本发明涉及汽车涂料技术领域，具体涉及一种汽车用纳米涂料及其制备方法。
背景技术：
汽车涂料就是指涂装在轿车等各类车辆车身及零部件上的涂料，一般指新车的涂料及辅助材料和车辆修补用涂料。汽车涂料包括汽车车身原厂漆、汽车修补漆、汽车零部件漆以及PVC抗石击涂料。
中国专利CN104164105A公开了一种汽车用涂料，其由以下重量份数的原料制成：硝酸纤维素10-15份，硝基纤维素13-18份，环氧树脂11-20份，亚麻油3-9份，衣康酸5-9份，乙二醇醚3-9份，二烯环氧树脂2-8份，氧化锌3-7份，滑石粉1-3份。该专利的有益效果是，本发明的涂料能够提高光泽度，且耐洗刷、抗老化，同时耐酸碱性也较好。
中国专利CN1170022A公开了一种水基汽车防石击涂料，它以无皂乳液和水分散橡胶改性沥青或以无皂浮液和水分散沥青复合物为基料,填加无机填料,弹性填料及助剂经混合搅拌而成,其各种材料的组分分别为,复合基料占40-70%,无机填料占48-25%,弹性填料占10—2%,助剂占2-3%。该专利无毒无害,不燃不爆不污染环境,材料强度大,弹性适当,耐水耐酸碱性强,防石击性能良好,具有相当的阻尼作用,适用于各种交通运输、矿山用车。
中国专利CN1343238A公开了一种耐酸蚀、耐划伤、低VOC的透明涂料组合物,特别适合作为透明面漆,用于多层OEM或表面整修汽车用涂料方面。此涂料组合物包含多异氰酸酯、聚酯多元醇和三聚氰胺组分,其中聚酯多元醇和三聚氰胺组分的含量超过组合物固体总重量的一半,多异氰酸酯组分包含一种脂肪族多异氰酸酯。此组合物可以分为双罐装或单罐装涂料组合物两种配方,单罐装配方中的异氰酸酯官能度用封闭剂如单体醇加以保护。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种汽车用纳米涂料及其制备方法，本发明的汽车用纳米涂料硬度好，吸水率低。
为实现上述目的，本发明提供一种汽车用纳米涂料，所述汽车用纳米涂料包括3-10重量份的聚氨酯、5-25重量份的纳米二氧化钛、5-25重量份的多异氰酸酯、2-10重量份的超细滑石粉、30-80重量份的衣康酸、4-16重量份的油酸、1-7重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-5重量份的聚碳酸酯二醇和200-350重量份的正己烷。
优选地，所述汽车用纳米涂料包括4-8重量份的聚氨酯、5-20重量份的纳米二氧化钛、7-20重量份的多异氰酸酯、3-6重量份的超细滑石粉、40-60重量份的衣康酸、6-12重量份的油酸、2-5重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、2-4重量份的聚碳酸酯二醇和300-320重量份的正己烷。
优选地，所述聚碳酸酯二醇的分子量为500-2000。
优选地，所述多异氰酸酯为1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或间四甲基亚二甲基二异氰酸酯。
优选地，所述纳米二氧化钛的粒径为1-50纳米。
本发明还提供一种汽车用纳米涂料的制备方法，所述制备方法包括：将3-10重量份的聚氨酯、5-25重量份的纳米二氧化钛、5-25重量份的多异氰酸酯、2-10重量份的超细滑石粉、30-80重量份的衣康酸、4-16重量份的油酸、1-7重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-5重量份的聚碳酸酯二醇和200-350重量份的正己烷混合，得到汽车用纳米涂料。
优选地，所述汽车用纳米涂料包括4-8重量份的聚氨酯、5-20重量份的纳米二氧化钛、7-20重量份的多异氰酸酯、3-6重量份的超细滑石粉、40-60重量份的衣康酸、6-12重量份的油酸、2-5重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、2-4重量份的聚碳酸酯二醇和300-320重量份的正己烷。
优选地，所述聚碳酸酯二醇的分子量为500-2000。
优选地，所述多异氰酸酯为1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或间四甲基亚二甲基二异氰酸酯。
优选地，所述纳米二氧化钛的粒径为1-50纳米。
本发明具有如下优点：
本发明制备方法制备的汽车用纳米涂料铅笔硬度高，剥落级别低，涂层膜光滑平整，吸水率低。
具体实施方式
以下具体实施方式仅用于说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
本发明提供一种汽车用纳米涂料，所述汽车用纳米涂料包括3-10重量份的聚氨酯、5-25重量份的纳米二氧化钛、5-25重量份的多异氰酸酯、2-10重量份的超细滑石粉、30-80重量份的衣康酸、4-16重量份的油酸、1-7重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-5重量份的聚碳酸酯二醇和200-350重量份的正己烷；优选地，所述汽车用纳米涂料包括4-8重量份的聚氨酯、5-20重量份的纳米二氧化钛、7-20重量份的多异氰酸酯、3-6重量份的超细滑石粉、40-60重量份的衣康酸、6-12重量份的油酸、2-5重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、2-4重量份的聚碳酸酯二醇和300-320重量份的正己烷。
