一种耐脏污清漆组合物及其应用的制作方法

文档序号:18477014发布日期:2019-08-20 21:17阅读:644来源:国知局

本发明涉及涂料领域,特别涉及耐脏污清漆,尤其是适用于塑料件涂装的清漆,例如汽车保险杠清漆。



背景技术:

现有的保险杠清漆,其主要组成为丙烯酸树脂、助剂(例如催化剂、紫外光吸收剂、消泡剂等)和溶剂,通过和固化剂混合固化而形成漆料。传统的清漆在使用过程中发现耐脏污性能差,灰尘等容易粘附在漆膜表面,导致保险杠变色严重。且由于车身和保险杠变色速率不一致,这样一来,耐脏污性能较差的清漆将容易导致车身和保险杠之间形成色差,影响美观和用户使用体验。



技术实现要素:

基于此,本发明提供一种耐脏污清漆组合物,使用该组合物制得的漆料在塑料件上特别是保险杠上涂覆形成的漆膜,具有优异的耐脏污性能。

本发明为达到其目的,采用的技术方案如下:

本发明提供一种耐脏污清漆组合物,包括组分i和组分ii,其中组分i包括丙烯酸树脂、溶剂和助剂,所述组分ii包括固化剂,所述丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂a和羟基丙烯酸树脂b的组合,羟基丙烯酸树脂a和羟基丙烯酸树脂b为两种具有不同玻璃态转化温度的羟基丙烯酸树脂,其中,所述羟基丙烯酸树脂a的玻璃态转化温度为10-30℃(例如10、15、20、25、30℃等),所述羟基丙烯酸树脂b的玻璃态转化温度为40-60℃(例如40、45、50、55、60℃等),且所述羟基丙烯酸树脂a和羟基丙烯酸树脂b在所述组分i中的质量百分比之和为40-50%(例如40%、42%、45%、47%、50%等)。羟基丙烯酸树脂a和羟基丙烯酸树脂b中的“a”、“b”并无特别含义,仅是为了便于区分描述两种不同玻璃态转化温度的树脂。

本发明在现有的保险杠清漆基础上进行改进,使用玻璃态转化温度为10-30℃和40-60℃的两种不同玻璃态转化温度的羟基丙烯酸树脂进行组合,本申请发明人发现这样组合所得的组合物在使用过程中,形成的漆膜硬度得到提升,灰尘等脏物不易粘附在漆膜表面,能显著改善耐脏污性能。

一些优选实施方式中,所述羟基丙烯酸树脂a和羟基丙烯酸树脂b的羟值分别为80-160mgkoh/g。羟基丙烯酸树脂a可以自制得到,或采用市售产品,例如但不限于elementishypomerfs-4770;羟基丙烯酸树脂b可以采用自制树脂,或采用市售产品,例如但不限于elementishypomerfs-4660。

本发明的组合物中,所述羟基丙烯酸树脂a和羟基丙烯酸树脂b的质量比优选为8:2-2:8(例如8:2、6:4、5:5、4:6、2:8等)。本申请发明人发现,当将二者比例控制为6:4-2:8,更优选5:5-2:8时,能更显著的改善漆膜耐脏污性能,且综合性能更佳,例如能同时很好的兼顾耐弯曲性能、附着力和硬度等。

一些优选实施方式中,所述组分i包括如下质量百分比的各组分:丙烯酸树脂40-50%,助剂1.8-4.6%,溶剂余量。

本发明的组合物中,所述助剂的具体种类并无特别限制,可以使用本领域所常用的助剂类型,所述助剂包括催化剂,还可以包括紫外光吸收剂、光稳定剂、表面流平剂、消泡剂、微凝胶等中的一种或两种以上的组合;紫外光吸收剂、光稳定剂、表面流平剂、消泡剂等助剂的具体试剂选择无特别限制,可以采用本领域常用的相应市售原料,表面流平剂例如但不限于聚醚改性聚二甲基硅氧烷(具体如byk306或者byk320等),消泡剂例如但不限于破泡聚合物(例如byk052或者byk066n等),紫外线吸收剂例如但不限于羟基苯基苯并三唑类的液体紫外线吸收剂(例如tinuvin1130/eversorb80等),光稳定剂例如但不限于受阻胺光稳定剂(例如tinuvin292/eversorb93)等。

