本发明涉及涂料及其制备技术领域，特别是涉及一种铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆及其制备方法。
背景技术：
摩托车铝合金轮毂涂装主要包括单层色漆、底漆面漆以及粉末底漆加面漆三种工艺，前两种工艺的涂装产品占有80％以上的比例。用于铝合金轮毂涂装的涂料主要有溶剂型涂料、粉末涂料及水性涂料。目前该领域内主要使用溶剂型涂料，随着环保要求的提升，应用水性涂料涂装将成为未来的发展趋势。因摩托车轮毂结构相对复杂，表面凹凸面等较多，同时存在机加工需求，所以对涂料的施工性能及涂层的加工性与防护性要求较高。目前使用水性涂料的厂家多采用复合涂层工艺，该类产品应用受到较大限制。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆，使用时只需单层涂膜，涂膜后涂层的硬度、初始附着力等常规性能满足需求，重涂附着力优异，耐水性能、耐盐雾性能及耐酸碱性能好，可满足在潮湿环境或者酸雨等环境的户外使用需求，不易出现腐蚀等情况；耐候性能佳，可户外使用长期保持性得到保障。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆，其特征在于，由以下重量份的组分制成：
优选地，所述丙烯酸树脂为35.0-45.0％固体份的丙烯酸聚合物分散体或丙烯酸乳液中的至少一种。例如可使用：Carboset GA-1594(路博润公司)；VSC6276/44WA(湛新)。
优选地，所述中和剂为N，N-二甲基乙醇胺，例如可使用巴斯夫(中国)有限公司的N，N-二甲基乙醇胺(或DMEA)。本发明中，中和剂是偏碱性的，丙烯酸树脂有可能偏酸、也有可能偏碱性，都需用中和剂去调节到pH值7.5-8.5；在所有组分混合后也需要加入中和剂来对产物调节pH至8.0-8.5。
优选地，所述流平剂为聚醚改性硅氧烷，例如可使用：BYK-345(毕克化学(BYK))；BYK-348(毕克化学(BYK))。
优选地，所述消泡剂为毕克化学的BYK-028。
优选地，所述增稠剂为假塑型或牛顿型聚氨酯增稠剂中的至少一种。例如可使用：Borchi Gel 0620(Borchers公司)；Borchi Gel 0434(Borchers公司)。该类增稠剂对涂层的理化性能影响较小，不会引起水性闪光漆的耐水、耐盐雾性能及耐酸碱性能的下降。
优选地，所述氨基树脂为大于75％固体份的甲醚化氨基树脂。例如可使用：MF921(英力士氨基树脂)，不挥发份85％；MF900(英力士氨基树脂)，不挥发份＞95％。
优选地，所述附着力促进剂为60-80％固体份的改性环氧树脂。例如可使用：VPG9723(广州维铂高合成材料有限公司)。
优选地，所述水性银浆为D50粒径范围5-50μm，不挥发份50-80％的包覆型水性银浆。例如可使用：EMR-D-FR11(肇庆东洋铝业有限公司)；EMR-D-E190(肇庆东洋铝业有限公司)。该粒径范围为优选方案，如果过粗不易喷涂且杂质颗粒多；过细外观偏黑，不易被接受。
进一步地，所述第一溶剂为电导率小于10μs/cm的纯水；所述第二溶剂为醇类溶剂或醇醚类溶剂中的至少一种，其中，所述醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇中的至少一种，所述醇醚类溶剂为乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚或丙二醇甲醚中的至少一种。第一溶剂起稀释作用，且满足环保要求；第二溶剂用于稀释水性银浆，使其分散效果更好。
本发明还提供一种铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：将水性银浆加入至反应釜A中，然后加入第二溶剂及增稠剂，搅拌至成为均一的浆体，然后在此条件下浸泡1-2h，备用；
S2：将丙烯酸树脂加入反应釜B中，在转速为500RPM-1000RPM条件下，加入中和剂调节pH值至7.5-8.5之间；
S3：将第一溶剂加入反应釜B中，在转速为500RPM-1000RPM条件下分散5-10min；
S4：将流平剂、消泡剂边分散边加入转速为500RPM-1000RPM的反应釜B中，在此条件下分散5-10min；
S5：将氨基树脂及附着力促进剂边分散边加入转速为500RPM-1000RPM的反应釜B中，在此条件下分散5-10min；
S6：将反应釜A中的物料边分散边加入转速为500RPM-1000RPM的反应釜B中，加完后调节转速至800RPM-1500RPM，在此条件下分散20-30min；
S7：调节pH值：用中和剂调节pH值至8.0-8.5之间，然后在转速800RPM-1500RPM条件下分散20-30min；
S8：过滤包装：根据铝浆的粗细选取不同目数的过滤网过滤，然后包装。
水性漆的pH值需要在8.0-8.5左右才能具有较好的稳定性，而本发明中较多原料组分常规是偏酸性状态，且水性银浆对酸性状态较为敏感，本发明的单层水性闪光漆在制备时将水性银浆和丙烯酸树脂等原料分为两釜然后再混合，确保水性银浆与其他原料混合时处于碱性状态中，防止酸性条件下对水性银浆的腐蚀、变形，和进一步导致水性漆的外观变化，另外，分两釜混合并分散，还可达到更均匀的分散效果。
