本发明涉及清漆
技术领域：
，具体涉及一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆及其制备方法。
背景技术：
：传统的溶剂型涂料中的溶剂含量常在40％以上，有的涂料如硝基漆在施工时的溶剂含量高达80％，汽车涂装的溶剂型金属色漆溶剂含量高达85％，据统计，由于有机溶剂造成的大气污染的90％来源于涂料和油墨中使用的溶剂。这些挥发有机物进入大气，会造成环境污染，同时对涂装工人的身体健康造成危害。随着经济和生活水平的不断提高，人们对汽车涂装品质的要求也不断提高。国内和国际汽车市场竞争日益加剧，对高品质涂料的需求越来越强烈。中国专利cn101445690b公开了一种汽车外部涂装用丙烯酸-氨基型罩光清漆，其由热固性羟基丙烯酸树脂、氨基交联剂、酸性催化剂、流平剂、抗划伤性加强助剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、稀释剂组成。所得罩光清漆有效提高了清漆涂层的抗划伤性，有效增强了汽车抵抗在行驶过程中、洗车过程中受到擦伤的能力。但是其所用的稀释剂较多，仍然会对环境造成较大的危害。目前，德国、美国和中国的大众、奔驰等汽车厂都已大范围地使用双组分清漆。双组分清漆指丙烯酸涂料或聚氨酯涂料，与传统的硝基或热塑性丙烯酸树脂等汽车涂料相比，其施工固体分高、voc排放低、涂膜丰满、装饰性好、耐候性较好、耐酸雨性能卓越、抗划伤性能优异，从而日渐受到汽车业界的重视。其中pu罩光清漆主要使用在在高档汽车上，作为最为表面的涂料，罩光清漆是起保护和装饰作用最为关键的一道涂层。汽车工业不但要求罩光清漆具有优异的外观，还要求它具有非常好的耐候性、耐溶剂性能和抗刮伤性。中国专利cn108047924a公开了一种强化耐候罩光清漆及其制备方法与应用，该罩光清漆由主剂和硬化剂组成，主剂通过使用丙烯酸聚氨酯树脂配以填料、催化剂、消泡剂、流平剂、光吸收剂、光稳定剂、溶剂等材料再配合硬化剂的聚异氰酸酯、吸水剂、溶剂等制成强化耐候罩光清漆。该罩光清漆可在自干或中低温烘烤条件下涂于配套的涂料涂层上。该罩光清漆强化了原配套涂层的耐候性，解决了一般罩光清漆只具有装饰性不能有效强化涂层耐候性的问题，特别是在非闪光类面漆的耐候性强化上起到了非常大的作用。但是上述高光清漆或罩光漆膜的硬度偏低，从而导致抗划伤性能有限。技术实现要素：为为现有技术中双组份罩光清漆中抗划伤性能较差的问题，本发明提供了一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆及其制备方法，制备得到的罩光清漆抗刮伤性能优异，且漆膜平整美观，附着力好，耐老化、耐腐蚀性能优异。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.35-0.5；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂55-70％、水性羟基丙烯酸树脂10-22％、tio2纳米晶/玻璃微珠1.5-6.8％、小分子扩链剂2-5％、抗划伤助剂0.2-0.55％、硅烷偶联剂0.1-0.35％、流平剂0.5-1.5％、消泡剂0.5-1％，去离子水8-15％；所述抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：0.2-1.5：0.5-2混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯60-80％、溶剂20-40％。优选地，所述有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂和水性羟基丙烯酸树脂的总质量占甲组份的70-80％。优选地，所述纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅的质量比为1：1：1。优选地，所述硅烷偶联剂为kh-460、kh-550、kh-560中的一种。优选地，所述小分子扩链剂为1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、乙二醇中的一种或多种。优选地，所述消泡剂为改性聚硅氧烷消泡剂。优选地，所述流平剂为byk-310、byk-341、byk-358中的一种。优选地，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.2-0.45混合而成。本发明汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆的制备方法，包括以下步骤：(1)制备甲组份：将tio2纳米晶/玻璃微珠、抗划伤助剂与硅烷偶联剂在高速混合机中混合机中混合均匀，得组分a；将去离子水与有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂、水性羟基丙烯酸树脂、消泡剂混合均匀，得组分b；向组分b中依次加入小分子扩链剂、流平剂并混合均匀后，加入组分a，混合均匀后过滤、包装；(2)制备乙组份：将亲水性脂肪族聚异氰酸酯与溶剂混合均匀，过滤，包装；使用时，将甲组份与乙组份混合均匀后即可使用。优选地，所述罩光清漆的使用有效期为2.5-3h。本发明的有益效果是：在本发明罩光清漆中，采用有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂作为主要成膜物，水性羟基丙烯酸树脂作为辅助成膜物质，机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂、水性羟基丙烯酸树脂均与亲水性脂肪族聚异氰酸酯进行化学交联反应，两种树脂配合，增加了交联密度，各化学链条致密交错，形成致密的空间网络结构，使漆膜致硬度大为提高，同时具有优异的附着力以及耐老化性和耐腐蚀性。