用于汽车轮毂涂装的低温烘烤氨基烤漆及其制备方法与流程

本发明涉及轮毂涂装领域，具体涉及一种用于汽车轮毂涂装的低温烘烤氨基烤漆及其制备方法。

背景技术：

中国是世界轮毂生产加工中心，中国在轮毂生产制造方面有着得天独厚的优势，中国有丰富的铝矿储量，具有电解铝需要大量的电力，具备轮毂生产制造需要大量的技术工人，中国自身汽车产量已突破2000万辆，同时中国生产的轮毂大量出口，占全世界轮毂产量的70％左右，保守测算年生产量在2亿件轮毂以上，并在不断增长，每件轮毂涂料用量大致在50元左右，大约有100亿左右的市场。

环保、节能、高效是涂料的发展方向，国家鼓励发展的涂料就是高固低粘涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料。

目前汽车轮毂涂装烤漆占很大比例，主流采用的是溶剂型氨基烤漆，其优点是：硬度高、光泽度好、饱满度好，装饰性强；但也存在如下缺点：

1、需要高温烘烤定型，工件温度需要要达到160-180℃，并持续40分钟左右，该过程中会耗费大量能源；

2、填充性差，需要在粉末涂料上喷涂一道底漆再喷涂烤漆，否则粉末涂料上的砂纸痕覆盖不了，流平无法保证。

3、耐重涂性差，轮毂涂装由于良品率的限制，重涂是经常的，现有烤漆耐重涂性能差，重涂会出现发脆以及耐性、附着力下降等问题。

为此，如何解决上述现有技术存在的不足，是本发明研究的课题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种用于汽车轮毂涂装的低温烘烤氨基烤漆及其制备方法。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种用于汽车轮毂涂装的低温烘烤氨基烤漆，包括以下重量份的组分：

上述气相二氧化硅即气相法二氧化硅是硅的卤化物在氢氧火焰中高温水解生成的纳米级白色粉末，俗称气相法白炭黑，它是一种无定形二氧化硅产品，原生粒径在7～40nm之间，聚集体粒径约为200-500纳米，比表面积100～400m2/g，纯度高，sio2含量不小于99.8％。

进一步的，所述聚酯树脂的分子量为2500，酸值为5-8koh/g；羟值为84mgkoh/g，所述聚酯树脂的固体份≥60％。

进一步的，所述丁醚化氨基树脂的固体份≥70％。

进一步的，所述高亚氨基氨基树脂的固体份≥75％。

进一步的，所述含氧酸酯类强溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯或对氯苯乙腈。

进一步的，所述着色颜料包括炭黑及钛白粉。

一种用于汽车轮毂涂装的低温烘烤氨基烤漆的制备方法，包括如下步骤：

s1，磨浆：将上述重量份的聚酯树脂、丁醚化氨基树脂、高亚氨基氨基树脂、着色颜料及对氯苯乙腈混合，用研磨机研磨，细度研磨至20-25μm，得到浆料；

s2，制漆：将剩余的气相二氧化硅、二壬基酚二萘磺酸、蜡浆加入上述所得浆料混合搅拌、分散均匀，得到混合液，采用涂-4杯测定，将混合液粘度调整至80-100秒，得到所述烤漆。

本发明的技术构思和作用机理如下：

1.本发明主要是通过催干剂的合理选择以及树脂的合理选择和搭配，使得漆料能够低温烘烤定型；

催干剂的合理选择：传统磺酸类催干剂可以加快反应速度，降低反应温度，但会带来漆膜性能的下降，特别是漆膜耐盐雾性性能的下降，原因是未反应掉的催干剂残留亲水，会造成漆膜耐水性下降，但磺酸类催干剂种类很多，效果差异也很大；选择二壬基酚二萘磺酸作为催干剂，其本身对耐水性影响较小，同时通过大量实验找到最佳添加量，在降低反应温度同时可保持漆膜性能的优异；

树脂的合理选择和搭配：传统高温烤漆烘烤温度高的主要原因是使用的甲醚化氨基树脂固化温度在140℃-160℃，甲醚化氨基树脂的特点是柔韧性好，但固化温度高；本发明选用的丁醚化氨基树脂、高亚氨基氨基树脂固化温度相对比较低(在120℃-140℃)，但这两种氨基树脂的缺点是柔韧性不如甲醚化氨基树脂，为了弥补柔韧性不足的缺点，主体树脂我们选好用了柔韧性较好的聚酯树脂，来弥补漆膜的柔韧性；通过聚酯树脂和丁醚化氨基树脂、高亚氨基氨基树脂配比合理调配，使得最后漆膜柔韧性较为优异；

2.通过溶剂和抗流挂组分的搭配提高抗流挂性；

本发明的配方中选用含氧酸酯类强溶剂作为溶剂，其会增加涂料的流平性能和光泽度，通过加入特定比例的氯苯乙腈，可得到较佳的溶剂挥发速度，保证涂料的流平性能；

抗流挂组分的合理搭配：本发明的配方中选用蜡浆和气相二氧化硅来提高涂料触变性，从而提高抗流挂性，蜡浆在低剪切时抗流挂效果好，气相二氧化硅在中高剪切时触变性好，通过实验找到两者之间的最佳配比，从而获得最佳的抗流挂效果；