本发明还提供一种汽车用纳米涂料的制备方法，所述制备方法包括：将3-10重量份的聚氨酯、5-25重量份的纳米二氧化钛、5-25重量份的多异氰酸酯、2-10重量份的超细滑石粉、30-80重量份的衣康酸、4-16重量份的油酸、1-7重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-5重量份的聚碳酸酯二醇和200-350重量份的正己烷混合，得到汽车用纳米涂料；优选地，所述汽车用纳米涂料包括4-8重量份的聚氨酯、5-20重量份的纳米二氧化钛、7-20重量份的多异氰酸酯、3-6重量份的超细滑石粉、40-60重量份的衣康酸、6-12重量份的油酸、2-5重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、2-4重量份的聚碳酸酯二醇和300-320重量份的正己烷。
聚碳酸酯二醇(polycarbonate diol)是以小分子二醇为起始剂,与碳酸二甲酯或二苯基碳酸酯进行酯交换反应制得。聚碳酸酯二醇的分子量可以为500-2000。
多异氰酸酯用于增加纳米涂料的粘接强度和冲击韧性，所述多异氰酸酯可以为1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或间四甲基亚二甲基二异氰酸酯。
纳米二氧化钛显色为白色，粒径越小，则越白，所述纳米二氧化钛的粒径可以为1-50纳米。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
将3重量份的聚氨酯、5重量份的1纳米的二氧化钛、7重量份的1,6-己二异氰酸酯、2重量份的超细滑石粉、30重量份的衣康酸、4重量份的油酸、1重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、1重量份的分子量为500的聚碳酸酯二醇和200重量份的正己烷混合，得到汽车用纳米涂料1。
实施例2
将10重量份的聚氨酯、25重量份的1-50纳米的二氧化钛、20重量份的间四甲基亚二甲基二异氰酸酯、10重量份的超细滑石粉、80重量份的衣康酸、16重量份的油酸、7重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、5重量份的分子量为2000的聚碳酸酯二醇和350重量份的正己烷混合，得到汽车用纳米涂料2。
实施例3
将7重量份的聚氨酯、18重量份的25纳米的二氧化钛、15重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、8重量份的超细滑石粉、50重量份的衣康酸、12重量份的油酸、3重量份的甲基丙烯酸十二氟庚酯、3重量份的分子量为1500的聚碳酸酯二醇和250重量份的正己烷混合，得到汽车用纳米涂料3。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于二氧化钛的粒径为120纳米，得到汽车涂料D1。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于不加入正己烷，得到汽车纳米涂料D2。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于不加入聚碳酸酯二醇，得到汽车纳米涂料D3。
测试实施例
将本发明实施例和对比例所制备的涂料用 50µm 线棒涂布器涂覆于150×150×3mm3的预处理过的平板玻璃或普通载玻片表面，室温下放置至涂层表干，然后放入烘箱中，在一定温度下固化一定时间成膜，然后采用如下方法测定涂膜的性能。
涂膜硬度的测定：按照 GB/T 6739-1996《膜硬度铅笔测定法》，测定涂膜的铅笔硬度。具体方法为：将铅笔削到露出柱型笔芯 S-6mm，握住铅笔使其在砂纸上呈 90 度，不停划圈，直至获得端面平整、边缘锐利的笔端为止，将铅笔放入铅笔硬度仪。将涂敷树脂涂料的样板固定于水平面上，用力（此力大小或使铅笔边缘破碎，或划伤涂膜）以 lmm/min 的速度向前推进。从最硬的铅笔开始，每只铅笔划 5 道 3mm长的痕，直至找出五道痕都不划伤涂膜的铅笔为止，此铅笔的硬度即代表所测涂膜的铅笔硬度。
涂层附着力的表征：按照 GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》和 GB/T 1720-79《漆膜附着力测定法》，测定涂膜在基材上的附着力。具体方法为：用刀片在涂膜上切 6道平行的切痕，长约 10~20mm，切痕间距为 lmm，切穿涂膜整个深度，然后切同样的切痕 6 道，与前者垂直，形成许多小方格。评级方法如下所示：0 完全光滑:无任何方格分层，1 交叉处有小块的剥离，影响面积为 5%，2 交叉点沿边缘剥落，影响面积为 5-15%，3 沿边缘整条剥落，影响面积为 15-35%，4 沿边缘整条剥落，有些格子部分或全部剥落，影响面积 35-65%，5 任何大于根据 4 来进行分级的剥落级别。
涂层膜外观的表征：用放大镜观察膜的表面，观察涂膜是否平整，是否有不均匀流挂，是否有“瘤点”、“真空”等缺陷。
涂层吸水率和耐水性的表征：在质量为 W0的表面皿里，分别加入一定量涂料。把涂层放到 50℃烘箱中烘干至表干，升温到 80℃使涂膜充分固化 3h，冷却至室温，称量质量为 W1。往表面皿加水，使涂膜全部浸泡在水中 36h。将水倒掉，用滤纸吸干涂膜表面的水分，称得质量为 W2。按下式计算涂料的的吸水率 A。用 A 表征耐水性的强弱。A=（W2-W1）/（W1-W0）×100%。