本发明属于汽车车身涂料
技术领域：
，具体涉及一种水性汽车清漆，同时本发明还涉及该水性汽车清漆的制备方法。
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。其中，按涂料形态可分为：水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料；按施工工序可分为：底漆、中漆、面漆、罩光漆等；按施工方法可分为：刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、浸涂涂料、电泳涂料等，按照车身位置可分为：底盘漆、车身漆等。溶剂型涂料中，按其固含量高低可以分为高固含量涂料和低固含量涂料，两者的voc含量一低一高，适应不同的环保标准和地区使用，目前发达国家的主流需求是voc含量低的高固含量涂料。粉末涂料因其昂贵的价格和几乎零voc的特性仍然处于初级阶段，现在主要是用在高端车上。相比之下，目前水性涂料由于其环境友好的性质，市场需求正处于逐年上升的趋势，美国和欧洲在2015年对水性涂料的需求占了水性涂料市场的70％。汽车清漆是汽车车身漆中的一种，清漆是打了底漆、面漆后加喷上去的一层透明保护油漆，其除了使油漆面闪闪发亮外，对底漆面漆都应具有相当好的保护作用。因此汽车清漆需要满足光泽度、防裂纹、耐冲击等多种需求，同时还需要环境友好。因此，本发明对水性汽车清漆进行了进一步的研究和改进。技术实现要素：针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种水性汽车清漆，同时本发明还涉及该一种水性汽车清漆的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。一种水性汽车清漆，包括以下重量份的组分：消泡剂5～7份；水性丙烯酸乳液36～39份；ph调节剂0.7～0.9份；丙烯酸树脂23～28份；防缩孔剂1.1～1.3份；分散剂0.7～1份；纳米陶瓷粉透明树脂7～9份；成膜助剂2.1～2.4份；水10～13份；流平剂4～5.5份；水性聚氨酯增稠剂4～6份；杀菌剂0.8～1.1份；有机硅表面活性剂2.2～2.4份；附着力促进剂1.2～1.4份。优选的方案中，本申请中的一种水性汽车清漆包括以下重量份的组分：消泡剂6份；水性丙烯酸乳液38份；ph调节剂0.8份；丙烯酸树脂26份；防缩孔剂1.2份；分散剂0.8份；纳米陶瓷粉透明树脂8份；成膜助剂2.2份；水12份；流平剂4.8份；水性聚氨酯增稠剂5份；杀菌剂1份；有机硅表面活性剂2.3份；附着力促进剂1.3份。优选的方案中，所述消泡剂为3202w消泡剂、byk-015水性消泡剂中的一种或多种；所述ph调节剂为amp-95调节剂；所述防缩孔剂为byk-333防缩孔剂；所述分散剂为9020分散剂；所述成膜助剂为dpnb成膜助剂和dpm成膜助剂的混合物；所述流平剂为rm-2020流平剂、efka-3232、byk-381流平剂、非硅流平剂中的一种或多种；所述杀菌剂为卡松ks-150杀菌剂；所述有机硅表面活性剂为byk-349有机硅表面活性剂；所述附着力促进剂为byk-4500促进剂。作为优选，所述水性丙烯酸乳液包括以下重量份的组分：丙烯酸8.8～9.2份；丙烯酸羟乙酯18～17份；甲基丙烯酸-2-羟基乙酯5.2～6份；丙烯酸丁酯37～40份；甲基丙烯酸甲酯14～15份；苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚5～7份；过硫酸铵3～5份；十二烷基苯磺酸钠6～8份；水43～45份。优选的方案中，所述丙烯酸树脂为joncryl-684丙烯酸树脂；所述纳米陶瓷粉透明树脂中的纳米颗粒粒径为40～50纳米。