本发明所述的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆采用稀释剂稀释至喷涂粘度16-22S/涂-4杯(25℃)，所述稀释剂为电导率小于10μs/cm的纯水。可以采用空气喷涂、静电喷涂等车轮通用型喷涂方式，涂装参数(如喷涂距离、喷枪型号、喷涂压力等)以车轮厂家通用型参数即可，涂层固化条件为140-160℃下20-30min，该条件为工件表面实际达到的数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆，可直接与金属底材直接接触，且只需单层涂膜，该涂膜不仅其硬度、初始附着力等常规性能满足需求，而且重涂附着力优异，耐水性能、耐盐雾性能及耐酸碱性能好，可满足在潮湿环境或者酸雨等环境的户外使用需求，不易出现腐蚀等情况；耐候性能佳，可户外使用长期保持性得到保障。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆由以下成分组成：
表1：铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆(实施例1)
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将水性银浆加入至反应釜A中，然后加入第二溶剂及增稠剂，搅拌至成为均一的浆体，然后在此条件下浸泡2h，备用；
S2：将丙烯酸树脂加入反应釜B中，在转速为500RPM条件下，加入中和剂调节pH值至7.5-8.5之间；
S3：将第一溶剂加入反应釜B中，在转速为500RPM条件下分散10min；
S4：将流平剂、消泡剂边分散边加入转速为500RPM的反应釜B中，在此条件下分散10min；
S5：将氨基树脂及附着力促进剂边分散边加入转速为500RPM的反应釜B中，在此条件下分散10min；
S6：将反应釜A中的物料边分散边加入转速为500RPM的反应釜B中，加完后调节转速至800RPMRPM，在此条件下分散30min；
S7：调节pH值：用中和剂调节pH值至8.0-8.5之间，然后在转速800RPM条件下分散30min；
S8：过滤包装：采用150目铜网过滤，然后包装。
实施例2
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆由以下成分组成：
表2：铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆(实施例2)
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将水性银浆加入至反应釜A中，然后加入第二溶剂及增稠剂，搅拌至成为均一的浆体，然后在此条件下浸泡1h，备用；
S2：将丙烯酸树脂加入反应釜B中，在转速为1000RPM条件下，加入中和剂调节pH值至7.5-8.5之间；
S3：将第一溶剂加入反应釜B中，在转速为1000RPM条件下分散5min；
S4：将流平剂、消泡剂边分散边加入转速为1000RPM的反应釜B中，在此条件下分散5min；
S5：将氨基树脂及附着力促进剂边分散边加入转速为1000RPM的反应釜B中，在此条件下分散5min；
S6：将反应釜A中的物料边分散边加入转速为1000RPM的反应釜B中，加完后调节转速至1500RPM，在此条件下分散20min；
S7：调节pH值：用中和剂调节pH值至8.0-8.5之间，然后在转速1500RPM条件下分散20min；
S8：过滤包装：采用150目铜网过滤，然后包装。
实施例3
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆由以下成分组成：
表3：铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆(实施例3)
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将水性银浆加入至反应釜A中，然后加入第二溶剂及增稠剂，搅拌至成为均一的浆体，然后在此条件下浸泡2h，备用；
S2：将丙烯酸树脂加入反应釜B中，在转速为800RPM条件下，加入中和剂调节pH值至7.5-8.5之间；
S3：将第一溶剂加入反应釜B中，在转速为800RPM条件下分散10min；
S4：将流平剂、消泡剂边分散边加入转速为8000RPM的反应釜B中，在此条件下分散10min；
S5：将氨基树脂及附着力促进剂边分散边加入转速为800RPM的反应釜B中，在此条件下分散5min；
S6：将反应釜A中的物料边分散边加入转速为800RPM的反应釜B中，加完后调节转速至1000RPM，在此条件下分散25min；
S7：调节pH值：用中和剂调节pH值至8.0-8.5之间，然后在转速1000RPM条件下分散20min；