本发明一些优选实施方式中,所述组分i包括如下质量百分比的各组分:丙烯酸树脂40-50%,催化剂0.1-0.3%,紫外光吸收剂1.0-2.0%,光稳定剂0.2-0.8%,表面流平剂0.4-1.0%,消泡剂0.1-0.5%,溶剂余量。优选的,所述催化剂为二月桂酸二丁基锡催化剂。

一些优选实施方式中,所述溶剂包括芳烃溶剂、酯类溶剂和酮类溶剂中的一种或两种以上的组合;优选所述溶剂为芳烃溶剂、酯类溶剂和酮类溶剂的组合;进一步优选的,芳烃溶剂在所述组分i中的质量比为35-45%,酯类溶剂在所述组分ⅰ中的质量比为2.5-4%,酮类溶剂在所述组分i中的质量比为7.5-12%。芳烃溶剂、酯类溶剂和酮类溶剂的具体选择不作特别限定,本领域所允许使用的相应溶剂均可使用;较佳的,所述芳烃溶剂可以是二甲苯,所述酯类溶剂可以是醋酸丁酯或乙二醇丁醚醋酸酯等,所述酮类溶剂可以是丁酮或甲基异丁基酮等。

本发明的组合物中,所用的所述催化剂并无特别限制,本领域所允许使用的相应催化剂均可使用。本发明较佳选择二月桂酸二丁基锡催化剂。

本发明的组合物中,所述组分i和组分ii的质量比可以按照本领域双组份清漆所常用的配比进行组合,优选为100:18-100:22。

本发明的组合物中,所述组分ii中的固化剂不作特别限定,可以是双组份清漆中所常用的固化剂,优选为hdi(六亚甲基二异氰酸酯)固化剂。

本发明还提供一种利用上文所述的组合物制得的耐脏污漆膜,例如,通过将所述的组合物中的组分i和组分ii混合并进行稀释制得所述耐脏污清漆漆料,在应用时,将该漆料喷涂于基材上,进行烘烤后成膜。组分i的具体配制过程并无特别要求,按照本领域常规配制方式进行配制即可,例如向配制容器中加入丙烯酸树脂和其他各组分混合配制;在一些具体实施方式中,例如加入丙烯酸树脂,搅拌,依次加紫外光吸收剂、催化剂、光稳定剂、表面流平剂、消泡剂等助剂,再加入溶剂(例如芳烃溶剂、酯类溶剂和酮类溶剂)。

本发明还提供一种应用,上文所述的耐脏污清漆组合物用于塑料件的涂装,更优选用于汽车涂料领域,更进一步优选用作保险杠清漆。

本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果:

本发明的清漆组合物成分简单,通过将tg(玻璃态转化温度)为10-30℃和40-60℃的两种不同tg的羟基丙烯酸树脂进行组合搭配,二者协同配合,形成的漆膜的耐脏污性能得到明显改善,特别适用于塑料件例如保险杠的涂装。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合实施例进一步阐述本发明的内容,但本发明的内容并不仅仅局限于以下实施例。

实施例1-实施例7

实施例1至实施例7的清漆组合物配方表见表1所示。

实施例1-7各原料说明如下:

羟基丙烯酸树脂a:选用elementishypomerfs-4770,羟值102mgkoh/g,tg26℃;也可采用自制树脂;

羟基丙烯酸树脂b:选用elementishypomerfs-4660,羟值91mgkoh/g,tg58℃;也可采用自制树脂;

催化剂:二月桂酸二丁基锡;

表面流平剂:聚醚改性聚二甲基硅氧烷(byk306);

消泡剂:破泡聚合物(byk052);

紫外光吸收剂:羟基苯基苯并三唑类的液体紫外线吸收剂(tinuvin1130);

光稳定剂:受阻胺光稳定剂tinuvin292;

芳烃溶剂:二甲苯;

酯类溶剂:醋酸丁酯;

酮类溶剂:丁酮。

清漆漆料的制备:在配料罐中加入清漆组合物中的丙烯酸树脂原料,搅拌,依次加入紫外光吸收剂、催化剂、光稳定剂、表面流平剂、消泡剂,再加入二甲苯,醋酸丁酯,丁酮,混合,之后再加入适量醋酸丁酯调整粘度(粘度范围50-60kustormer)。