由于化学链条致密交错，因此可将tio2纳米晶/玻璃微珠、抗划伤加强助剂稳固的包裹于空间网络结构中，而将tio2纳米晶/玻璃微珠、抗划伤加强助剂使用硅烷偶联剂改性后，硅烷偶联剂使无机填料与有机链条之间构架分子桥，使两者之间的结合力大大加强。而加入的tio2纳米晶/玻璃微珠对可见光合近红外波段的太阳光辐射具有很高的反射率，并可使漆膜的隔热性显著增强，同时还使漆膜的抗划伤性有一定的增强。在此基础上，继续加入适量的由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅组成的抗划伤助剂，使漆膜的硬度进一步提高，并且抗划伤性能优异。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.42；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂62.8％、水性羟基丙烯酸树脂15％、tio2纳米晶/玻璃微珠6％、1,4-丁二醇4％、抗划伤助剂0.4％、硅烷偶联剂kh-4600.2％、流平剂byk-3410.8％、改性聚硅氧烷消泡剂0.8％，去离子水10％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：1：1混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯70％、溶剂30％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.35混合而成。实施例2：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.4；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂55％、水性羟基丙烯酸树脂20％、tio2纳米晶/玻璃微珠6.8％、1,4-丁二醇2％、1,2-丙二醇1％、抗划伤助剂0.55％、硅烷偶联剂kh-4600.35％、流平剂byk-3581％、改性聚硅氧烷消泡剂0.8％，去离子水12.5％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：1.5：1混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯80％、溶剂20％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.3混合而成。实施例3：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.35；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂70％、水性羟基丙烯酸树脂10％、tio2纳米晶/玻璃微珠1.5％、1,2-丙二醇5％、抗划伤助剂0.2％、硅烷偶联剂kh-5500.1％、流平剂byk-3411.5％、改性聚硅氧烷消泡剂0.5％，去离子水11.2％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：0.2：2混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯60％、溶剂40％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.2混合而成。实施例4：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.5；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂56％、水性羟基丙烯酸树脂22％、tio2纳米晶/玻璃微珠2.9％、乙二醇2％、抗划伤助剂0.4％、硅烷偶联剂kh-5600.2％、流平剂byk-3100.5％、改性聚硅氧烷消泡剂1％，去离子水15％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：1：1混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯75％、溶剂25％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.45混合而成。实施例5：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.45；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂65％、水性羟基丙烯酸树脂14％、tio2纳米晶/玻璃微珠6％、小分子扩链剂4％、抗划伤助剂0.3％、硅烷偶联剂kh-5600.2％、流平剂byk-3411.5％、改性聚硅氧烷消泡剂1％，去离子水8％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：1：0.5混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯70％、溶剂30％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.4混合而成。