一种汽车用耐磨涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车用耐磨涂料及其制备方法，该制备方法以质量分数计，将PVC树脂100份、增塑剂115‐125份加入反应釜中，搅拌均匀；将硅烷偶联剂1‐6份、偶氮二异丁腈0.001‐0.01份加入到所述反应釜中，同时加大搅拌速度，搅拌均匀；将有机氟表面活性剂0.3‐0.8份、增粘剂2‐8份加入到所述反应釜中，充分搅拌直至均匀；加入250‐300份的无机粉体，继续加大搅拌速度；待无机粉体分散均匀后，真空除气；得汽车用耐磨涂料。本发明所得到的汽车用耐磨涂料既保持了聚氯乙烯树脂涂料良好的阻燃性能、耐腐蚀性能、机械强度及电绝缘性能，同时还具有良好的抗滑落和抗流挂性能。
【专利说明】一种汽车用耐磨涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车用涂料，特别是涉及一种汽车用耐磨涂料及其制备方法；该 汽车用耐磨涂料具有良好的抗滑落和抗流挂性能，是对现有的汽车用耐磨涂料的抗滑落和 抗流挂性能的改进方法。该涂料一般喷涂于汽车的轮罩、车底板、下纵梁、挡泥板及车门踏 板等部位。
【背景技术】
[0002] 随着社会的高度发展以及科技的飞跃进步，汽车与人类的关系变得越来越息息相 关。但汽车在行驶途中，其轮罩、车底板、下纵梁、挡泥板及车门踏板等部位容易受到沙石的 冲击，易使这些部位受损并导致腐蚀，从而带来驾驶隐患。因此，对汽车的这些部位进行保 护显得非常重要和必要，常使用的保护方法是在这些部位涂覆耐磨涂料。
[0003] 流挂是汽车涂装生产过程经常遇见的漆膜质量问题。现有技术认为，造成流挂的 因素主要是与涂料特性、施工环境、人员技能、喷涂设备及工艺参数等密切相关。因此，现有 技术解决涂料流挂的措施主要包括：1、正确选择溶剂，降低慢溶剂含量，注意溶剂的溶解能 力和挥发速度，还可以通过与含慢溶剂少的新涂料掺和使用来补救流挂缺陷。2、喷涂操作 的熟练程度，喷涂均匀，一次不宜喷涂过厚。在喷涂时施工参数可以通过增加空气压力、增 加喷枪和工件的距离、增加二层涂层间的闪蒸时间、降低涂料流动速度、用较小的喷嘴、提 高旋杯速度、提高涂料雾化程度、降低涂料漆雾雾滴的大小等方法来控制。3、严格控制涂料 的施工粘度；加强换气，施工现场的环境温度保持在15°C以上，严格控制涂料的施工及调 漆环境温度。4、调整配方，正确使用助剂，增加防流挂剂的用量。
[0004] 聚氯乙烯（PVC)树脂不仅具有良好的阻燃性能、耐腐蚀性能、机械强度及电绝缘 性能，而且其价格低廉。但仅使用PVC树脂、增塑剂、增粘剂和无机粉体所制备的耐磨涂料 在具体实施过程中会存在一些问题，例如在涂覆并放置24小时后，涂层易发生流挂和滑落 的现象，给施工造成一定的不便。而产生滑落和流挂的原因是涂层与电泳板界面及涂料各 组分间结合力不足，但现有技术尚无合适的技术解决，根据上述现有技术有关抗流挂措施， 合理选择溶剂，改进喷涂方法和控制施工粘度难以解决该问题，仅仅增加防流挂助剂也难 以真正有效解决调整配方涉及。如何解决聚氯乙烯树脂类涂漆的流挂和滑落问题成为本领 域急需结合的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明利用聚合物互穿网络的原理，提供一种汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂 性能的改进方法，使得汽车用耐磨涂料具有良好的抗滑落和抗流挂性能。
[0006] 本发明目的通过如下技术方案实现：
[0007] -种汽车用耐磨涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0008] 第一步，以质量分数计，将PVC树脂100份、增塑剂115-125份加入反应釜中，搅拌 均匀；所述的增塑剂为DINP ;
[0009] 第二步，以质量分数计，将硅烷偶联剂1-6份、偶氮二异丁腈0. 001-0. 01份加入到 所述反应釜中，同时加大搅拌速度，搅拌均匀；所述的硅烷偶联剂为双氨Z-6020、KBM-602、 KBM-603、A-151、A-171、A-172 和 A-174 中的一种或多种；
[0010] 第三步，以质量分数计，将有机氟表面活性剂〇. 3-0. 8份、增粘剂2-8份加入 到所述反应釜中，充分搅拌直至均匀；所述的有机氟表面活性剂为HP-31、Silok-122、 Silok-200、RB-822和Ee201中的一种或多种；所述的增粘剂为聚氨酯、聚丙烯酸、聚酰胺、 萜烯树脂、蒙旦树脂和聚乙二醇双酯中的一种或多种；