本发明中涉及的一种水性汽车清漆的制备方法，包括以下步骤：s10：将水性丙烯酸乳液和丙烯酸树脂加入到搅拌釜中，搅拌30～60分钟，反应温度80～90℃，在搅拌状态下加入消泡剂和ph调节剂，继续搅拌30～60分钟；s20：将防缩孔剂、分散剂、纳米陶瓷粉透明树脂加入到s10中的搅拌釜中，搅拌40～60分钟；s30：将成膜助剂、水、消泡剂、流平剂依次加入到s20中的搅拌釜中，搅拌均匀，接着在搅拌状态下加入水性聚氨酯增稠剂，调节体系的粘度为2600～4000pps；s40：将杀菌剂、流平剂、有机硅表面活性剂依次加入到s30的搅拌釜中，搅拌50～70分钟；s50：将附着力促进剂、流平剂依次加入到s40中的搅拌釜中，搅拌20～30分钟，接着加入消泡剂，搅拌消泡20～30分钟，接着用190～200目筛网/筛板进行过滤，过滤后得到水性汽车清漆。作为优选，步骤s10中的水性丙烯酸乳液通过以下方法制备：s11：将水置于反应容器中，搅拌并加热至80～85℃；s12：将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠混合后，滴加到步骤a中的反应容器中，滴加时间2～8小时，搅拌反应，反应温度80～85℃；s13：滴加结束后停止加热，并继续搅拌1～2小时，待体系温度降至45～55℃时，倒出反应液，得到水性丙烯酸乳液。优选的方案中，制备过程中的物料具有以下重量份：消泡剂5～7份；水性丙烯酸乳液36～39份；ph调节剂0.7～0.9份；丙烯酸树脂23～28份；防缩孔剂1.1～1.3份；分散剂0.7～1份；纳米陶瓷粉透明树脂7～9份；成膜助剂2.1～2.4份；水10～13份；流平剂4～5.5份；水性聚氨酯增稠剂4～6份；杀菌剂0.8～1.1份；有机硅表面活性剂2.2～2.4份；附着力促进剂1.2～1.4份。优选的方案中，所述消泡剂为3202w消泡剂、byk-015水性消泡剂中的一种或多种；所述ph调节剂为amp-95调节剂；所述防缩孔剂为byk-333防缩孔剂；所述分散剂为9020分散剂；所述成膜助剂为dpnb成膜助剂和dpm成膜助剂的混合物；所述流平剂为rm-2020流平剂、efka-3232、byk-381流平剂、非硅流平剂中的一种或多种；所述杀菌剂为卡松ks-150杀菌剂；所述有机硅表面活性剂为byk-349有机硅表面活性剂；所述附着力促进剂为byk-4500促进剂；所述丙烯酸树脂为joncryl-684丙烯酸树脂；所述纳米陶瓷粉透明树脂中的纳米颗粒粒径为40～50纳米。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种水性汽车清漆，通过对组分的优化，提高了体系的稳定性，力学性能好，防护性能佳，光泽度高，环境友好；同时本申请中的水性汽车清漆的制备方法简单，工艺成本低。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。本发明中涉及的一种水性汽车清漆，包括以下重量份的组分：消泡剂5～7份；水性丙烯酸乳液36～39份；ph调节剂0.7～0.9份；丙烯酸树脂23～28份；防缩孔剂1.1～1.3份；分散剂0.7～1份；纳米陶瓷粉透明树脂7～9份；成膜助剂2.1～2.4份；水10～13份；流平剂4～5.5份；水性聚氨酯增稠剂4～6份；杀菌剂0.8～1.1份；有机硅表面活性剂2.2～2.4份；附着力促进剂1.2～1.4份。