本发明涉及车辆涂装的
技术领域：
，尤其是一种车辆表面破损处修补用涂料组合物及其使用方法。
背景技术：
：现有的涂装车辆部件由车辆部件原材料、车辆部件原材料上面形成的底漆层(primercoat)、底漆层上面形成的基础涂层(basecoat)，基础涂层上面形成的透明涂层(clearcoat)构成。其中，底漆层的厚度约为8μm；基础涂层通常是有色涂料层，厚度约为20μm；而透明涂层则通常是由透明涂料形成而提供高光泽的层，厚度约为30μm。车辆部件一般以包括聚丙烯等的聚烯烃为原材料而成型制造。而聚丙烯系等聚烯烃树脂因其为非极性材料特性，是附着性较差的原材料。因此，为了提高聚丙烯等聚烯烃树脂的附着性，在车辆部件原材料上面形成底漆层，以提高车辆部件原材料与各种涂层之间的附着性，底漆层一般由氯化的聚烯烃树脂等形成。而底漆层表面上的基础涂层是为车辆部件上色的涂层，通常包括丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、颜料等等。透明涂层是为了车辆部件有良好的外观，给车辆部件提供高光泽，强化涂膜可靠性，主成分往往包括丙烯酸树脂和聚酯纤维树脂，还可以包括作为硬化剂的3官能六亚甲基二异氰酸酯等的二异氰酸酯等。随着汽车产业的飞速发展，以及普通消费者对于汽车拥有和使用的日益普及，汽车的数量不断增多，对用于汽车表面涂层用涂料漆的需求也越来越多。而其中，用于装饰和保护汽车表面的汽车涂料漆的更成为我国涂料行业的一个重要的发展产品。汽车涂料漆包括原厂漆和修补漆，修补漆主要用于将汽车表面涂层的擦伤、破损和脱落等修复至原来的状态以及部分改装和整车翻新。而在实际使用的日常生产生活中，汽车的表面极易被风沙碎石所损伤，车漆表面极易形成划痕，小凹坑等擦伤破损，既影响了车辆的整体美观，又增加了被进一步腐蚀的风险。因此，相较于不用于汽车修补涂装原厂漆，修补漆能得到极为快速的发展和更为广阔的应用前景。基于修补漆的用途，通常要求其涂在汽车表面、特别是擦伤破损处形成保护装饰涂层，并提供丰满度、光泽，同时还必须具有一定的耐磨性和耐候性，以避免修补处再次暴露。而同时出于修补漆涂装工艺要求其具有快干性能，往往在耐磨、耐蚀、耐候性等方面存在不足，难以抵抗较差的空气质量环境和洗车碱性液的反复冲洗。本发明的目的即在于提供一种涂覆性能好、耐磨、耐蚀、耐候性能优异、外表美观的车辆表面修补用环保涂料组合物及其使用方法。技术实现要素：本发明的目的即在于提供一种环保的车辆表面修补用涂料组合物，该涂料组合物通过独特的成分选取和优选的组分配比实现了所述涂料组合物具有便于在车辆表面破损处进行涂覆修复好的涂覆性能，同时便于贮存，且兼具优异的耐磨、耐蚀、耐候和美观性。为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种车辆表面修补用涂料组合物，其特征在于：所述涂料组合物包括聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂15-20％，丙烯酸树脂15-20％，多异氰酸酯3-7％，乙酸乙酯30-35％，甲基环己烷15-20％，甲基异丁酮5-10％，颜料1-5％，紫外线吸收剂2-5％、光稳定剂1-2％。作为优选的，所述聚氨酯甲基丙烯酸酯具有9个以上的丙烯酰基。作为优选的，所述丙烯酸树脂为聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体和丙烯酸-2-羟乙酯的聚合物。作为优选的，所述聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体和丙烯酸-2-羟乙酯的质量比为1:5-5.5。作为优选的，所述聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体的数均分子量优选为2000-3500，且所述丙烯酸树脂的重均分子量优选为25-30万。作为优选的，所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯。本发明的目的还在于提供上述车辆表面修补用涂料组合物的涂装成膜使用方法，所述方法包括：1)将所述涂料组合物进行充分搅拌使各组分混合均匀；2)采用空气喷涂工艺将所述涂料组合物在待修补表面进行均匀涂覆后静置；3)涂覆后对涂膜进行热风干燥；4)干燥后对涂膜进行紫外线固化处理。作为优选的，所述涂膜的厚度为40-60μm。作为优选的，涂覆后静置5-10min；热风干燥的温度为50-60℃，干燥时间为5-10min；紫外线固化处理的紫外线波长为380nm，辐照距离为15-20cm，辐照能量为800-1000mj/cm2，固化时间5-10min。本发明涂料组合物及其使用方法的有益效果为：采用独特的成分设计和优选的组分配比含量实现了该环保型涂料组合物具有优异的涂装性能，在经过相应简便的工艺成膜后，涂膜兼具优异的耐磨、耐蚀、耐候和成膜美观性。