一種超低VOC的高附著水性汽車底色漆及其製備方法與流程

2023-05-06 18:32:56 1

本發明涉及塗料技術領域，尤其涉及一種揮發性有機化合物（voc）近似為零，有很好的基材附著力的單組份的水性汽車底色漆及其製備方法。

背景技術：

近年來，人們對環保的重視程度越來越高，全社會對低碳環境友好的理念不斷推進，而在具有龐大市場的汽車塗料領域，發展水性塗料逐漸取代油性塗料是一個必然的趨勢。隨著環保政策的日趨嚴格，水性塗料的voc也是不斷地往下降。由於汽車底色漆需要優異的裝飾效果，所以只能在固體含量較低的情況下施工，如此，則導致voc的釋放量在各塗層的施工裡面是最多的。傳統的溶劑型汽車底色漆，裡面有80%的voc會排放到大氣中，造成光化學煙霧等嚴重的環境汙染。因此，西方發達國家都制定了嚴格的法律法規來約束塗裝過程的voc排放。我國也出臺相關環保法規來限定溶劑型汽車底色漆，並極力推行水性汽車底色漆。

技術實現要素：

本發明為了解決現有汽車底色漆的voc釋放量過大的技術問題，提供一種超低voc的水性汽車底色漆及其製備方法。該漆同時具有比較閃亮的金屬色外觀和對汽車內外飾塑料有很好附著力的特點。

本發明提出的超低voc的高附著水性汽車底色漆，由下列重量百分比的原材料組合而成：丙烯酸聚氨酯分散體50-70%；乙醯檸檬酸三正丁酯0.5-2%；鹼溶脹型增稠劑1-5%；

去離子水18-31.5%；全固型鋁顏料6-10%；潤溼劑0.5%；消泡劑0.1%；水性蠟2-2.5%；有機鹼0.4%。

本發明提出的超低voc的高附著水性汽車底色漆的製備方法，其製備步驟如下：

步驟1：鋁顏料預混漿的製備

根據所述超低voc的高附著水性汽車底色漆的配方，秤取各原料，先將所述的全固型水性鋁顏料按比例加入到所述去離子水中，利用離心攪拌機高速攪拌均勻，其中，所述全固型水性鋁顏料與去離子水按1：1配製，製得鋁顏料預混漿，剩餘的去離子水備用；

步驟2：基料的製備

在攪拌的狀態下，加入所述的乙醯檸檬酸三正丁酯、鹼溶脹型增稠劑、潤溼劑、消泡劑、水性蠟到所述的丙烯酸聚氨酯分散體中，攪拌均勻製得基料；

步驟3：將所述的鋁顏料預混漿加入到所述的基料中，最後加入所述的有機鹼並調節ph到8-9，製得所述的超低voc的高附著水性汽車底色漆。

目前市面上的水性汽車底色漆，都需要乙二醇醚類的溶劑來使樹脂軟化，方便更好地成膜。而且市場供應的鋁銀漿都是以漿狀的形式出售，裡面含有30-40%的揮發性有機化合物溶劑。以上兩點決定了目前的水性汽車底色漆很難做到零voc。本發明利用無任何溶劑的全固型水性鋁顏料，和無溶劑自交聯的丙烯酸聚氨酯分散體，通過用重酯替代傳統的乙二醇醚類揮發性有毒溶劑，從而得到一種voc近似為零的高附著水性汽車底色漆。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明進行進一步的說明。

本發明提供的超低voc的高附著水性汽車底色漆，由下列重量百分比的原材料組合而成：丙烯酸聚氨酯分散體50-70%；乙醯檸檬酸三正丁酯0.5-2%；鹼溶脹型增稠劑1-5%；

去離子水18-31.5%；全固型鋁顏料6-10%；潤溼劑0.5%；消泡劑0.1%；水性蠟2-2.5%；有機鹼0.4%。其中，丙烯酸聚氨酯分散體，作為主體樹脂，要有很好的潤溼性，並且有好的鋁粉定向排列效果。全固型鋁顏料（由專利cn201510955702-固型顏料組合物已經公開）採用的是第三代的包覆技術，利用磷酸酯和高分子丙烯酸樹脂進行的包覆，不同於市面上比較常見的二氧化矽包覆鋁顏料，此顏料的金屬光澤較高，而且有很好的遮蓋力，快速分散能力以及優異的排列性。

根據需要，可以採用不同的原料配比製備超低voc的高附著水性汽車底色漆，比如下表給出的四種實施例的配方（重量百分比）：

根據需要，可以採用不同的原料配比製備超低voc的高附著水性汽車底色漆，比如上表給出的四種實施例的配方。本發明提供的超低voc的高附著水性汽車底色漆製備方法步驟如下：

步驟1：鋁顏料預混漿的製備

先選定一種所述超低voc的高附著水性汽車底色漆的配方，秤取各原料。再將所述的全固型水性鋁顏料按比例加入到所述去離子水中，利用離心攪拌機高速攪拌均勻。其中，全固型水性鋁顏料與去離子水按1：1配製，製得鋁顏料預混漿，剩餘的去離子水備用。

步驟2：基料的製備

在攪拌的狀態下，加入所述的乙醯檸檬酸三正丁酯、鹼溶脹型增稠劑、潤溼劑、消泡劑、水性蠟到所述的丙烯酸聚氨酯分散體中，攪拌均勻製得基料。

步驟3：將所述的鋁顏料預混漿加入到所述的基料中，最後加入所述的有機鹼調節ph到8-9，製得所述的超低voc的高附著水性汽車底色漆。

可以將本發明配好的水性汽車底色漆，加入10份~20份的去離子水稀釋至合適的粘度，然後噴塗在abs板材上，70~80℃下烘烤30分鐘，得到具有金屬光澤外觀的漆膜。在室溫下放置24小時後，進行百格刀附著力測試。

百格刀附著力測試：

百格刀選用2mm間距，刀口厚度：﹤0.1mm；刀夾夾角：30±1º，膠帶選用附著力測試專用的3m測試膠帶。

測試結果：

發生脫落的十字交叉切割區的表面外觀：≤1級，表明本發明的水性汽車底色漆對用於汽車內外飾的abs基材有很好的附著力。

對根據所述1、2、3、4的四種實施例的配方製得的超低voc的高附著水性汽車底色漆的voc含量進行測試，測試結果如下：

本發明利用無任何溶劑的全固型水性鋁顏料，和無溶劑自交聯的丙烯酸聚氨酯分散體，通過用重酯替代傳統的乙二醇醚類揮發性有毒溶劑，製備得到的高附著水性汽車底色漆的voc近似為零。

以上結合實施方式對本發明進行了具體描述，但是本技術領域內的技術人員可以對這些實施方式做出多種變更或變化，這些變更和變化應落入本發明保護的範圍之內。