本发明涉及一种汽车表面保护材料技术领域，尤其涉及一种用于汽车漆面及轮毂的镀晶材料及其制备方法。
背景技术：
汽车漆面主要有底层漆、面漆和清漆组成，汽车车漆中主体树脂主要是环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等传统树脂，由于有机树脂的耐老化性能较差，那么漆面长时间未做养护，会由于太阳光紫外线照射、大气中酸雨鸟粪侵蚀、空气中灰尘砂砾摩擦等问题对漆面造成严重程度损坏，使得车漆表面暗淡无光失去原有光泽，严重影响了汽车的美观。现有对汽车漆面保护技术中通过打蜡、封釉、镀膜、贴膜等技术使得汽车漆面与外界空气形成良好隔绝以达到养护目的。目前市面上常用的漆面保护层主要都是使用液体蜡、聚硅氧烷类、有机/无机聚硅氮烷、tpu热塑性聚氨酯等成分。
现有的漆面保护技术中，打蜡封釉仅仅是通过物理方式在漆面覆盖一层光亮绝缘层，隔断车身与空气尘埃的摩擦，减小灰尘吸附，但与基底牢固性和耐用性差，无法对车漆进行长效防护；像镀膜类产品主要成分为聚硅氧烷，虽然与漆面牢固性方面得到一定提高，易清洁，但硬度仍然较低，只有2h左右，无法有效的减少漆面划伤问题，耐酸碱腐蚀能力也较低；tpu热塑性聚氨酯作为目前漆面保护技术中的高端产品，由于本身材料性质，对微小划痕可以起到自愈功能，但是表面疏水效果并不显著，且作为一种有机膜，其耐高温火烧及腐蚀性较差，此外由于价格高昂，应用面有一定限制。而市面上目前中端市场应用较多的主要是以聚硅氮烷为溶质的镀晶材料，其由于与基底良好的附着力，硬度高，耐候性好，成膜性好，应用广泛。但聚硅氮烷水解成膜后形成的晶膜脆性大，膜弹韧性较差，且在车漆表面镀膜后手感较差，通过添加润滑助剂可持续效果较短。以上几种成分漆面保护技术中，打蜡、封釉、镀膜等蜡类或聚硅氧烷类仅仅是在光亮度、抗静电、疏水易清洁等效果上有短暂维护，持久性较差，且硬度耐划伤性提高几乎没有。对于材料的耐划伤性不仅取决于材料硬度，还在于膜层的韧性。聚硅氮烷镀晶材料在硬度方面有很大提高，但成膜后膜层韧性较差，而热塑性tpu虽然韧性较好，在一定程度上能够对划痕自愈，但由于硬度问题无法抵抗深层次划痕，且耐可靠性劣于镀晶，且价格昂贵。因而在目前现有的漆面保护技术中，无法有效兼顾外观、手感、耐划伤性和可靠性。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的问题，本发明主要目的在于提供一种韧性较好、顺滑度较高、硬度较高、耐候性好，且能够通过化学键自组装在车漆表面，与漆面牢固结合，自然固化成膜的镀晶材料及其制备方法。
具体技术方案如下：
一种用于汽车漆面及轮毂的镀晶材料，其特征在于，所述镀晶材料包含以下体积分的成分：异氰酸酯1~1.2份，羟基硅油4.5~5.5份，催化剂0.03~0.06份，有机聚硅氮烷47~52份，有机溶剂48~51份，助剂1.8~2.1份。
优选的，所述异氰酸酯选用甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
优选的，所述羟基硅油羟值为28~105mgkoh/g。
优选的，所述有机溶剂选用乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、环己烷中的一种。
优选的，所述催化剂选用二月桂酸二丁基锡、三乙胺中的一种。
优选的，所述助剂包括流平剂和抗静电剂。
优选的，包含如下步骤：
s1：将异氰酸酯、羟基硅油、催化剂、有机溶剂于反应容器中混合均匀，然后在60~80℃下反应3~4h；
s2：待步骤s1中的反应物降温至20~40℃，加入20份有机聚硅氮烷混合均匀，并在此温度区间下反应1~2h；
