本发明属于安全环保颜料和染料技术领域，涉及一种安全环保型抗溶胀塑料底漆及其制备方法与应用。
背景技术：
目前，随着各类汽车及电子通讯娱乐产品的普及，相关的生产商越来越多，竞争愈加激烈。以相同的配置并低于他人的价格销售产品，已经成为提高企业竞争力的有效手段。但为了保证利润，降低原料及零件成本已然成为最快捷的手段。其中，降低装饰件或外壳部位等非核心部件的成本显然是不二选择。例如，汽车内外饰件或电子产品外壳，常常采用价格低廉的塑胶原料或掺入部分杂料或回收料成型生产，可以明显降低生产成本。但利用这些原料生产成型的素材，对溶剂的耐受性很差，很容易被腐蚀溶胀，影响安全性。因此，与之配套的涂料，必须也要随之进行改变，否则便无法起到遮盖装饰的作用。
现有的塑料底漆以丙烯酸涂料为主，涂料中使用的丙烯酸树脂一般自带较强溶剂如乙酸乙酯、乙酸丁酯或甲苯等，且其固含量较低，绝大部分在40-50％。此类丙烯酸树脂自带的溶剂具有很强的腐蚀溶胀能力，若用在劣质素材上，会导致素材被腐蚀溶胀。此外，这类塑料底漆的配方中只添加少量的普通滑石粉用于填充及遮盖，填充性及遮瑕能力差，且对塑料底漆的抗溶胀性能无明显的促进作用。另外，相对较高的成本也不利于此类塑料底漆的推广应用。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本较低的安全环保型抗溶胀塑料底漆及其制备方法与应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆，其特征在于，该塑料底漆包括以下组分及重量份含量：
所述的高羟基丙烯酸树脂选自市售的Nuplex Setalux 1753或Nuplex Setalux 1907，所述的丙烯酸多元醇树脂选自市售的三菱LR-7791或Nuplex Desmophen A 450 BA。
所述的润湿分散剂选自市售的Lubrizol Solsperse 32500或DEUCHEM Disponer 912。
所述的镁强粉选自市售的益瑞石MONOMIX或Luzenac MONOMIX。
所述的碳黑选自市售的三菱MA-7或Orion FW 200。
所述的气相二氧化硅防沉剂选自市售的CABOT CAB-O-SIL M-5或WACKER HDKN20。
所述的混合溶剂包括以下组分及重量份含量：正庚烷25-35份、乙酸乙酯25-35份、乙酸仲丁酯5-15份及二异丁基酮25-35份。所述的正庚烷优选为白电油120#。
所述的有机锡催干剂为二月桂酸二丁锡，所述的聚酯改性有机硅类流平剂选自市售的BYK331或BYK310。
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆的制备方法，该方法主要包括以下步骤：
(1)按照各组分的重量份含量进行备料；
(2)在800-1200rpm的搅拌机转速下依次将高羟基丙烯酸树脂、丙烯酸多元醇树脂、润湿分散剂、镁强粉、碳黑、气相二氧化硅防沉剂及混合溶剂加入至容器中，之后在2500-3000rpm的转速下搅拌10-20min，并研磨至细度为10μm以下；
(3)加入有机锡催干剂、聚酯改性有机硅类流平剂，之后在2000-2500rpm的转速下搅拌15-25min，即制得所述的抗溶胀塑料底漆。
其中，容器为桶、杯等常用的涂料制备用容器，搅拌机采用盘式搅拌机，其搅拌盘的直径为50-70mm，优选为60mm。研磨过程在砂磨机中进行。
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆的应用，将塑料底漆与稀释剂按质量比6:1-3混合后，喷涂在素材上即可，所述的稀释剂包括以下组分及重量份含量：
所述的正庚烷优选为白电油120#。
所述的稀释剂的制备方法为：按照各组分的重量份含量进行备料；将正庚烷、乙酸乙酯、乙酸仲丁酯及二异丁基酮混合后，在500-700rpm的转速下搅拌10-15min，即制得所述的稀释剂。该稀释剂与塑料底漆配合使用，挥发梯度从80℃至170℃逐级递增，低梯度溶剂挥发时带动下一梯度溶剂挥发，降低了溶剂的残留量，进而大大降低了对素材的腐蚀性，从而更好地发挥该塑料底漆的抗溶胀性能及遮瑕能力。
本发明塑料底漆中，采用高固含量(70％-90％)且低粘度的高羟基丙烯酸树脂，其高固含特性可提升涂料整体的固含量，提高了膜厚厚度，保证了涂膜遮盖力；其低粘度特性可在分散碳黑和其它填料时，只需使用少量的混合溶剂，大大减少了涂料中溶剂对素材的溶胀腐蚀。
本发明塑料底漆中，通过添加丙烯酸多元醇树脂，提高了塑料底漆对素材的附着力、表干速率和可重涂性。
本发明塑料底漆中，通过添加超细的镁强粉，极大地提高了湿膜的溶剂挥发速率，进一步减少了底漆中的溶剂含量，减少了底漆中溶剂对素材的溶胀腐蚀；而且在塑料底漆涂覆在素材上之后，能够减少溶剂对素材的溶胀腐蚀时间，因而抗溶胀性能优异，提高了使用安全性。