[0011] 第四步，以质量分数计，加入250-300份的无机粉体，继续加大搅拌速度；所述的 无机粉体包括蒙脱土、锂藻土、硅藻土、碳酸钙、二氧化钛、二氧化硅和氧化钙中的一种或多 种
[0012] 第五步，待无机粉体分散均匀后，真空除气；得汽车用耐磨涂料。
[0013] 为进一步实现本发明目的，优选地，第二步中往反应釜中加入所述硅烷偶联剂和 偶氮二异丁腈是分批量多次加入。
[0014] 优选地，第一步所述搅拌均匀的搅拌时间为30分钟-45分钟。
[0015] 优选地，第二步中，所述加大搅拌速度是指搅拌速度大于第一步的搅拌速度。也就 是只要保证第二步的搅拌速度比第一步的搅拌速度的大即可。
[0016] 优选地，第二步中，所述搅拌均匀的搅拌时间为20分钟-30分钟。
[0017] 优选地，第四步中，所述继续加大搅拌速度是指搅拌速度大于第三步的搅拌速度。 也就是只要保证第四步的搅拌速度比第三步的搅拌速度的大即可。
[0018] 优选地，所述真空除气的时间为10分钟-20分钟。
[0019] 一种汽车用耐磨涂料，由上述制备方法制得。
[0020] 本发明一种汽车用耐磨涂料的制备方法是对现有的汽车用耐磨涂料的抗滑落和 抗流挂性能的改进方法；本发明所得涂料保持了聚氯乙烯树脂涂料良好的阻燃性能、耐腐 蚀性能、机械强度及电绝缘性能以及价格优势，而且经过复配，所得汽车用耐磨涂料具有良 好的抗滑落和抗流挂性能，解决了现有涂料的难题。
[0021] 相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：
[0022] 1)本发明中，采用硅烷偶联剂聚合物与PVC树脂形成互穿网络结构，而互穿网络 结构的形成不仅提高了涂层与电泳板界面间的作用力，而且也弥补了涂料各组分间结合力 不足的问题。
[0023] 2)本发明所得到的汽车用耐磨涂料具有优异的抗流挂和抗滑落性能，可以满足汽 车在生产线上的喷涂工艺要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为实施例1所制备耐磨涂料在涂覆烘干后截面的扫描电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0025] 为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明做进一步地说明，但是本 发明的实施方式不限如此。
[0026] 涂膜整体或大部分向下滑的现象称为滑落。滑落主要由于涂膜与基体的粘附性能 差。此外涂膜滑落还与涂膜的厚度和稠度有一定的关系。
[0027] 涂膜上留有胶液向下流淌痕迹的现象叫做流挂。多出现于垂直面或棱角处。一般 出现在垂直面的为垂幕状流挂，出现在棱角处的为泪痕状流挂。涂刷的涂料太厚或涂料调 得过稀，都有可能出现流挂；当然让涂料的自身的特性是产生流挂的主要原因。
[0028] 目前，汽车用耐磨涂料还没有国际标准，而各个汽车厂家和相关的企业也没有关 于汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂性能测试的统一标准。基于这一情况，本发明中，汽车 用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂测试方法如下：
[0029] 1)、在电泳板上刮lOOmmX 50mmX 2mm形状的涂膜；
[0030] 2)、将涂覆有涂膜的电泳板在室温下垂直放置15分钟，测定涂膜的滑落和流挂距 离；
[0031] 3)、将涂覆有涂膜的电泳板在140±2°C下烘烤30分钟，取出冷却至室温，测定涂 膜的滑落和流挂距离。
[0032] 实施例1
[0033] -种汽车用耐磨涂料的制备方法，主要是一种汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂 性能的改进方法，包括如下步骤：
[0034] 第一步，以质量分数计，将PVC树脂100份、增塑剂（DINP，东莞市石碣恒基化工 厂）115份加入反应釜中，搅拌35分钟直至均匀；
[0035] 第二步，以质量分数计，将硅烷偶联剂1份（其中Z-6020和A-171 (美国联碳公 司）各〇. 5份）、偶氮二异丁腈0. 001份加入反应釜中，同时加大搅拌速度（搅拌速度大于 第一步），搅拌20分钟；Z-6020为甲基丙烯酰氧基官能团硅烷。
[0036] 第三步，以质量分数计，将有机氟表面活性剂0.3份（其中HP-31为0.1份， Silok-122为0. 2份）、增粘剂2份（聚氨酯和聚丙烯酸各1份，这两个物质最好能具体化） 加入反应釜中，充分搅拌直至均匀；
[0037] 第四步，以质量分数计，加入250份的无机粉体（碳酸钙150份和二氧化钛100 份），继续加大搅拌速度，搅拌速度大于第三步的转速；