其中，所述消泡剂为3202w消泡剂、byk-015水性消泡剂中的一种或多种；所述ph调节剂为amp-95调节剂；所述防缩孔剂为byk-333防缩孔剂；所述分散剂为9020分散剂；所述成膜助剂为dpnb成膜助剂和dpm成膜助剂的混合物；所述流平剂为rm-2020流平剂、efka-3232、byk-381流平剂、非硅流平剂中的一种或多种；所述杀菌剂为卡松ks-150杀菌剂；所述有机硅表面活性剂为byk-349有机硅表面活性剂；所述附着力促进剂为byk-4500促进剂；所述丙烯酸树脂为joncryl-684丙烯酸树脂；所述纳米陶瓷粉透明树脂中的纳米颗粒粒径为40～50纳米。本发明中涉及的一种水性汽车清漆的制备方法，包括以下步骤：s10：将水性丙烯酸乳液和丙烯酸树脂加入到搅拌釜中，搅拌30～60分钟，反应温度80～90℃，在搅拌状态下加入消泡剂和ph调节剂，继续搅拌30～60分钟；s20：将防缩孔剂、分散剂、纳米陶瓷粉透明树脂加入到s10中的搅拌釜中，搅拌40～60分钟；s30：将成膜助剂、水、消泡剂、流平剂依次加入到s20中的搅拌釜中，搅拌均匀，接着在搅拌状态下加入水性聚氨酯增稠剂，调节体系的粘度为2600～4000pps；s40：将杀菌剂、流平剂、有机硅表面活性剂依次加入到s30的搅拌釜中，搅拌50～70分钟；s50：将附着力促进剂、流平剂依次加入到s40中的搅拌釜中，搅拌20～30分钟，接着加入消泡剂，搅拌消泡20～30分钟，接着用190～200目筛网/筛板进行过滤，过滤后得到水性汽车清漆。其中，步骤s10中的水性丙烯酸乳液通过以下方法制备：s11：将水置于反应容器中，搅拌并加热至80～85℃；s12：将丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠混合后，滴加到步骤a中的反应容器中，滴加时间2～8小时，搅拌反应，反应温度80～85℃；s13：滴加结束后停止加热，并继续搅拌1～2小时，待体系温度降至40～45℃时，倒出反应液，得到水性丙烯酸乳液。以下表1为本发明中的实施例中的水性丙烯酸乳液制备工艺参数表格。表1本申请中所描述的水性丙烯酸乳液指的是多种不同结构的丙烯酸酯及其他物质的混合物。以上实施例1-4中所用溶剂为水，使反应顺利进行。以上所制备的水性丙烯酸乳液为透明液体。以下表2为本发明中的实施例1至6中的水性丙烯酸乳液的一些物理性质。项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6固含量74.175.375.175.275.175.4粘度z5z6z6z6z6z6色数≤1≤1≤1≤1≤1≤1酸值414342414541密度1.071.051.071.061.051.06闪点72℃73℃73℃74℃72℃73℃表2以上水性丙烯酸乳液的制备工艺中，采用多种不同的单体进行聚合反应，使所制备的丙烯酸乳液立体结构丰富，系统稳定性强，其中添加的柠檬酸三丁酯可以增强体系的稳定性与分散性，提高保存寿命；水杨酸苯酯作为稳定剂和防腐剂，也能提高体系的抗紫外性能，提高其寿命。所制备的水性丙烯酸乳液中的固含量高，使后期的清漆产品具有良好的丰满度、涂膜硬度和柔韧性，同时润湿流平性能好，光泽度高。以下表3为本申请中的水性汽车清漆的制备实施例1-6及对比例1-3，其中所采用的水性丙烯酸乳液与表1中的水性丙烯酸乳液实施例1-6对应，对比例1-3中采用的水性丙烯酸乳液与表1中的水性丙烯酸乳液实施例4-6对应。表3以上实施例1-6及对比例1-3中，制备方法步骤如下：s10：将水性丙烯酸乳液和丙烯酸树脂加入到搅拌釜中，搅拌30～60分钟(s10搅拌时间1)，反应温度80～90℃，在搅拌状态下加入消泡剂和ph调节剂，继续搅拌30～60分钟(s10搅拌时间2)；s20：将防缩孔剂、分散剂、纳米陶瓷粉透明树脂加入到s10中的搅拌釜中，搅拌40～60分钟；s30：将成膜助剂、水、消泡剂、流平剂依次加入到s20中的搅拌釜中，搅拌均匀，接着在搅拌状态下加入水性聚氨酯增稠剂，调节体系的粘度为2600～4000pps；s40：将杀菌剂、流平剂、有机硅表面活性剂依次加入到s30的搅拌釜中，搅拌50～70分钟；s50：将附着力促进剂、流平剂依次加入到s40中的搅拌釜中，搅拌20～30分钟(s50搅拌时间1)，接着加入消泡剂，搅拌消泡20～30分钟(s50搅拌时间2)，接着用190～200目筛网/筛板进行过滤，过滤后得到水性汽车清漆。