施工方法:清漆漆料:固化剂:稀释剂=100:20:30(重量比)混合后(其中稀释剂成分为:二甲苯,溶剂油(沸点160-180),醋酸丁酯,

重量比40:40:20的混合溶剂),得到待喷涂漆料;之后通过机器人或手工喷涂;成膜条件例如为在80℃保温20分钟后成膜。

表1所示各实施例中所用固化剂均为hdi(六亚甲基二异氰酸酯)固化剂。

测试(测试结果见表1):

1、耐脏污性

实验设备:

色差仪:现市场上色差仪均可,实施例中所用为x-rite公司的ma96;

实验操作:

1)将制得的待喷涂漆料喷涂在pp塑料试板(70*150mm)上,

然后在80℃温度保温20分钟进行烘烤成膜;

2)用清水清洗试板,并用法兰绒布擦拭干净。

3)用色差仪测试试板初始l,a,b值。

4)将泥污喷涂在试板上,并在50℃下烘烤10分钟。如此反复8次。

5)对试板进行清洗。

6)用色差仪测试试板最终l,a,b值。

7)计算实验前后δl和δe值。

2、外观

实验设备:

桔皮仪:现市场上桔皮仪均可,实施例采用bykaw-4846桔皮仪;

实验操作:

1)将制得的待喷涂漆料喷涂在pp塑料试板(70*150mm)上,然后在80℃温度保温20分钟进行烘烤成膜;

2)用桔皮仪测试试板外观。

3)记录试板外观数据lw,sw,doi值。

3、耐弯曲性

实验设备:回转轴(直径25mm)

实验操作:

1)将制得的待喷涂漆料喷涂在pp塑料试板(70*150mm)上,然后在80℃温度保温20分钟进行烘烤成膜;

2)将试板放置在回转轴中央位置,然后在1-2s以平稳的速度将试板绕轴弯曲180度;

3)检查漆膜的开裂,剥落程度。

4、附着力

实验设备:

裁纸刀:现市场上的裁纸刀均可。

胶带:透明的压敏胶粘带

实验操作:

1)将制得的待喷涂漆料喷涂在pp塑料试板(70*150mm)上,然后在80℃温度保温20分钟进行烘烤成膜;

2)握住切割刀具,使刀垂直于样板表面对切割刀具均匀用力,并采用2mm的间距导向装置,用均匀的切割速率在涂层上形成规定的切割数。所有切割都应划透至底材表面。

3)重复上述操作,再作相同数量的平行切割线,与原先切割线成90°相交,以形成网格图形。

4)将胶带中心放在网格上方,方向与一组切割线平行,然后用手指把胶粘带在网格上方的部位压平,在贴上胶带5分钟内,拿住胶带悬空的一端,并在接近60°的角度,在0.5-1s内平稳地撕离胶带。

5)检查漆膜剥落情况。

表1

从以上实验结果可见,采用本发明方案的实施例2-6,和对比例1相比,均具有更小的△e值,△e值越小代表其耐脏污性能越佳,可见采用两种不同tg的羟基丙烯酸树脂组合使用,能有效改善漆膜耐脏污性能;实施例2-6和对比例2相比,在保持较佳耐脏污性能的同时,还能兼顾优异的耐弯曲性和附着力等力学性能,在耐弯曲性试验中未出现开裂。因而,采用本发明的方案,通过两种不同tg的羟基丙烯酸树脂组合使用,能有效改善漆膜耐脏污性能,同时还能获得优异的耐弯曲性、附着力等力学性能。实施例2-6和对比例1-2相比,在外观方面差别较小。在本发明各个实施例中,实施例4-6相比其他实施例,△e值更低,具有更优异的耐脏污性能,同时也能兼顾优异的耐弯曲性和附着力,综合性能更佳;可见将羟基丙烯酸树脂a和羟基丙烯酸树脂b的质量比控制在5:5-2:8效果尤佳。本发明实施例6的△e值最小,漆膜耐脏污性能最佳。

本领域技术人员可以理解,在本说明书的教导之下,可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

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