具体实施方式实施例1首先，配制涂料组合物，包括聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂15％，丙烯酸树脂20％，多异氰酸酯3％，乙酸乙酯30％，甲基环己烷15％，甲基异丁酮10％，颜料2％，紫外线吸收剂3％、光稳定剂2％。其中，所述聚氨酯甲基丙烯酸酯具有9个丙烯酰基；所述丙烯酸树脂为聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体和丙烯酸-2-羟乙酯的聚合物，其中聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体的数均分子量为2500，所述聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体和丙烯酸-2-羟乙酯的质量比为1:5，聚合后得到的所述丙烯酸树脂的重均分子量为25万；所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯；所述颜料中包含鳞片状金属和纤维素醚；所述紫外线吸收剂包括苯并三唑和纳米氧化钛；所述光稳定剂为受阻胺型光稳定剂。将上述组分按质量比例配制得到涂料组合物，将所述涂料组合物进行充分搅拌使各组分混合均匀；随后采用空气喷涂工艺将所述涂料组合物在模拟待修补表面的试样上进行均匀涂覆至形成50μm涂膜后静置5min；随后对涂膜在55℃条件下进行热风干燥5min；随后采用波长为380nm的紫外线、800/cm2的辐照能量，在约20cm的位置处进行辐照固化，固化时间5min。实施例2-7对各个组分的含量进行了调整，其余均与实施例1相同，具体的含量比例列于表1，其中，表1中a-i分别代表本发明中的括聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂，丙烯酸树脂，多异氰酸酯，乙酸乙酯，甲基环己烷，甲基异丁酮，颜料，紫外线吸收剂、光稳定剂。实施例8-9中选用了具有12个丙烯酰基和仅具有5个丙烯酰基的聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂，其余均与实施例1相同。实施例10中选用的形成丙烯酸树脂的聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体的数均分子量为5000，实施例11中选用的丙烯酸树脂的重均分子量为35万，实施例12中聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体与丙烯酸-2-羟乙酯的质量比为1:7，其余均与实施例1相同。表1abcdefghi1152033015102322201553015101223151553515102214151563020822251515333201012162020530155122712132352013131将上述涂料组合物涂膜的样品，进行以下实验测试，以得到涂料组合物形成涂膜的各项性能，结果列于表2。一、涂膜涂装性能测试①附着性：模拟待修补表面的试样为涂覆有丙烯酸酯树脂的镀锌钢板基材，将涂覆有本发明涂料组合物涂膜的基材在80℃的热水中浸泡5小时后，将表面的涂膜分割处理为间隔距离2mm、呈正方形排列的10mm×10mm的100个小正方形，然后采用粘性胶带紧密地贴覆于涂膜表面，以使没有气泡，并用指尖均匀挤压粘紧后，以约45°的方向急速拉扯粘性胶带的端部以将粘性胶带与涂膜表面分离，之后通过目测的方式，记录并未随着粘性胶带从基材表面剥离的完整的小正方形数量，以评价附着性能。②干燥性：对涂覆有本发明涂料组合物涂膜仅经过烘干而未经辐照固化的表面直接采用指尖轻触的方式来检验，如果触碰后指尖有涂料粘附，则认为干燥性能不佳(×)，如果触碰后指尖没有涂料粘附，则认为干燥性能优(○)。③涂膜外观：通过目测的方式对涂覆有本发明涂料组合物涂膜的表面进行观察，完全没有颜色明暗不均和气泡的外观为优(○)，未见明显气泡且颜色明暗基本均匀的外观为尚可(△)，有明显气泡且颜色明暗不均匀的外观为差(×)。二、涂膜耐蚀性能测试将涂覆有本发明涂料组合物涂膜表面浸没于温度为80℃、浓度为1mol/lnaoh溶液中，保持2小时，随后取出清洗干净，再采用光泽计(60°)进行测量，以实验前后的光泽保持率(％)来评价涂膜的耐碱性，光泽保持率在90％以上的为优(○)，光泽保持率在70-90％的为尚可(△)，光泽保持率在70％以下的为差(×)。三、涂膜耐磨耐擦性能测试将涂覆有本发明涂料组合物涂膜表面呈45°放置，在-20℃环境下，将500g的m4螺母自长2m、内径20mm的直管内落下，以冲击涂膜表面，之后目测涂膜表面的损伤面积以评价耐刮擦性能，剥离面积小于20％的为优(○)，剥离面积在20-60％的为尚可(△)，剥离面积超过60％的为差(×)。