其中的具体反应温度及搅拌时间见下表4。表4以上实施例1-6及对比例1-3中，所述消泡剂为3202w消泡剂、byk-015水性消泡剂中的一种或多种；所述ph调节剂为amp-95调节剂；所述防缩孔剂为byk-333防缩孔剂；所述分散剂为9020分散剂；所述成膜助剂为dpnb成膜助剂和dpm成膜助剂的混合物；所述流平剂为rm-2020流平剂、efka-3232、byk-381流平剂、非硅流平剂中的一种或多种；所述杀菌剂为卡松ks-150杀菌剂；所述有机硅表面活性剂为byk-349有机硅表面活性剂；所述附着力促进剂为byk-4500促进剂；所述丙烯酸树脂为joncryl-684丙烯酸树脂；所述纳米陶瓷粉透明树脂中的纳米颗粒粒径为40～50纳米。以上原料均可市售购得。其中，具体的组分及添加重量份见下表5。表5以上制备的水性汽车清漆产品中，性质稳定，成膜后的强度高，韧性强，具有很好的抗摩擦、耐冲击能力，且光泽度高。以下表6为实施例1-6与对比例1-3所制备的水性汽车清漆的检测结果。表6本申请中的汽车清漆的制备方法中，水性丙烯酸乳液、丙烯酸树脂、纳米陶瓷粉透明树脂等主要组分反应交联后成为清漆的主体材料，其微观立体结构强，牢固度高，韧性好，保证了清漆的强度，对汽车表面及底漆、面漆的防护性能好,同时，本申请中纳米陶瓷粉树脂的添加能够提高产品的硬度和附着力。消泡剂的作用在于制备过程中起到消泡功能，避免气泡对产品质量的影响，市面上的消泡剂种类多种多样，本申请中经过不断尝试，在不同的制备阶段选择不同的消泡剂，使制备的产品性能更好更稳定。ph调节剂用于调节体系的ph值，一般调至6.5～8为宜，提高清漆使用后的稳定性。成膜助剂能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能，有利于提高产品使用后的力学性能和机械性能。防缩孔剂、分散剂、流平剂、杀菌剂、有机硅表面活性剂等助剂的添加起到分散、流平、杀菌的作用，市面上的各类助剂种类多种多样，本申请中经过不断尝试，在不同的制备阶段选择优化后特定的助剂，使制备的产品性能更佳。水性聚氨酯增稠剂是一种低气味、不含溶剂的水性非离子缔合型流变改性剂，能提供很好的流动和流平性、均匀的成膜性能，提高体系的稳定性和成膜性能。附着力促进剂可以大幅度提高膜层与底材的附着力，使清漆的使用寿命长。从以上实施例和对比例中可以看出，本申请实施例1-6中所制备的产品各项性能均优越，且使用后韧性高，防撞耐摩擦性能好，光泽度高，能够对汽车表面起到很好的防护作用。对比例1-3中，分别对水性丙烯酸乳液、丙烯酸树脂、纳米陶瓷粉透明树脂、成膜助剂、水性聚氨酯增稠剂的用量进行了增加或缩小，其所制备的清漆性能均有下降，机械性能不够好，强度差，容易在冲击下产生裂纹。以上可以看出，本申请中，通过原料组分的选择、组分配比的优化，使得所制备的水性汽车清漆性能优越，稳定性好，力学性能和机械性能好，保护性强，光泽度高，且环境友好。以上所述，本发明中提供了一种水性汽车清漆，通过对组分的优化，提高了体系的稳定性，力学性能好，防护性能佳，光泽度高，环境友好；同时本申请中的水性汽车清漆的制备方法简单，工艺成本低。本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。当前第1页12