一种高耐刮擦的双组份纳米改性丙烯酸清漆及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种双组份丙烯酸清漆，适用于汽车内饰塑料件，特别涉及一种高耐刮擦的纳米改性丙烯酸清漆及其制备方法，属于涂料技术领域。该双组份丙烯酸清漆由A、B、C三部分混合制备而成，其中A组份为原油，B组份为稀释剂，C组分为固化剂。A组份是由以下原材料组成：丙烯酸树脂，纳米二氧化硅，润湿剂，流平剂，紫外线吸收剂，光稳定剂，丙二醇甲醚醋酸酯，二甲苯，100#溶剂；B组份由HDI三聚体固化剂，脱水醋酸正丁酯组成；C组份由甲苯，丙二醇甲醚醋酸酯，甲基乙基酮，醋酸正丁酯组成。本发明制备的清漆不仅具有优异的耐水性、耐化学品等基础性能，而且具有高耐刮擦的特殊性能。
【专利说明】
一种高耐刮擦的双组份纳米改性丙烯酸清漆及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种双组份丙烯酸清漆，适用于汽车内饰塑料件，特别涉及一种高耐 刮擦的双组份纳米改性丙烯酸清漆及其制备方法，属于化工涂料制备工艺技术领域。
【背景技术】
[0002] 近年来人们对汽车内饰涂料的需求越来越追求个性化及功能化，不仅要具备一般 涂料的基本性质，而且要满足一些其他特殊的性能：如耐刮擦性、耐水性等。本发明采用双 组份丙烯酸清漆体系，用纳米二氧化硅对体系进行改性，获得了具有高耐刮擦性能的油性 面漆，目前尚未见有文献或专利报道过。
[0003] 申请号为201510143452.X的发明专利提供了一种SiC纳米粉末改性耐磨耐冲击美 术涂料的制备方法，有效提高了漆膜的强度、硬度和韧性，但并未对改性漆膜的耐刮擦性作 出说明，且不知能否应用于汽车内饰塑料件涂料中；申请号为201410431274.6的发明专利 公开了一种耐刮擦汽车涂料，配方由聚丙烯树脂、聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯、碳酸钙、二氧化 硅、聚硅氧烷、芥酸酰胺羟、羟乙基纤维素、颜料、无机填料组成，与去除聚丙烯树脂、聚硅氧 烷和羟乙基纤维素的对照组相比，刮痕处的亮度变化显著降低，且表面刮痕光滑，表明其耐 刮擦性能显著提高，但该发明专利并未对该漆膜的其他性能进行测试，且耐刮擦性能的提 高幅度也并未给出说明。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是：提供一种高耐刮擦的双组份纳米改性丙烯酸清漆及其制备方 法，旨在解决汽车内饰塑料件不耐刮擦的难题。制备出的纳米二氧化硅改性双组份丙烯酸 油性清漆不仅具有优异的耐水性、耐化学品、良好的机械性能、高附着力、高硬度、低温固 化、耐老化性等基础性能，而且具有高耐刮擦的特殊性能。
[0005] 为实现上述目的，本发明所述的一种纳米二氧化硅改性双组份丙烯酸油性清漆由 A、B、C三组份按重量比3: (0.8-1): (1.5-2.0)混合制备而成。A组份是由以下原材料按重量 份比组成:丙烯酸树脂50-70份，纳米二氧化硅10-25份，润湿剂0.1-0.5份，流平剂0.1-0.7 份，紫外线吸收剂0.2-2.0份，光稳定剂0.1-0.7份，丙二醇甲醚醋酸酯3-15份，二甲苯2-10 份，100 #5-15份;B组份是由以下原材料按重量份比组成:HDI三聚体固化剂50-80份，脱水醋 酸正丁酯20-50份;C组份是由以下原材料按重量份比组成：甲苯30-45份，丙二醇甲醚醋酸 酯15-40份，甲基乙基酮0-15份，醋酸正丁酯15-40份。
[0006] 其中，A组份所述的丙烯酸树脂并非为单一类型的丙烯酸树脂，需要至少两种以上 不同固含、羟基值、酸值的丙烯酸树脂搭配使用，使漆膜具有更优异的性能。
[0007] 组份粘度为4000±300 11^&.8/25。(：。
[0008] 组份所述的纳米二氧化硅平均粒径为20nm，以50%的重量比均匀分散于醋酸正丁 酯溶液中。
[0009]组份所述的基材润湿剂为一种有机硅表面助剂，流平剂为氟改性聚合物，紫外线 吸收剂为羟基苯并三唑型紫外线吸收剂，光稳定剂为受阻胺型光稳定剂。