s3：将步骤s2反应后的溶液在室温下静置熟化11~13h；
s4：将步骤s3中静置的溶液加入剩余有机聚硅氮烷和助剂混合搅拌0.5~1h至均匀分散，即得到镀晶材料。
本发明的有益效果在于本发明镀晶材料主要以有机聚硅氮烷为主体，通过异氰酸酯和羟基硅油进行预合成得到的聚氨酯改性有机聚硅氮烷，其中异氰酸酯作为工业应用中合成聚氨酯的原材料，提供了改性后膜层的韧性；而羟基硅油作为常用布料等的使用中常用的顺滑剂，提供了改性后膜层的顺滑度。得到的改性的聚硅氮烷溶液，既保持了有机聚硅氮烷的成膜稳定性、与基材的良好结合性、疏水性和高硬度还解决了成膜后膜层韧性及顺滑性问题。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述镀晶材料包含以下体积分的成分：甲苯二异氰酸酯1份，羟基硅油4.5份，二月桂酸二丁基锡0.03份，有机聚硅氮烷47份，乙酸乙酯48份，流平剂0.9份，抗静电剂1份，所述羟基硅油羟值为63mgkoh/g。
制备方法包含如下步骤：
s1：将甲苯二异氰酸酯、羟基硅油、二月桂酸二丁基锡、乙酸乙酯于反应容器中混合均匀，然后在60℃下反应3h；
s2：待步骤s1中的反应物降温至20℃，加入20份有机聚硅氮烷混合均匀，并在此温度区间下反应1h；
s3：将步骤s2反应后的溶液在室温下静置熟化11h；
s4：将步骤s3中静置的溶液加入剩余27份有机聚硅氮烷，流平剂和抗静电剂混合搅拌0.5至均匀分散，即得到本发明镀晶材料。
实施例2
本发明所述镀晶材料包含以下体积分的成分：二苯甲烷二异氰酸酯1.1份，羟基硅油5份，三乙胺0.05份，有机聚硅氮烷50份，乙酸丁酯50份，流平剂1份，抗静电剂0.9份，所述羟基硅油羟值为85mgkoh/g。
制备方法包含如下步骤：
s1：将二苯甲烷二异氰酸酯、羟基硅油、三乙胺、乙酸丁酯于反应容器中混合均匀，然后在60℃下反应3.5h；
s2：待步骤s1中的反应物降温至30℃，加入20份有机聚硅氮烷混合均匀，并在此温度区间下反应1.5h；
s3：将步骤s2反应后的溶液在室温下静置熟化12h；
s4：将步骤s3中静置的溶液加入剩余30份有机聚硅氮烷，流平剂和抗静电剂混合搅拌1h至均匀分散，即得到本发明镀晶材料。
实施例3
本发明所述镀晶材料包含以下体积分的成分：异氟尔酮二异氰酸酯1.2份，羟基硅油5.5份，三乙胺0.06份，有机聚硅氮烷52份，乙酸丁酯51份，流平剂1份，抗静电剂1.1份，所述羟基硅油羟值为97mgkoh/g。
制备方法包含如下步骤：
s1：将二苯甲烷二异氰酸酯、羟基硅油、三乙胺、环己烷于反应容器中混合均匀，然后在80℃下反应4h；
s2：待步骤s1中的反应物降温至40℃，加入20份有机聚硅氮烷混合均匀，并在此温度区间下反应2h；
s3：将步骤s2反应后的溶液在室温下静置熟化13h；
s4：将步骤s3中静置的溶液加入剩余32份有机聚硅氮烷，流平剂和抗静电剂混合搅拌1h至均匀分散，即得到本发明镀晶材料。
实施例4
本发明镀晶材料施工工艺如下：将镀晶液滴涂在裹有硬质海绵擦的海绵布上，待海绵布润湿后，均匀擦涂于车漆表面，在室温下自然晾干，膜层表层固化需要半天，完全固化需要一周。待膜层完全固化后，即得韧滑硬质镀晶膜。
测试例1
对上述实施例1~3制备的镀晶材料采用实施例4的工艺施工后进行性能测试，具体性能分析结果如表1所示。
表1镀晶材料性能检测分析表
从表1中可以看出实施例1~3中的镀晶材料具有手感顺滑、亮度较高、高硬度的优点且具有一定韧性、耐划刻性好。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。