一种可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆及其制备方法技术

本发明专利技术属于汽车涂料技术领域，具体涉及一种可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆及其制备方法。本发明专利技术提供的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆，包括以下组分及其质量百分数：水性聚氨酯多元醇分散体50‑70％，胺中和剂1‑2％，乙二醇丁醚5‑10％，甲醚化氨基树脂10‑15％，封闭型聚氨酯固化剂3‑5％，催化剂1‑2％，流平剂0.2‑0.4％，消泡剂0.1‑0.2％，基础润湿剂0.3‑0.5％，纯水10‑15％。本发明专利技术提供的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆性能优异，漆膜各项性能均能达到油性清漆的水平，具有良好的耐候性、耐石击性，且绿色环保。

Water based high-temperature varnish for wet and wet process and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of automobile coatings, in particular to a water-borne high-temperature varnish which can be used for wet and wet process and a preparation method thereof. The present invention provides a water-borne high temperature varnish for wet bump wet process, including the following components and their mass percentages: waterborne polyurethane polyol dispersions 50, amine neutralizer 1, 2%, ethylene glycol butyl ether 5, 10%, methyl ether amino resin 10 15%, closed polyurethane curing agent 3 5%, catalyst 1 2% 2% Leveling agent 0.2, 0.4%, defoamer 0.1, 0.2%, base wetting agent 0.3, 0.5%, pure water 10, 15%. The performance of the waterborne high temperature varnish which can be used in wet touch and wet process is excellent. All the properties of the film can reach the level of the oil varnish. It has good weather resistance, stone strike resistance and green environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆及其制备方法
本专利技术属于汽车涂料
，具体涉及一种可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆及其制备方法。
技术介绍
进入21世纪以来，汽车用涂料和涂装领域的世界性的重要课题是适应时代要求：环境保护、节能、省资源和在高质量的基础上降低涂装成本，减少VOC(挥发性有机化合物)排出量。喷涂的第一道漆膜还没有实干时接着就喷涂第二道，这种喷涂工艺叫做“湿碰湿”。湿碰湿工艺是一种节约能源、减少工序的方法，但并不适用于所有的涂料。传统的清漆以溶剂型为主导产品。从早期的酚醛漆、醇酸漆、硝基漆到目前大量使用的丙烯酸漆和聚氨酯漆等都为溶剂型涂料。溶剂型涂料在保护钢铁等自然资源的同时，也极大的破坏了人类赖以生存的自然环境。清漆中含有大量苯类、酯、醛类、酮类等挥发性有机化合物(VOC)，排放到大气中在阳光下发生化学反应，产生许多活性物质，形成化学烟雾，破坏臭氧层，对人类健康产生新的威胁。据不完全统计，我国每年溶剂型涂料中的有机溶剂挥发量达80万吨，不仅带来了巨大的环境危害，也造成了资源的巨大浪费。随着经济全球化的不断推进和环保意识的全面增强，有利于环保及人们身体健康的水性清漆应运而生。