[0038] 第五步，待无机粉体分散均匀后，真空除气10分钟，得抗滑落和抗流挂的汽车用 耐磨涂料。
[0039] 图1为实施例1所制备耐磨涂料在涂覆烘干后截面的扫描电子显微镜照片。从图 1可以看出，本实施例所得涂料具有互穿网络结构，而互穿网络结构使得所制备耐磨涂料没 有出现流挂和滑落现象。
[0040] 现有的聚氯乙烯树脂制备的耐磨涂料在涂覆并放置24小时后，涂层易发生流挂 和滑落的现象，经本发明汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂测试方法检测，所得涂料在电 泳板上涂覆好在室温下垂直放置15分钟后，测定涂膜的滑落为10毫米以上；流挂距离也为 15毫米以上；涂料在电泳板上涂覆好在140±2°C下烘烤30分钟，取出冷却至室温，测定涂 膜的滑落为5毫米以上，流挂距离也为8毫米以上。而本实施例所得涂料在电泳板上涂覆 好在室温下垂直放置15分钟后，测定涂膜的滑落为0毫米，流挂距离也为0毫米；涂料在电 泳板上涂覆好在140±2°C下烘烤30分钟，取出冷却至室温，测定涂膜的滑落为0毫米，流挂 距离也为0毫米。
[0041] 实施例2
[0042] 一种汽车用耐磨涂料的制备方法，主要是一种汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂 性能的改进方法，包括如下步骤：
[0043] 第一步，以质量分数计，将PVC树脂100份、增塑剂（DINP) 117份加入反应釜中，搅 拌38分钟直至均匀；
[0044] 第二步，以质量分数计，将硅烷偶联剂（KBM-602和A_172)2份、偶氮二异丁腈 0. 003份加入反应釜中，同时加大搅拌速度，搅拌23分钟；
[0045] 第三步，以质量分数计，将有机氟表面活性剂（Silok-122和Silok-200)0. 35份、 增粘剂（聚丙烯酸酯和聚酰胺）3份加入反应釜中，充分搅拌直至均匀；
[0046] 第四步，以质量分数计，加入260份的无机粉体（硅藻土、二氧化钛和二氧化硅）， 继续加大搅拌速度；
[0047] 第五步，待无机粉体分散均匀后，真空除气12分钟。
[0048] 经本发明汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂测试方法检测，所得涂料在电泳板上 涂覆好在室温下垂直放置15分钟后，测定涂膜的滑落为0毫米，流挂距离也为0毫米；涂料 在电泳板上涂覆好在140±2°C下烘烤30分钟，取出冷却至室温，测定涂膜的滑落为0毫米， 流挂距离也为0毫米。
[0049] 实施例3
[0050] -种汽车用耐磨涂料的制备方法，主要是一种汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂 性能的改进方法，包括如下步骤：
[0051 ] 第一步，以质量分数计，将PVC树脂100份、增塑剂（DINP) 120份加入反应釜中，搅 拌39分钟直至均匀；
[0052] 第二步，以质量分数计，将硅烷偶联剂（KBM-603和A_174)3份、偶氮二异丁腈 0. 005份加入反应釜中，同时加大搅拌速度，搅拌26分钟；
[0053] 第三步，以质量分数计，将有机氟表面活性剂（Silok-200和RB_822)0. 4份、增粘 剂（蒙旦树脂和聚乙二醇双酯）4份加入反应釜中，充分搅拌直至均匀；
[0054] 第四步，以质量分数计，加入275份的无机粉体（二氧化硅和氧化钙），继续加大搅 拌速度；
[0055] 第五步，待无机粉体分散均匀后，真空除气15分钟。
[0056] 经本发明汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂测试方法检测，所得涂料在电泳板上 涂覆好在室温下垂直放置15分钟后，测定涂膜的滑落为0毫米，流挂距离也为0毫米；涂料 在电泳板上涂覆好在140±2°C下烘烤30分钟，取出冷却至室温，测定涂膜的滑落为0毫米， 流挂距离也为0毫米。
[0057] 实施例4
[0058] -种汽车用耐磨涂料的制备方法，主要是一种汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂 性能的改进方法，包括如下步骤：
[0059] 第一步，以质量分数计，将PVC树脂100份、增塑剂（DINP) 123份加入反应釜中，搅 拌40分钟直至均匀；
[0060] 第二步，以质量分数计，将硅烷偶联剂（KBM-602、KBM-603和A-151)4份、偶氮二异 丁腈〇. 007份加入反应釜中，同时加大搅拌速度，搅拌28分钟；
