一种耐擦洗和防御外来异物划伤损害及高耐酸的汽车清漆及包含该清漆的汽车涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车清漆。更具体地，涉及一种高度耐擦洗和能够防御日常外来异物 对涂膜划伤损害的清漆。
【背景技术】
[0002] 消费者在购买汽车后，由于在日常的使用维护过程中，使用洗车机洗车和行驶过 程中外界异物（砂砾，树枝）碰撞、刮擦，会造成明显的划痕；黑色车及红蓝等浓彩颜色较为 明显；现有抗擦伤性清漆涂层，由于表面助剂影响，初期抗擦伤性较好，后期逐渐变差，6个 月后尤为明显。
[0003] 现有技术改善涂膜抗擦伤性的方法主要有三种，一是添加聚乙烯蜡助剂、二是添 加聚醚改性二甲基硅氧烷助剂，三是添加纳米助剂（纳米氧化铝、纳米氧化硅、聚硅氧烷表 面改性纳米氧化铝）。以上三种提高抗涂膜擦伤助剂在清漆涂膜干燥后，主要集中在清漆涂 膜表面，通过提高清漆表面的滑爽性和机械硬度，短期内抗划伤效果比较明显。随着时间的 变化，经过多次洗车，自然环境的变化，清漆表层助剂逐渐损失以至失效，清漆涂膜抗擦伤 性变差。
[0004] 因而需要研发一种具有长久抗刮擦性的清漆涂料。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种耐擦洗和防御外来异物划伤损害的汽车清 漆。该汽车清漆通过提升涂膜弹性，从根本上达到涂膜抗擦伤性的提升，且因清漆涂膜整体 性能的提升，抗擦伤性不会随时间的变化而衰退，可保持5年以上的抗擦伤性不变。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种耐擦洗和防御外来异物划伤损害的汽车清 漆，所述清漆包括超支化球形高羟树脂和聚氨酯树脂；所述超支化球形高羟丙烯酸树脂的 羟值为 200-400mgK0H/g。
[0007] 超支化球形高羟树脂是一种超支化聚酯多元醇，超支化聚酯多元醇特有的树枝状 结构使其具有无结晶性和非缠绕性；其有众多的端羟基官能团，与异氰酸酯反应可以形成 高密度的聚氨酯键，这是涂层具有划痕自修复的关键因素。以上两点是普通聚酯多元醇所 不具备的，普通的聚酯多元醇不能替代超支化聚酯多元醇，否则划痕自修复能力消失。例 如，所述超支化聚酯多元醇树脂选自新加坡立时科技有限公司和立邦涂料中国有限公司 的 CyGLAZ BB600、HA D5025 或 CyGLAZ BB 400。CyGLAZ BB600, CyGLAZ BB 600 树脂的固 含为61-63%，酸值为5-6mgK0H/g，固体羟值为209mgK0H/g ;CyGLAZ BB 400树脂的固含为 65-68%，酸值为3-611^1(0!1/^，固体羟值为28〇11^1(0!1/^。
[0008] 优选地，所述超支化球形高羟树脂占汽车清漆总含量的10_20wt% ;所述聚氨酯树 脂占汽车清漆总含量的〇_5wt %。
[0009] 优选地，所述超支化球形高羟树脂是以By型多羟基化合物为核分子，以AB x型多羟 基酸为发散分子，真空熔融缩聚得到的一种粘稠状末端带羟基的聚酯型超支化聚合物。 [0010] 优选地，所述清漆还包括高羟丙烯酸树脂A，所述高羟丙烯酸树脂A的羟值为 100-140,所述高羟丙烯酸树脂A占汽车清漆总含量的10-20wt%。经研宄发现，在清漆中含 有所述高羟丙烯酸树脂A时，可以增加涂膜交联密度，提高涂膜抗擦伤性。本发明使用的 高羟丙烯酸树脂A为Setalux 1760VB-64丙烯酸树脂。
[0011] 优选地，所述清漆还包括高羟丙烯酸树脂B，所述高羟丙烯酸树脂B的羟值为 140-160,所述高羟丙烯酸树脂B占汽车清漆总含量的3-8wt%。经研宄发现，在清漆中还含 有所述高羟丙烯酸树脂B时，可以增加涂膜交联密度，提高涂膜抗擦伤性。本发明使用的 高羟丙烯酸树脂B为SETALUX 1215BA-68。
[0012] 通过抗擦伤实验数据对比可以得出结论，当清漆中包括有高羟丙烯酸树脂A、高羟 丙烯酸树脂B和超支化球形高羟丙烯酸树脂CyGLAZ BB600或CyGLAZ BB400时，比单独使 用某一种的效果要明显优越。
[0013] 优选地，所述清漆还包括氨基树脂，所述氨基树脂的重均分子量为2000~4000 ; 所述氨基树脂占清漆总含量的20-35wt %。本发明使用的氨基树脂选自纽佩斯的SETAMINE US-138BB-70 和 SETAMINE US-146BB-72。
