[发明专利]一种纳米水性汽车涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米改性水性汽车漆的技术及其制备方法。

背景技术

为保护人类生存环境，现今汽车涂装的发展趋势是低公害、无公害化。水性漆的最大优点是涂层质量堪与传统溶剂型漆相当，但VOC排放量小；其排放量约为溶剂型漆的三分之一，且是实现金属闪光漆低公害化的唯一途径。因此，采用水性漆具有重要意义。

近年来，国际上对VOC排放量的要求越来越严。如1995年德国大气净化法就规定，车身被涂面积的VOC排放量应小于35g／m2。在严格限制VOC排放量的环保要求促使下，国际上(特别是欧美国家)大力发展水性漆。目前，欧美汽车工业发达国家均实现了汽车涂装水性化，汽车涂装普遍采用水性漆，汽车用水性漆及其涂装技术也已成熟，水性漆在品种配套、涂层质量方面可与传统溶剂型漆相媲美。国际上大力发展的是水性漆技术，而不是溶剂型漆技术，我国如不用水性漆，将来在涂装技术方面的国际交流与合作会越来越困难，不利于我国汽车涂装技术水平的提高。

目前我国正大力弘扬科学发展观，走可持续发展道路，可以预见对VOC排放量的要求会越来越严格。为了保护我们的生存环境，增强在涂装技术方面的国际交流与合作，提高我国汽车涂装技术水平。我国汽车公司应考虑用水性漆。实际上，国内几家大汽车公司，如上海大众、一汽大众等在近年新建的油漆车间里均有水性漆预留区，将来只要对设备稍加改造即可应用水性漆工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米水性汽车涂料及制备方法，为汽车涂料提供一种经济、耐久、高性能的新型纳米改性水性汽车涂料，具体方案如下：

一种纳米水性汽车涂料，所述涂料为甲、乙两组分组成，甲组分以水性聚氨酯树脂、纳米浆、颜填料、助剂与溶剂组成，乙组分为固化剂；按重量份数计，具体配方如下：

甲组分：

水性聚氨酯树脂：50-55份；

纳米浆：1-5份；其中纳米二氧化钛:聚合物分散剂：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1.0：(0.1-0.2):（0.7-1.0）；

PMA（丙二醇甲醚醋酸酯）:7-11份

水:6-10份

分散剂:0.3-0.5份

消泡剂：0.3-0.5份

流平剂:0.1-0.3份

防沉剂：0.5-0.8份

底材润湿剂：0.4-0.7份

钛白粉R-960：15-22份

1250目云母粉：3-6份；

乙组分：

固化剂：14-18份

所述水性聚氨酯树脂为XP2470树脂，所述聚合物分散剂为Solsperse-4000。

所述分散剂为德国BYK-190、BYK-182。

所述流平剂为Acry sol RM8W或BYK-333。

所述防沉剂为BYK-E420。

所述底材润湿剂为气相白碳黑Aerosil 200。

所述消泡剂为BYK-093消泡剂。

所述固化为3100固化剂。

本发明还公开了所述的纳米水性汽车涂料的制备方法，包括如下步骤：

1）纳米浆的制备

按纳米二氧化钛:聚合物分散剂：丙二醇甲醚醋酸酯的质量比为1：(0.1-0.2):（2-3）的配比混合后进行纳米珠磨处理3-8遍，制得纳米浆；

2）纳米水性汽车漆的制备

将甲组分的水性聚氨酯树脂50-55份、纳米浆1-5份、PMA7-11份、水6-10份高速搅拌10分钟后，再加入以下物料：分散剂:0.3-0.5份、消泡剂：0.3-0.5份、流平剂:0.1-0.3份、防沉剂：0.5-0.8份、气相白碳黑：0.4-0.7份、钛白粉R-960：15-22份、325目云母粉：3-6份，经过高速搅拌分散、研磨到细度为30μm以下，制成甲组分；再加入乙组分3100固化剂，制备成纳米水性汽车漆。

步骤2）中制备甲组分的加料过程为：将水性聚氨酯树脂加入到甲组分溶剂中进行溶解，在800-1000rpm高速搅拌分散30分钟后，加入步骤1）制备的纳米浆和颜填料、助剂，在球磨机中研磨24-28小时制得甲组分，再按比例使用时加入固化剂制得纳米水性汽车漆。

本发明的优点如下：

1、本发明利用纳米粒子表面改性技术制备纳米二氧化钛浆，再将它们与水性聚氨酯树脂、颜填料、助剂等按比例配制备成纳米改性水性汽车漆。该漆具有硬度高、柔韧性好、耐冲击、耐紫外线等优点。

2、本发明在工厂化使用条件下硬度超过4H、耐老化达到1500小时。

具体实施方式

实施例1