[0061] 第三步，以质量分数计，将有机氟表面活性剂（RB-822和Ee201)0. 45份、增粘剂 (萜烯树脂和蒙旦树脂）6份加入反应釜中，充分搅拌直至均匀；
[0062] 第四步，以质量分数计，加入285份的无机粉体（碳酸钙、二氧化硅和氧化钙），继 续加
[0063] 大搅拌速度；
[0064]第五步，待无机粉体分散均匀后，真空除气18分钟。
[0065] 经本发明汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂测试方法检测，所得涂料在电泳板上 涂覆好在室温下垂直放置15分钟后，测定涂膜的滑落为0毫米，流挂距离也为0毫米；涂料 在电泳板上涂覆好在140±2°C下烘烤30分钟，取出冷却至室温，测定涂膜的滑落为0毫米， 流挂距离也为0毫米。
[0066] 实施例5
[0067] 一种汽车用耐磨涂料的制备方法，主要是一种汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂 性能的改进方法，包括如下步骤：
[0068] 第一步，以质量分数计，将PVC树脂100份、增塑剂（DINP) 125份加入反应釜中，搅 拌45分钟直至均匀；
[0069] 第二步，以质量分数计，将硅烷偶联剂（Silok-200和Ee201)6份、偶氮二异丁腈 0. 01份加入反应釜中，同时加大搅拌速度，搅拌30分钟；
[0070] 第三步，以质量分数计，将有机氟表面活性剂（Silok-122和Silok-200) 0. 5份、增 粘剂（聚氨酯、蒙旦树脂和聚乙二醇双酯）8份加入反应釜中，充分搅拌直至均匀；
[0071] 第四步，以质量分数计，加入300份的无机粉体（锂藻土、硅藻土和碳酸钙各100 份），继续加大搅拌速度；
[0072] 第五步，待无机粉体分散均匀后，真空除气20分钟。
[0073] 经本发明汽车用耐磨涂料的抗滑落和抗流挂测试方法检测，所得涂料在电泳板上 涂覆好在室温下垂直放置15分钟后，测定涂膜的滑落为0毫米，流挂距离也为0毫米；涂料 在电泳板上涂覆好在140±2°C下烘烤30分钟，取出冷却至室温，测定涂膜的滑落为0毫米， 流挂距离也为0毫米。
【权利要求】
1. 一种汽车用耐磨涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步，以质量分数计，将PVC树脂100份、增塑剂115-125份加入反应釜中，搅拌均 匀；所述的增塑剂为DINP ; 第二步，以质量分数计，将硅烷偶联剂1-6份、偶氮二异丁腈0. 001-0. 01份加入到所 述反应釜中，同时加大搅拌速度，搅拌均匀；所述的硅烷偶联剂为双氨Z-6020、KBM-602、 KBM-603、A-151、A-171、A-172 和 A-174 中的一种或多种； 第三步，以质量分数计，将有机氟表面活性剂〇. 3-0. 8份、增粘剂2-8份加入到所述反 应釜中，充分搅拌直至均匀；所述的有机氟表面活性剂为HP-31、Silok-122、Silok-200、 RB-822和Ee201中的一种或多种；所述的增粘剂为聚氨酯、聚丙烯酸、聚酰胺、萜烯树脂、蒙 旦树脂和聚乙二醇双酯中的一种或多种； 第四步，以质量分数计，加入250-300份的无机粉体，继续加大搅拌速度；所述的无机 粉体包括蒙脱土、锂藻土、硅藻土、碳酸钙、二氧化钛、二氧化硅和氧化钙中的一种或多种 第五步，待无机粉体分散均匀后，真空除气；得汽车用耐磨涂料。
2. 根据权利要求1所述的改进方法，其特征在于，第二步中往反应釜中加入所述硅烷 偶联剂和偶氮二异丁腈是分批量多次加入。
3. 根据权利要求1所述的汽车用耐磨涂料的制备方法，其特征在于，第一步所述搅拌 均匀的搅拌时间为30分钟-45分钟。
4. 根据权利要求1所述的汽车用耐磨涂料的制备方法，其特征在于，第二步中，所述加 大搅拌速度是指搅拌速度大于第一步的搅拌速度。
5. 根据权利要求1所述的汽车用耐磨涂料的制备方法，其特征在于，第二步中，所述搅 拌均匀的搅拌时间为20分钟-30分钟。
6. 根据权利要求1所述的汽车用耐磨涂料的制备方法，其特征在于，第四步中，所述继 续加大搅拌速度是指搅拌速度大于第三步的搅拌速度。
7. 根据权利要求1所述的汽车用耐磨涂料的制备方法，其特征在于，所述真空除气的 时间为10分钟-20分钟。
8. -种汽车用耐磨涂料，其特征在于其由权利要求1-7任一项所述制备方法制得。
【文档编号】C09D7/12GK104119737SQ201410333713
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】徐桥华, 胡建华, 邹志群, 李艳, 李远光, 邹红, 刘平 申请人:广东时利和汽车实业集团有限公司