[0014] 优选地，所述清漆还包括防流挂树脂，所述防流挂树脂占清漆总含量的 18_35wt% ;所述防流挂树脂为防流挂剂改性的聚酯树脂和/或聚丙烯酸树脂。
[0015] 本发明使用的防流挂树脂选自纽佩斯公司的SETALUX 91796或SS-69SETALUX 91772SS-60。选择上述防流挂树脂可增加涂膜流挂极限。
[0016] 优选地，所述汽车清漆中还包括有机溶剂、催化剂和助剂。
[0017] 优选地，所述催化剂为对甲苯磺酸。
[0018] 优选地，所述有机溶剂选自二甲苯、乙二醇丁醚醋酸酯、EEP、正丁醇和S-100中的 一种或几种；所述有机溶剂占清漆总含量的10_20wt%。
[0019] 优选地，所述助剂包含RCA型流变控制树脂，所述型流变控制树脂占清漆总含量 的 2_4wt %。
[0020] 优选地，所述助剂还包含光稳定剂、紫外光吸收剂、流平剂和分散剂，所述光稳定 剂和紫外光吸收剂占清漆总含量的l-2wt%，所述流平剂占清漆总含量的0. 1-0. 3wt%，所 述分散剂占清漆总含量的〇. 5_2wt%。
[0021] 将高羟丙烯酸树脂A、B、超支化球形高羟树脂CyGLAZ BB600或CyGLAZ BB400、还 有氨基树脂、防流挂树脂、聚氨酯树脂、溶剂和各种助剂混合高速分散均匀，即可制得本发 明清漆。
[0022] 申请人发现，当超支化球形高羟树脂与氨基树脂反应后其产物的交联密度明显高 于羟基丙烯酸树脂与氨基树脂发生反应后生成产物的交联密度，更高于常规羟基树脂与氨 基树脂反应后生成产物的交联密度。并且在形成具有高的交联密度的涂膜同时，保持相对 较低的涂膜Tg值。而产物的交联密度越高，涂膜抗外力擦伤性越强；产物Tg值越低，擦伤 后自修复能力就越强。如图1至图4示出了羟基树脂与氨基树脂反应的化学反应示意图， 形象的表明了常规羟基树脂和氨基树脂反应与超支链化球形（高羟基）羟基树脂，高羟基 树脂与氨基树脂反应的区别。
[0023] 本发明的有益效果如下：
[0024] 本发明通过树脂技术，进行化学交联反应，在形成具有高的交联密度的涂膜同时， 保持相对较低的涂膜Tg值，提升涂膜弹性，从根本上达到涂膜抗擦伤性的提升。因清漆涂 膜整体性能的提升，抗擦伤性不会随时间的变化而衰退，可保持多年的抗擦伤性不变，本发 明清漆的漆膜光泽保持率可达到75%。
【附图说明】
[0025] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0026] 图1示出对比例1中羟基树脂与氨基树脂化学反应式；
[0027] 图2示出对比例2中多羟基树脂与氨基树脂化学反应式；
[0028] 图3示出实施例1中超支化球形高羟树脂与氨基树脂化学反应式；
[0029] 图4示出实施例1中多羟基树脂与氨基树脂的化学反应式；
[0030] 图5示出摩擦掉色测定器。
【具体实施方式】
[0031] 为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领 域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本 发明的保护范围。
[0032] 实施例1
[0033] A.在主容器中依次加入二甲苯，乙二醇丁醚醋酸酯，EEP，CyGLAZ BB600丙烯酸树 脂A ;
[0034] B.在一容器中投入高羟丙烯酸树脂B ;
[0035] C.边搅拌边缓慢加入防流挂丙烯酸树脂；搅拌15MIN，至QC确认细度彡5 μ m ;
[0036] D.边搅拌步骤A中的混合物，边依次加入步骤C形成的混合物.
[0037] E.取另一容器，用配方中正丁醇及乙二醇丁醚醋酸酯溶解Tinuvin 292至完全溶 解至呈透明澄清状；加入分散剂byk 161，搅拌5min。
[0038] F.边搅拌步骤D中的混合物，边加入氨基树脂A和氨基树脂B，再依次加入步骤E 形成的混合物，聚氨酯树脂，对甲苯磺酸，Tinuvin 384-2和BYK 315,均匀搅拌；加入助剂 RCA Setalux 10-6266,搅拌 IOmin;
[0039] G.用S-100调节粘度，每次测粘度前须搅拌15MIN。
[0040] 各组分含量及参数如下表1所示
[0041] 表 1
[0042]
[0043]
[0044] 实施例2
[0045] 与实施例1相同，不同之处在于CyGLAZ BB600改为CyGLAZ BB400, CyGLAZ BB400 为新加坡立时集团出售的，超支化球形高羟基丙烯酸树脂，其Tg值为-12°C，羟值为286,分 子量为5000,酸值小于等于5 ;效果和实施例1相同。