实施例6：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.4；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂61％、水性羟基丙烯酸树脂16.5％、tio2纳米晶/玻璃微珠6％、1,2-丙二醇2％、乙二醇2％、抗划伤助剂0.5％、硅烷偶联剂kh-5500.3％、流平剂byk-3580.7％、改性聚硅氧烷消泡剂1％，去离子水10％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：1：1.5混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯65％、溶剂35％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.3混合而成。实施例7：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.5；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂60％、水性羟基丙烯酸树脂18％、tio2纳米晶/玻璃微珠5％、1,4-丁二醇3％、抗划伤助剂0.5％、硅烷偶联剂kh-4600.2％、流平剂byk-3100.8％、改性聚硅氧烷消泡剂0.5％，去离子水12％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：0.5：1.5混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯67％、溶剂33％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.3混合而成。实施例8：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.4；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂70％、水性羟基丙烯酸树脂19％、tio2纳米晶/玻璃微珠4.8％、乙二醇5％、抗划伤助剂0.3％、硅烷偶联剂kh-4600.2％、流平剂byk-3411％、改性聚硅氧烷消泡剂0.7％，去离子水9％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：1.5：2混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯65％、溶剂35％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.36混合而成。实施例9：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.35；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂56％、水性羟基丙烯酸树脂22％、tio2纳米晶/玻璃微珠2％、1,2-丙二醇3％、乙二醇1％、抗划伤助剂0.5％、硅烷偶联剂kh-5500.3％、流平剂byk-3101％、改性聚硅氧烷消泡剂0.8％，去离子水13.4％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：0.6：1.2混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯78％、溶剂22％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.3混合而成。实施例10：一种汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆，由甲组份与乙组份组成，其中甲组份与乙组份的质量比为1：0.42；甲组份：有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂64％、水性羟基丙烯酸树脂12％、tio2纳米晶/玻璃微珠4.5％、1,2-丙二醇4％、抗划伤助剂0.55％、硅烷偶联剂kh-5500.35％、流平剂byk-3581％、改性聚硅氧烷消泡剂0.6％，去离子水13％；抗划伤加强剂由纳米氮化硅、纳米氮化铝、纳米碳化硅按质量比1：1：1混合而成；乙组份：亲水性脂肪族聚异氰酸酯72％、溶剂28％。其中溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和丙二醇二乙酸酯按质量比1：0.4混合而成。本发明实施例1-10中汽车外部涂装用抗划伤罩光清漆的制备方法，包括以下步骤：(1)制备甲组份：将tio2纳米晶/玻璃微珠、抗划伤助剂与硅烷偶联剂在高速混合机中混合机中混合均匀，得组分a；将去离子水与有机硅氧烷改性水性羟基丙烯酸树脂、水性羟基丙烯酸树脂、消泡剂混合均匀，得组分b；向组分b中依次加入小分子扩链剂、流平剂并混合均匀后，加入组分a，混合均匀后过滤、包装；(2)制备乙组份：将亲水性脂肪族聚异氰酸酯与溶剂混合均匀，过滤，包装。使用时，将甲组份与乙组份混合均匀后即可使用；罩光清漆的使用有效期为2.5-3h。性能测试：(1)按照相关国家标准，对本发明实施例1-3中制得的罩光清漆进行检测，测试结果如表1所示。表1：项目实施例1实施例2实施例3漆膜外观丰满光滑丰满光滑丰满光滑铅笔硬度≥3h≥3h≥3h附着力，级000表干时间，min≤40≤40≤40实干时间，h≤20≤20≤20耐冲击性，cm≥50≥50≥50耐水性，72h无异常无异常无异常耐沸水性，30min无异常无异常无异常耐碱性，50g/lnahco3，24h无异常无异常无异常耐醇性，50％乙醇，24h无异常无异常无异常人工加速老化，1500h通过通过通过抗划伤，500g无刮痕无刮痕无刮痕由表1可知，本发明制备得到的罩光清漆综合性能优越，抗刮伤性能优异，且漆膜平整美观，附着力好，耐老化、耐腐蚀性能优异。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12