表2附着性干燥性外观耐蚀性耐刮擦性1100○○△○298○△○△396○△△△4100○○△△595×△△△694○×○△790××××8100○○○○999○○×○1096○×○×1192○×△×1293○△○×以下对于本发明涂料体系的配方作进一步的说明：本发明涂料中聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂中具有大量的丙烯酰基，能够显著的提高涂料组合物的耐碱性和耐溶剂性，从而提高修补处车漆在今后洗车作业等过程中的耐腐蚀性，进而保持涂膜完整而延长使用寿命，为了保证聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂在体系中发挥上述作用，需要其含量至少应为15％，但是其含量也不宜过高，否则影响其他树脂功效的发挥。同时，为了保证足够的耐腐蚀性，还应当保证聚氨酯甲基丙烯酸酯中具有至少9个丙烯酰基。本发明涂料中丙烯酸树脂采用聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体和丙烯酸-2-羟乙酯的聚合物，比通常的涂料树脂具有更低的粘度，从而有利于获得好的涂装性能，为了发挥丙烯酸树脂的作用，其含量应至少为15％，但是也不宜过多，超过20％会影响其他树脂功效的发挥；同时还使得涂膜具有优异的强度和延展性能的综合性能，从而使得涂膜具有优异的耐磨和耐刮擦性能，为了保证丙烯酸树脂发挥上述作用，优选聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体的数均分子量为2000-3500。同时，聚甲基丙烯酸甲酯的大分子单体与丙烯酸-2-羟乙酯质量比例不应过大，如果比例大于1:5，虽然涂膜具有更好的耐磨性好耐刮擦性，但是整体的涂装性能变差，但是也不能过小如小于1:5.5，否则涂膜的耐磨性和耐刮擦性能达不到要求；此外，丙烯酸树脂的重均分子量从强度、延展性以及涂装性综合考虑，应当控制在25-30万。本发明涂料中六亚甲基二异氰酸酯能够作为硬化剂使用，为了保证加热辐照过程中充分的交联固化，从而保证涂膜的耐磨耐蚀性等各项性能，其含量应当至少为3％，而其含量也不宜过高，一旦超过7％，多余的不参与反应的六亚甲基二异氰酸酯反而会影响涂膜的耐刮擦等性能。本发明涂料中溶剂的主料为乙酸乙酯，乙酸乙酯具有优异的干燥性以及赋予涂料组合物优异的涂装性能，为了使得乙酸乙酯在体系中发挥上述作用，其含量应至少为30％，但是也不能添加量过大，如果超过35％会使得形成的涂膜外观恶化。本发明涂料中溶剂中的辅料为甲基环己烷，甲基环己烷能够有效的提高涂料组合物在修补时在底漆、面漆上的涂装附着能力，从而使得修补后的涂膜具有优异的附着性和出色的外观质感，为了使得甲基环己烷在体系中发挥上述作用，其含量应至少为15％，但是其添加量也不能过高，如果超过20％会使得涂料组合物的涂装性能恶化。本发明涂料中溶剂还含有一定比例的甲基异丁酮，甲基异丁酮能够提高涂料组合物的涂装性能以及涂料组合物的存放时间，为了使得甲基异丁酮在体系中发挥上述作用，其含量至少应为5％，但是其添加量也不能过高，如果超过10％会因其较大的树脂溶解能力而使得涂膜外观产生明显的不均匀恶化。本发明中溶剂不含甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物，同时具有优异的干燥和涂装性能，兼具了环保和涂装作业性，成膜性能好。溶剂整体含量优选超过55％，这样能够获得所需的好的涂装性能，但是最好也不要超过60％，否则反而会恶化涂料组合物的干燥性和涂装性能，特别是难以获得50μm左右的厚膜涂膜。本发明中为了保证涂料组合物成膜足够的耐候性能，还添加了一定量的紫外线吸收剂，紫外线吸收剂优选为有机紫外线吸收剂苯并三唑和无机紫外线吸收剂纳米氧化钛的混合，为了保证实现其功效，其含量优选超过2％，但是为了不影响涂膜体系的整体性能，优选其含量小于5％。本发明中涂料组合物为车辆表面修补用涂料，为了使得涂膜能够获得相应颜色，根据需要可以添加一定量的颜料，同时为了保证光泽和均匀性，优选颜料为鳞片状金属(如片状氧化铝)和纤维素醚的混合，根据实际需要，其含量优选超过1％，但是为了不影响涂膜体系的整体性能，优选其含量小于5％。本发明的涂料组合物还添加有光稳定剂，优选为为常用的受阻胺型光稳定剂，光稳定剂的添加能够有效改善涂膜的耐候性能，为了保证添加效果，光稳定剂的添加量优选超过1％，但是为了不影响涂料组合物的涂装性和耐磨耐刮擦等性能，应当控制器含量小于2％。本发明的涂料组合物具有优异的涂装性能，采用简单的空气喷涂和紫外线辐照固化即可形成性能优异的涂膜，而为了保证本发明涂料组合物成膜的优异性能，在使用该涂料组合物进行车辆表面破损处的修补作业时，应当至少在喷涂后，在50℃以上的温度下干燥5min以上，并且采用800mj/cm2以上的波长380nm紫外线辐照超过5min，这样涂料可以得到充分的干燥，能够形成均匀致密且坚固附着的膜层。但是也要注意避免过度加热和辐照导致的过度交联等问题而影响成膜性能。虽然本发明通过上述实施例来说明本发明涂料效果，但本发明并不局限于上述实施例。所属
技术领域：
的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页12