3.增加新组分提高填充性

填料的合理选择：传统的填料在增加漆膜填充性的同时对光泽度影响较大，本发明采用气相二氧化硅作为填料，通过实验找到添加的最佳比例，在增加漆膜填充性的同时不影响漆膜光泽度；传统的涂装工艺是先喷涂底漆，把砂纸痕和缺陷填充好，再喷涂面漆，这样才能达到好的漆面效果；本发明同时具备底漆的填充性，又具备面漆的光泽度，可以免底涂直接喷涂，这样简化的涂装工艺，可节省能源，并降低成本。

轮毂涂装会有各种各样的缺陷需要返工，如果漆膜在重涂时性能下降，比如发脆、附着力下降等，就不能再重涂，只能报废；本发明通过上述改进，保证了其具有优异的重涂性能，重涂多次不会出现发脆、附着力下降等现象(重涂3次附着力0级、百格法)，从而增加重涂返工次数，减少了涂装报废。

由于上述技术方案的运用，本发明相对于现有技术具有以下优点和效果：

1、本发明的氨基烤漆，可实现低温烘烤定型(加工时工件温度只需达到120℃，并持续20分钟左右)，能够降低能源消耗并降低成本；

2、高抗流挂性：轮毂形状复杂，有很多边角、棱角，涂装过程中这些边角、棱角处漆很容易流挂，造成这些部位漆膜过薄而达不到性能要求，本发明的产品有高抗流挂性，在这些边角、棱角处也会形成较厚的漆膜，从而达到装饰和保护的作用；

3、高填充性，可以免底涂直接喷涂，这样简化的涂装工艺，可节省能源，并降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例1-3固化条件测试结果示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

(1)将60份聚酯树脂、10份丁醚化氨基树脂、3份高亚氨基氨基树脂、3份着色颜料、5份对氯苯乙腈混合，并用研磨机研磨，研磨至细度20μm，得到浆料；其中，聚酯树脂的分子量为2500，酸值为5koh/g；羟值为84mgkoh/g，聚酯树脂的固体份≥60％，氨基树脂的固体份≥70％，高亚氨基氨基树脂的固体份≥75％，着色颜料包括炭黑及钛白粉；

(2)在第一步得到的浆料中加入1份气相二氧化硅、0.1份二壬基酚二萘磺酸、0.1份蜡浆，加入上述所得浆料混合搅拌、分散均匀，得到混合液，并将混合液粘度调整至80秒(采用涂-4杯测定)，过滤罐装得到所述烤漆。

实施例2：

将63份聚酯树脂、13份丁醚化氨基树脂、5份高亚氨基氨基树脂、5份着色颜料、8份对氯苯乙腈混合，并用研磨机研磨，研磨至细度23μm，得到浆料；其中，聚酯树脂的分子量为2500，酸值为7koh/g；羟值为84mgkoh/g，聚酯树脂的固体份≥60％，氨基树脂的固体份≥70％，高亚氨基氨基树脂的固体份≥75％，着色颜料包括炭黑及钛白粉；

(2)在第一步得到的浆料中加入2份气相二氧化硅、0.3份二壬基酚二萘磺酸、0.3份蜡浆，加入上述所得浆料混合搅拌、分散均匀，得到混合液，并将混合液粘度调整至90秒(采用涂-4杯测定)，过滤罐装得到所述烤漆。

实施例3：

将65份聚酯树脂、15份丁醚化氨基树脂、8份高亚氨基氨基树脂、8份着色颜料、10份对氯苯乙腈混合，并用研磨机研磨，研磨至细度25μm，得到浆料；其中，聚酯树脂的分子量为2500，酸值为8koh/g；羟值为84mgkoh/g，聚酯树脂的固体份≥60％，氨基树脂的固体份≥70％，高亚氨基氨基树脂的固体份≥75％，着色颜料包括炭黑及钛白粉；

(2)在第一步得到的浆料中加入3份气相二氧化硅、0.5份二壬基酚二萘磺酸、0.5份蜡浆，加入上述所得浆料混合搅拌、分散均匀，得到混合液，并将混合液粘度调整至100秒(采用涂-4杯测定)，过滤罐装得到所述烤漆。

按照国家标准gb/t1725，色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定方法，测定上述实施例1-3所得烤漆的固含量，测量结果如下：

对上述实施例1-3的漆膜性能，测试结果如下：

将上述实施例1-3，按照下述步骤进行喷涂，并测试固化条件测试结果如下：

喷涂步骤为：

1、混合比例：原漆和稀释剂按照100：(30-50)混合；

2、喷涂粘度:20℃时,12-15秒，din2#杯；

3、喷涂方式:空气喷涂或静电喷涂。

所得固化条件参见图1。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。