水性清漆是由全部或部分的水替代了有机溶剂，成膜物质以不同的方式均匀的分散或溶解在水中，干燥固化后均匀成膜的透明涂料。由于水性清漆中的分散介质是水，不含苯类、酯类、醛类、酮类等挥发性有机化合物(VOC)，无溶剂中毒、无火灾危害和大气污染、且施工环境友好。因而逐步取代溶剂型清漆，主要应用于高档木质家具的装饰、金属的装饰性保护、文物的修复与保护、黑色金属的防锈蚀等领域中，具有广阔的应用前景。中国专利CN102558981B公开了一种高温清漆，包括热固性丙烯酸树脂、防流挂树脂、氨基树脂、有机溶剂、催化剂及助剂，其中，所述热固性丙烯酸树脂含有热固性丙烯酸树脂I，该热固性丙烯酸树脂I的玻璃态转化温度≤-5摄氏度，羟值50-120mgKOH/g，酸值7.5-15，且所述热固性丙烯酸树脂占高温清漆总含量的30-40重量％，该高温清漆具有高抗划伤性能，但是，其配方中含有10-25％的有机溶剂，不利于环境保护。水性清漆最早由欧洲国家研发，在国外已有十几年的历史。在欧洲市场，水性清漆的年产量以9％的速度递增。目前，欧美一些发达国家水性清漆的使用量已占总量的30％-40％，在日本清漆的使用量也近20％。我国引入水性清漆以来，水性清漆的市场占有率或覆盖率至今仍然很小。尽管影响因素很多，除了产品价格相对偏高等原因以外，主要问题在于水性清漆的性能与质量尚不尽人意。因此，研发出一种绿色环保，性能优异的适用于湿碰湿工艺的水性高温清漆是必要的。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆及其制备方法。本专利技术提供的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆性能优异，漆膜各项性能均能达到油性清漆的水平，具有良好的耐候性、耐石击性，绿色环保。除此之外，本专利技术提供的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆底中面涂层均为水性高温体系，三涂层均可湿碰湿喷涂完成，中间无需烘烤，大大节省每道涂层之间的烘烤时间及能耗，三涂层完成后一次性烘烤，比现有的工艺体系节省了预烘的时间。本专利技术的技术方案是：一种可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆，包括以下组分及其质量百分数：水性聚氨酯多元醇分散体50-70％，胺中和剂1-2％，乙二醇丁醚5-10％，甲醚化氨基树脂10-15％，封闭型聚氨酯固化剂3-5％，催化剂1-2％，流平剂0.2-0.4％，消泡剂0.1-0.2％，基础润湿剂0.3-0.5％，纯水10-15％。进一步地，所述的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆由以下组分及其质量百分数组成：水性聚氨酯多元醇分散体65％，胺中和剂1.5％，乙二醇丁醚6％，甲醚化氨基树脂12％，封闭型聚氨酯固化剂3％，催化剂1％，流平剂0.2％，消泡剂0.1％，基础润湿剂0.4％，纯水10.8％。进一步地，所述封闭型聚氨酯固化剂的制备方法为：(1)取六亚甲基二异氰酸酯三聚体，加入纳米海泡石，纳米海泡石的加入量为六亚甲基二异氰酸酯三聚体质量的2％，混合均匀，得混合物，将上述混合物用高速分散机分散，在4000r/min的剪切速率下剪切，剪切时间为10min，得分散物；(2)将步骤(1)所得分散物加入到装有冷凝器、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口瓶中，加入二甲基甲酰胺，二甲基甲酰胺的量为步骤(1)所得分散物质量的60％，超声分散20min，搅拌下加热至85℃，搅拌速度为650r/min，均匀滴加二月桂酸二丁基锡，滴加时间为30min，滴加完成后继续反应2h，得改性物；(3)向步骤(2)所得改性物中滴加亚硫酸氢钠水溶液，滴加时间为20min，滴加完成后继续反应2h，即得。优选地，所述封闭型聚氨酯固化剂的制备方法中步骤(1)中纳米海泡石的粒径为200-300nm。更加优选地，所述封闭型聚氨酯固化剂的制备方法中步骤(1)中纳米海泡石的粒径为250nm。优选地，所述催化剂为对甲苯磺酸的胺盐溶液。优选地，所述流平剂由海藻酸丙二醇酯和BYK流平剂按质量比1-3:22-25组成。更加优选地，所述流平剂由海藻酸丙二醇酯和BYK流平剂按质量比2:23组成。优选地，所述基础润湿剂由聚醚-硅氧烷共聚物和烷基芳基聚醚按质量比8-12:3-5组成。更加优选地，所述基础润湿剂由聚醚-硅氧烷共聚物和烷基芳基聚醚按质量比9:4组成。