[0010] 所述的A组份制备方法如下:在干净符合标准的容器内，按比例依次加入丙烯酸树 月旨、纳米二氧化硅溶液和丙二醇甲醚醋酸酯，启动分散机，在转速500-800r/min下中速搅 拌均匀分散5min，得到预分散树脂，然后加入基材润湿剂、流平剂、紫外线吸收剂、光稳定 剂、二甲苯和1〇〇 #溶剂油，在转速700_800r/min下中速搅拌分散0.5-1.5h;所述B组份制备 方法如下：在干净的容器中，按比例加入HDI三聚体固化剂和脱水醋酸正丁酯搅拌至分散均 匀;所述C组份制备方法如下：在干净的容器中，按比例加入甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基 乙基酮、醋酸正丁酯，转速300r/min搅拌至分散均匀即可。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1: 在干净符合标准的容器内，依次称取丙烯酸树脂a(固含70%，酸值6mgK0H/g、羟基含量 4.2%) 15份、丙烯酸树脂b (固含50%、酸值3mgK0H/g、羟基含量2.0%) 20份、丙烯酸树脂c (固含 70%、酸值9mgK0H/g、羟基含量2.24%)22份、纳米二氧化硅20份和6份丙二醇甲醚醋酸酯，启 动分散机，在转速700r/min下中速搅拌均匀分散5min，得到预分散树脂;再依次加入5份二 甲苯、9.5份100 #溶剂油、基材润湿剂0.3份、流平剂0.5份、紫外线吸收剂份1.1份、光稳定剂 〇. 6份，在转速800r/min下中速搅拌分散Ih，即得A组份;B组份需要在干净的容器中加入70 份HDI三聚体固化剂和30份脱水醋酸正丁酯，搅拌至分散均匀而获得;C组份制备方法如下， 在干净的容器中，加入40份甲苯、25份丙二醇甲醚醋酸酯、10份甲基乙基酮、25份醋酸正丁 酯，转速300r/min搅拌至分散均勾即可。
[0012] 在使用时，将A、B、C三组份按重量比3:1:1.5混合均匀，采用喷涂、刷涂、淋涂中的 任何一种方式进行施工，其中C组份不参与化学反应，仅起调稀施工作用。
[0013] 实施例2: 在干净符合标准的容器内，依次称取丙烯酸树脂a(固含70%，酸值6mgK0H/g、羟基含量 4.2%) 16份、丙烯酸树脂b (固含50%、酸值3mgK0H/g、羟基含量2.0%) 21份、丙烯酸树脂c (固含 70%、酸值9mgK0H/g、羟基含量2.24%)23份、纳米二氧化硅17份和8份丙二醇甲醚醋酸酯，启 动分散机，在转速700r/min下中速搅拌均匀分散5min，得到预分散树脂;再依次加入6份二 甲苯、7份100 #溶剂油、基材润湿剂0.2份、流平剂0.4份、紫外线吸收剂0.9份、光稳定剂0.5 份，在转速800r/min下中速搅拌分散lh，即得A组份;B组份需要在干净的容器中加入70份 HDI三聚体固化剂和30份脱水醋酸正丁酯，搅拌至分散均匀而获得;C组份制备方法如下，在 干净的容器中，加入40份甲苯、25份丙二醇甲醚醋酸酯、10份甲基乙基酮、25份醋酸正丁酯， 转速300r/min搅拌至分散均勾即可。
[0014] 实施例3: 在干净符合标准的容器内，依次称取丙烯酸树脂a(固含70%，酸值6mgK0H/g、羟基含量 4.2%) 18份、丙烯酸树脂b(固含50%、酸值3mgK0H/g、羟基含量2.0%)21份、丙烯酸树脂c (固 含70%、酸值9mgK0H/g、羟基含量2.24%)25份、纳米二氧化硅15份和8.5份丙二醇甲醚醋酸 酯，启动分散机，在转速700r/min下中速搅拌均匀分散5min，得到预分散树脂;再依次加入 6.3份二甲苯、5份100 #溶剂油、基材润湿剂0.1份、流平剂0.2份、紫外线吸收剂份0.6、光稳 定剂0.3份，在转速800r/min下中速搅拌分散Ih，即得A组份;B组份需要在干净的容器中加 入70份HDI三聚体固化剂和30份脱水醋酸正丁酯，搅拌至分散均匀而获得;C组份制备方法 如下，在干净的容器中，加入40份甲苯、25份丙二醇甲醚醋酸酯、10份甲基乙基酮、25份醋酸 正丁酯，转速300r/min搅拌至分散均匀即可。
[0015] 对比例1: 在干净符合标准的容器内，依次称取丙烯酸树脂a 21份、丙烯酸树脂b 24份、丙烯酸树 脂c 29份和10份丙二醇甲醚醋酸酯，启动分散机，在转速700r/min下中速搅拌均匀分散 5min，得到预分散树脂;再依次加入8.5份二甲苯、6份100 #溶剂油、基材润湿剂0.15份、流平 剂0.25份、紫外线吸收剂份0.7、光稳定剂0.4份，在转速800r/min下中速搅拌分散Ih，即得 A组份;B组份需要在干净的容器中加入70份HDI三聚体固化剂和30份脱水醋酸正丁酯，搅拌 至分散均匀而获得;C组份制备方法如下，在干净的容器中，加入40份甲苯、25份丙二醇甲醚 醋酸酯、10份甲基乙基酮、25份醋酸正丁酯，转速300r/min搅拌至分散均匀即可。
[0016] 对采用同一施工方式制备的四种样板进行性能检测： 依据上述实施例1-3制备的改性双组份丙烯酸油性清漆，在PP、ABS、PS的塑料底材上测 试其性能，都具有良好的耐刮擦性、附着力、硬度、耐水及耐酸碱，并与未添加纳米二氧化硅 的双组份丙烯酸油性清漆相对比，结果如下：其中，附着力测试依据GB/T5210-2006，硬度 测试依据GB/T 6739-2006,耐水测试依据GB/T 5209-1985，耐酸碱性能测试依据GB/ T9274-1988,耐磨性选择耐磨耗试验机来测试(测试行程50mm，速度120次往返/分，500g负 重砝码，记录开始出现划痕的摩擦往返次数），并用一元硬币在漆膜表面大力的往返刮划10 次，观测刮痕状况。