本发明塑料底漆综合了高羟基丙烯酸树脂分散填料时使用溶剂少、稀释剂梯度溶剂逐级挥发低残留、超细镁强粉促进溶剂快速挥发这三个特性，使得该塑料底漆施工时，涂膜溶剂逐层快速挥发，超细镁强粉片层堆叠，减少甚至抵挡了溶剂对素材的腐蚀溶胀，从而具有对塑料素材广泛的适用性。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)塑料底漆的抗溶胀性能好，即使是在较为劣质的塑料素材上喷涂该塑料底漆，也不会出现素材溶胀的状况，因而提高了产品的成品率和安全性，并且由于降低了返工次数和报废率，因而从整体上提高了生产效率和产能，减少了生产时间，降低了能耗和生产成本，更加环保；
2)填充性和遮盖瑕疵的能力好，由于镁强粉具有白度好、遮盖力强等特性，因而在素材上的刮擦、瑕疵、打磨处进行密集堆叠覆盖，能够显著改善素材的表面性能；
3)塑料底漆的制备方法简单，易于操作和批量化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)组分的称取：
(2)将Nuplex Setalux 1753、Nuplex Desmophen A 450BA、Lubrizol Solsperse 32500、益瑞石MONOMIX、Orion FW 200、CABOT CAB-O-SIL M-5、混合溶剂按顺序加入容器中，且边加边慢速搅拌(60mm搅拌盘，1000rpm)，之后以2500rpm的转速搅拌15min，再投入二月桂酸二丁锡、BYK310，并以2000rpm的转速搅拌20min，即制得抗溶胀塑料底漆；
(3)制备用于抗溶胀塑料底漆的稀释剂，该稀释剂包括以下组分及重量份含量：白电油120#30份、乙酸乙酯30份、乙酸仲丁酯10份及二异丁基酮30份；
(4)将抗溶胀塑料底漆、巴斯夫的HI-190(固化剂)和用于抗溶胀塑料底漆的稀释剂，按照质量比6：1：2混匀后，喷涂在塑料素材上，之后置于60℃烤箱中烘烤。
该塑料底漆的性能测试结果如下表所示：
实施例2：
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)组分的称取：
(2)将Nuplex Setalux 1907、三菱LR-7791、Lubrizol Solsperse 32500、益瑞石MONOMIX、三菱MA-7、CABOT CAB-O-SIL M-5、混合溶剂按顺序加入容器中，且边加边慢速搅拌(60mm搅拌盘，1000rpm)，之后以3000rpm的转速搅拌15min，再投入二月桂酸二丁锡、BYK331，并以2500rpm的转速搅拌20min，即制得抗溶胀塑料底漆；
(3)制备用于抗溶胀塑料底漆的稀释剂，该稀释剂包括以下组分及重量份含量：白电油120#20份、乙酸乙酯35份、乙酸仲丁酯5份及二异丁基酮40份；
(4)将抗溶胀塑料底漆、巴斯夫的HI-190(固化剂)和用于抗溶胀塑料底漆的稀释剂，按照质量比6：1：2混匀后，喷涂在塑料素材上，之后置于60℃烤箱中烘烤。
该塑料底漆的性能测试结果如下表所示：
实施例3：
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)组分的称取：
(2)将Nuplex Setalux 1907、Nuplex Desmophen A 450BA、Lubrizol Solsperse 32500、益瑞石MONOMIX、三菱MA-7、WACKER HDKN20、混合溶剂按顺序加入容器中，且边加边慢速搅拌(60mm搅拌盘，1000rpm)，之后以2500rpm的转速搅拌15min，再投入二月桂酸二丁锡、BYK331，并以2000rpm的转速搅拌20min，即制得抗溶胀塑料底漆；
(3)制备用于抗溶胀塑料底漆的稀释剂，该稀释剂包括以下组分及重量份含量：白电油120#35份、乙酸乙酯35份、乙酸仲丁酯10份及二异丁基酮20份；
(4)将抗溶胀塑料底漆、巴斯夫的HI-190(固化剂)和用于抗溶胀塑料底漆的稀释剂，按照质量比6：1：2混匀后，喷涂在塑料素材上，之后置于60℃烤箱中烘烤。
该塑料底漆的性能测试结果如下表所示：
实施例4：
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)组分的称取：
(2)将Nuplex Setalux 1753、三菱LR-7791、DEUCHEM Disponer 912、益瑞石MONOMIX、三菱MA-7、CABOT CAB-O-SIL M-5、混合溶剂按顺序加入容器中，且边加边慢速搅拌(60mm搅拌盘，1000rpm)，之后以2500rpm的转速搅拌15min，再投入二月桂酸二丁锡、BYK331，并以2000rpm的转速搅拌20min，即制得抗溶胀塑料底漆；
(3)制备用于抗溶胀塑料底漆的稀释剂，该稀释剂包括以下组分及重量份含量：白电油120#35份、乙酸乙酯25份、乙酸仲丁酯15份及二异丁基酮350份；
