450/30wa，daotan vtw1262/35wa，科思创公司生产的bayhydrol u 2750。
78.水性脂肪族聚氨酯分散体为巴斯夫公司生产的basonol pu 1035w，帝斯曼水性聚氨酯neorez r-9603，帝斯曼水性丙烯酸树脂neorez r-4000。
79.水溶性聚酯树脂为湛新公司生产的setal 6306ss-60，湛新公司生产的 setaqua 6407，湛新公司生产的resydrol vaf 5540w-70mp。
80.氨基树脂为湛新公司生产的cymel327、湛新公司生产的cymel325、湛新公司生产的cymel303、巴斯夫公司生产的luwipal 066。
81.消泡剂为巴斯夫公司生产的foamstar st 2400，德国毕克byk-011。
82.润湿剂为赢创surfynol 104e，赢创surfynol 2502。
83.稳定剂为巴斯夫公司生产的loxanol pl 5828。
84.耐候助剂为巴斯夫公司生产的tinuvin 384-2。
85.ph助剂为陶氏安格斯amp-95。
86.流变助剂为byk的laponite rd。
87.分散剂为德国毕克disperbyk-190，德国毕克disperbyk-191。
88.第一颜料为哥伦比亚raven 5000ultra iii炭黑，杜邦r706钛白粉，石原tipaque cr-97钛白粉，富士fh104a滑石粉，合山cms-888滑石粉。
89.第二颜料为所述为爱卡的hydrolan包裹型铝粉和merck的iriodin白珠光效果颜料。
90.针孔助剂为德国毕克byketol-ws。
91.钝化剂为路博润lubrizol 2062。
92.附着力促进剂为路博润lubrizol 2062，湛新additol xl 180，城北 jp-512t。
93.异构烷烃为isopar l。
94.本发明基于的技术原理在于：
95.1)滑石粉是一种含水的镁硅酸盐矿物，组成为3mgo
·
4sio
·
h20。在滑石粉的品格构造中，硅氧四面体连结成层状结构，具有较高的长径比，且层与层之间以微弱的余键相吸而极易解裂；同时滑石粉的热膨胀小于介质的热膨胀，因此滑石粉可以降低漆膜的热膨胀，提升涂层在高温时的挠曲刚度，从而避免了高温烘烤时溶剂挥发、漆膜交联时漆膜收缩比
率，从而提高耐高温涂层在高温时的附着力。
96.2)酸性磷酸酯类助剂，作为附着力促进剂可有效解决对金属、玻璃、陶瓷、石材等无机基材的粘接、附着等问题；主要应用于增进与金属底材的附着以及与涂膜的层间附着。
97.3)磷酸酯化合物的结构中含有各种有机取代基团和可与金属无机底材产生酸碱反应的磷酸根，有机基团可以是烷基、脂肪基及芳香烃，也可为带羟基、羧酸基的有机链段。不同有机基团适用于不同的溶剂型或水性产品。
98.4)由于磷酸根的活性高，对于金属底材表面有轻微的生锈、剥落及起泡等缺陷，可通过磷酸根与金属表面的化学反应形成一个屏障，同时达到增进附着的目的。同时也因为其活性高，它对于涂料的包装容器和涂料配方中其他成分的影响也较大；在氨基烤漆、双组分聚氨酯体系中活性磷酸根会进一步促进反应进行使漆膜交联更完全。
99.实施例1
100.b1实施例
101.表1：实施例1的水性b1汽车面漆实施配方
[0102][0103]
b2实施例
[0104]
表2：实施例1的水性b2汽车面漆实施配方
[0105][0106]
表3：实施例1水性b1原漆技术指标
[0107]
[0108][0109]
表4：实施例1水性b2原漆技术指标
[0110]
[0111][0112]
结合如图2的施工工艺和如下施工条件进行施工，后对施工后的复合涂层的性能技术指标进行测定。
[0113]
施工条件：23
±
2℃，63
±
2％湿度。
[0114]
漆膜高温重涂漆膜性能评估
[0115]
表5：实施例1外表高温重涂附着力
[0116][0117]
表6：实施例1复合涂层性能技术指标
[0118]
[0119]
[0120]
[0121][0122]
实施例2
[0123]
由于b1b2体系中，内表喷涂无b1，因此b2是直接喷涂在原涂层的清漆上。
[0124]
b2实施例
[0125]
表7：实施例2的水性b2汽车面漆实施配方
[0126]
[0127][0128]
表8：实施例水性b2原漆技术指标
[0129]
[0130][0131]
结合如图2的施工工艺和如下施工条件进行施工，后对施工后的复合涂层的性能技术指标进行测定。
[0132]
施工条件：23
±
2℃，63
±
2％湿度。
[0133]
漆膜高温重涂漆膜性能评估
[0134]
表9：内表高温重涂附着力
[0135][0136]
表10：复合涂层性能技术指标
[0137]
[0138][0139]
通过表6、表10可知，本发明所生产的复合面漆涂料重涂附着力可以达到0-1级，且重涂后目视无色差同时也没有因为重涂产生附着力级别的退化。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。