S8：过滤包装：采用150目铜网过滤，然后包装。
实施例4
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆由以下成分组成：
表4：铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆(实施例4)
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将水性银浆加入至反应釜A中，然后加入第二溶剂及增稠剂，搅拌至成为均一的浆体，然后在此条件下浸泡2h，备用；
S2：将丙烯酸树脂加入反应釜B中，在转速为500RPM条件下，加入中和剂调节pH值至7.5-8.5之间；
S3：将第一溶剂加入反应釜B中，在转速为1000RPM条件下分散10min；
S4：将流平剂、消泡剂边分散边加入转速为500RPM的反应釜B中，在此条件下分散10min；
S5：将氨基树脂及附着力促进剂边分散边加入转速为1000RPM的反应釜B中，在此条件下分散5min；
S6：将反应釜A中的物料边分散边加入转速为500RPM的反应釜B中，加完后调节转速至800RPM，在此条件下分散20min；
S7：调节pH值：用中和剂调节pH值至8.0-8.5之间，然后在转速1500RPM条件下分散20min；
S8：过滤包装：采用150目铜网过滤，然后包装。
实施例5
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆由以下成分组成：
表5：铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆(实施例5)
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将水性银浆加入至反应釜A中，然后加入第二溶剂及增稠剂，搅拌至成为均一的浆体，然后在此条件下浸泡1h，备用；
S2：将丙烯酸树脂加入反应釜B中，在转速为1000RPM条件下，加入中和剂调节pH值至7.5-8.5之间；
S3：将第一溶剂加入反应釜B中，在转速为1000RPM条件下分散5min；
S4：将流平剂、消泡剂边分散边加入转速为500RPM的反应釜B中，在此条件下分散10min；
S5：将氨基树脂及附着力促进剂边分散边加入转速为500RPM的反应釜B中，在此条件下分散10min；
S6：将反应釜A中的物料边分散边加入转速为500RPM的反应釜B中，加完后调节转速至1000RPM，在此条件下分散20min；
S7：调节pH值：用中和剂调节pH值至8.0-8.5之间，然后在转速800RPM条件下分散30min；
S8：过滤包装：采用150目铜网过滤，然后包装。
实施例6
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆由以下成分组成：
表6：铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆(实施例6)
本实施例的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将水性银浆加入至反应釜A中，然后加入第二溶剂及增稠剂，搅拌至成为均一的浆体，然后在此条件下浸泡2h，备用；
S2：将丙烯酸树脂加入反应釜B中，在转速为500RPM条件下，加入中和剂调节pH值至7.5-8.5之间；
S3：将第一溶剂加入反应釜B中，在转速为1000RPM条件下分散10min；
S4：将流平剂、消泡剂边分散边加入转速为1000RPM的反应釜B中，在此条件下分散5min；
S5：将氨基树脂及附着力促进剂边分散边加入转速为1000RPM的反应釜B中，在此条件下分散5min；
S6：将反应釜A中的物料边分散边加入转速为500RPM的反应釜B中，加完后调节转速至1500RPM，在此条件下分散20min；
S7：调节pH值：用中和剂调节pH值至8.0-8.5之间，然后在转速1500RPM条件下分散20min；
S8：过滤包装：采用150目铜网过滤，然后包装。
实施例7
本发明的铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆产品性能测试项目、检测方法及指标要求见下表7：
表7：涂层性能检测方法及标准指标
本发明的实施例1-6与对比例1进行性能评估，其中对比例1为万丰奥威公司使用浙江嵊州某涂料厂用于轮毂底面结构的水性涂料。实施例1-6与对比例1的产品性能如下表8：
表8：铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆的性能
从表8可以看出，用本发明铝合金轮毂用烘烤型单层水性闪光漆制备的涂膜，硬度、初始附着力等常规性能满足需求，重涂附着力优异，耐水性能、耐盐雾性能及耐酸碱性能好，可满足在潮湿环境或者酸雨等环境的户外使用需求，不易出现腐蚀等情况；耐候性能佳，可户外使用长期保持性得到保障。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。