(4)将抗溶胀塑料底漆、巴斯夫的HI-190(固化剂)和用于抗溶胀塑料底漆的稀释剂，按照质量比6：1：2混匀后，喷涂在塑料素材上，之后置于60℃烤箱中烘烤。
该塑料底漆的性能测试结果如下表所示：
实施例5：
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆，该塑料底漆包括以下组分及重量份含量：
其中，高羟基丙烯酸树脂选自市售的Nuplex Setalux 1753；丙烯酸多元醇树脂选自市售的三菱LR-7791；润湿分散剂选自市售的Lubrizol Solsperse 32500；镁强粉选自市售的Luzenac MONOMIX；碳黑选自市售的Orion FW 200；气相二氧化硅防沉剂选自市售的CABOT CAB-O-SIL M-5；混合溶剂包括以下组分及重量份含量：正庚烷30份、乙酸乙酯30份、乙酸仲丁酯10份及二异丁基酮30份；有机锡催干剂为二月桂酸二丁锡；聚酯改性有机硅类流平剂选自市售的BYK331。
一种抗溶胀塑料底漆的制备方法，该方法主要包括以下步骤：
(1)按照各组分的重量份含量进行备料；
(2)在1000rpm的搅拌机转速下依次将高羟基丙烯酸树脂、丙烯酸多元醇树脂、润湿分散剂、镁强粉、碳黑、气相二氧化硅防沉剂及混合溶剂加入至容器中，之后在2500rpm的转速下搅拌20min，并研磨至细度为10μm以下；
(3)加入有机锡催干剂、聚酯改性有机硅类流平剂，之后在2500rpm的转速下搅拌15min，即制得抗溶胀塑料底漆。
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆的应用，将塑料底漆与稀释剂按质量比6:3混合后，喷涂在素材上即可，稀释剂包括以下组分及重量份含量：
实施例6：
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆，该塑料底漆包括以下组分及重量份含量：
其中，高羟基丙烯酸树脂选自市售的Nuplex Setalux 1907；丙烯酸多元醇树脂选自市售的Nuplex Desmophen A 450BA；润湿分散剂选自市售的Lubrizol Solsperse 32500；镁强粉选自市售的益瑞石MONOMIX；碳黑选自市售的三菱MA-7；气相二氧化硅防沉剂选自市售的CABOT CAB-O-SIL M-5；混合溶剂包括以下组分及重量份含量：正庚烷35份、乙酸乙酯25份、乙酸仲丁酯15份及二异丁基酮25份；有机锡催干剂为二月桂酸二丁锡；聚酯改性有机硅类流平剂选自市售的BYK331。
一种抗溶胀塑料底漆的制备方法，该方法主要包括以下步骤：
(1)按照各组分的重量份含量进行备料；
(2)在1200rpm的搅拌机转速下依次将高羟基丙烯酸树脂、丙烯酸多元醇树脂、润湿分散剂、镁强粉、碳黑、气相二氧化硅防沉剂及混合溶剂加入至容器中，之后在3000rpm的转速下搅拌10min，并研磨至细度为10μm以下；
(3)加入有机锡催干剂、聚酯改性有机硅类流平剂，之后在2000rpm的转速下搅拌25min，即制得抗溶胀塑料底漆。
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆的应用，将塑料底漆与稀释剂按质量比6:2混合后，喷涂在素材上即可，稀释剂包括以下组分及重量份含量：
实施例7：
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆，该塑料底漆包括以下组分及重量份含量：
其中，高羟基丙烯酸树脂选自市售的Nuplex Setalux 1753；丙烯酸多元醇树脂选自市售的三菱LR-7791；润湿分散剂选自市售的DEUCHEM Disponer 912；镁强粉选自市售的Luzenac MONOMIX；碳黑选自市售的三菱MA-7；气相二氧化硅防沉剂选自市售的WACKER HDKN20；混合溶剂包括以下组分及重量份含量：正庚烷25份、乙酸乙酯35份、乙酸仲丁酯5份及二异丁基酮35份；有机锡催干剂为二月桂酸二丁锡；聚酯改性有机硅类流平剂选自市售的BYK310。
一种抗溶胀塑料底漆的制备方法，该方法主要包括以下步骤：
(1)按照各组分的重量份含量进行备料；
(2)在800rpm的搅拌机转速下依次将高羟基丙烯酸树脂、丙烯酸多元醇树脂、润湿分散剂、镁强粉、碳黑、气相二氧化硅防沉剂及混合溶剂加入至容器中，之后在2800rpm的转速下搅拌15min，并研磨至细度为10μm以下；
(3)加入有机锡催干剂、聚酯改性有机硅类流平剂，之后在2300rpm的转速下搅拌20min，即制得抗溶胀塑料底漆。
一种安全环保型抗溶胀塑料底漆的应用，将塑料底漆与稀释剂按质量比6:1混合后，喷涂在素材上即可，稀释剂包括以下组分及重量份含量：
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。