另外，本专利技术还提供了可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆的制备方法，包括以下步骤：S1在600-800r/min搅拌下，依次投入投配方量的水性聚氨酯多元醇分散体、1/2量的纯水、胺中和剂，搅拌5-10min，得物料A；S2往步骤S1所得物料A中加入配方量的乙二醇丁醚、甲醚化氨基树脂、封闭型聚氨酯固化剂、催化剂、流平剂、消泡剂、基础润湿剂和剩余量的纯水，在300-600r/min的转速下搅拌，搅拌15-30min，过滤，即得。优选地，所述步骤S1在700r/min搅拌下，依次投入投配方量的水性聚氨酯多元醇分散体、1/2量的纯水、胺中和剂，搅拌8min。优选地，所述步骤S2在400r/min的转速下搅拌，搅拌20min。本专利技术中，封闭型聚氨酯固化剂的制备中，首先通过六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的部分-NCO基团与纳米海泡石表面活性基团反应，然后，六亚甲基二异氰酸酯三聚体中剩余的-NCO基团与亚硫酸氢钠进行封闭反应，所得固化剂性能优异，具有良好的耐候性、耐石击性。纳米海泡石的加入能够使制得的产品使用时的漆膜的硬度更高，另外，本专利技术的专利技术人意外的发现，通过控制纳米海泡石的粒径，使其在合适的粒径范围，能够增强产品的耐石击性。使用本专利技术制得的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆的施工工艺：在标准环境下(23±2℃，65±5％)喷涂水性高温底色漆，静置三分钟，喷涂水性高温清漆，静置5分钟后，70℃预烘10分钟，再升温到140℃烘烤20分钟。与现有技术相比，本专利技术提供的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆具有以下优势：(1)本专利技术提供的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆可提高现原车厂的高效机器人喷涂工艺及生产节拍。(2)本专利技术提供的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆底中面涂层均为水性高温体系，三涂层均可湿碰湿喷涂完成，中间无需烘烤，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆，其特征在于，包括以下组分及其质量百分数：水性聚氨酯多元醇分散体50‑70％，胺中和剂1‑2％，乙二醇丁醚5‑10％，甲醚化氨基树脂10‑15％，封闭型聚氨酯固化剂3‑5％，催化剂1‑2％，流平剂0.2‑0.4％，消泡剂0.1‑0.2％，基础润湿剂0.3‑0.5％，纯水10‑15％。

【技术特征摘要】
1.一种可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆，其特征在于，包括以下组分及其质量百分数：水性聚氨酯多元醇分散体50-70％，胺中和剂1-2％，乙二醇丁醚5-10％，甲醚化氨基树脂10-15％，封闭型聚氨酯固化剂3-5％，催化剂1-2％，流平剂0.2-0.4％，消泡剂0.1-0.2％，基础润湿剂0.3-0.5％，纯水10-15％。2.如权利要求1所述的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆，其特征在于，由以下组分及其质量百分数组成：水性聚氨酯多元醇分散体65％，胺中和剂1.5％，乙二醇丁醚6％，甲醚化氨基树脂12％，封闭型聚氨酯固化剂3％，催化剂1％，流平剂0.2％，消泡剂0.1％，基础润湿剂0.4％，纯水10.8％。3.如权利要求1或2所述的可用于湿碰湿工艺的水性高温清漆，其特征在于，所述封闭型聚氨酯固化剂的制备方法为：(1)取六亚甲基二异氰酸酯三聚体，加入纳米海泡石，纳米海泡石的加入量为六亚甲基二异氰酸酯三聚体质量的2％，混合均匀，得混合物，将上述混合物用高速分散机分散，在4000r/min的剪切速率下剪切，剪切时间为10min，得分散物；(2)将步骤(1)所得分散物加入到装有冷凝器、搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口瓶中，加入二甲基甲酰胺，二甲基甲酰胺的量为步骤(1)所得分散物质量的60％，超声分散20min，搅拌下加热至85℃，搅拌速度为650r/min，均匀滴加二月桂酸二丁基锡，滴加时间为30min，滴加完成后继续反应2h，得改性物；(3)向步骤(2)所得改性物中滴加亚硫酸氢钠水溶液，滴加时间为20min，滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯兆华，李海华，李柏文，李守康，陈容爱，
申请(专利权)人：雅图高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44