[0017] 实施例1-3与对比例1性能对比测试结果
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思 和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的 技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内 容，已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1. 一种高耐刮擦的双组份纳米改性丙烯酸清漆，其特征在于，是由A、B、C三组份按重量 比3: (0.8-1) :(1.5-2.0)混合制备而成： A组份是由以下原材料按重量份比组成： 丙烯酸树脂 50-70份 纳米二氧化娃 10-25份 润湿剂 0.1-0.5份 流平剂 0.1-0.7份 紫外线吸收剂 0.2-2.0份 光稳定剂 0.1-0.7份 丙二醇甲醚醋酸酯 3-15份 二甲苯 2-10份 1〇〇#溶剂 5-15份 B组份是由以下原材料按重量份比组成： HDI三聚体固化剂 50-80份 脱水醋酸正丁酯 20-50份 C组份是由以下原材料按重量份比组成： 甲苯 30-45份 丙二醇甲醚醋酸酯 15-40份 甲基乙基酮 0-15份 醋酸正丁酯 15-40份。2. 根据权利要求1所述的具有高耐刮擦性能的双组份纳米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，A组份优选由以下重量份比例的原料所制成： 丙烯酸树脂 55-65份 纳米二氧化娃 15-20份 基材润湿剂 0.1-0.3份 流平剂 0.2-0.5份 紫外线吸收剂 0.6-1.2份 光稳定剂 0.2-0.6份 丙二醇甲醚醋酸酯 5-10份 二甲苯 3-8份 1〇〇#溶剂 5-10份 B组份优选由以下原材料按重量份比组成： HDI三聚体固化剂 60-75份 脱水醋酸正丁酯 25-40份 C组份优选由以下原材料按重量份比组成： 甲苯 35-45份 丙二醇甲醚醋酸酯 25-35份 甲基乙基酮 5-15份 醋酸正丁酯 20-30份。3. 根据权利要求1所述的具有高耐刮擦性能的双组份纳米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，所述丙烯酸树脂并非为单一类型的丙烯酸树脂，需要至少两种以上不同固含、羟基值、 酸值的丙烯酸搭配使用，使漆膜具有更优异的性能。4. 根据权利要求1所述的具有高耐刮擦性能的双组份纳米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，所述A组份粘度为4000±300mPa · s/25°C。5. 根据权利要求1所述的具有高耐刮擦性能的双组份纳米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，所述纳米二氧化硅平均粒径为20nm，以50%的重量比均匀分散于醋酸正丁酯溶液中。6. 根据权利要求1所述的具有高耐刮擦性能的双组份纳米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，基材润湿剂为有机硅表面助剂，流平剂为氟改性聚合物，紫外线吸收剂为苯并唑型紫外 线吸收剂，光稳定为受阻胺型光稳定剂。7. 根据权利要求1-6所述，本发明具有高耐刮擦性能的双组份纳米改性丙烯酸清漆，其 特征在于，所述A组份制备方法如下:在干净符合标准的容器内，按比例依次加入丙烯酸树 月旨、纳米二氧化硅溶液和丙二醇甲醚醋酸酯，启动分散机，在转速500-800r/min下中速搅拌 均匀分散5min，得到预分散树脂，然后加入基材润湿剂、流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、 二甲苯和100 #溶剂油，在转速700-800r/min下中速搅拌分散0.5-1.5h;所述B组份制备方 法如下：在干净的容器中，按比例加入HDI三聚体固化剂和脱水醋酸正丁酯搅拌至分散均 匀;所述C组份制备方法如下：在干净的容器中，按比例加入甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基 乙基酮、醋酸正丁酯，转速300r/min，搅拌至分散均匀即可。
【文档编号】C08G18/79GK105860794SQ201610223034
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】刘立新, 袁丽
【申请人】湖南省金海科技有限公司