一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆及其制备方法。高固涂料主剂搭配水性中涂、水性色漆，实现3C1B涂装，在高固涂料主剂中添加纳米金属隔热组分，所述高固涂料主剂由高固体份清漆与异氰酸酯固化剂以3:1体积比混合，1‑5%功能性助剂、5‑10%有机溶剂组成、纳米金属隔热组分，采用纳米金属氧化物，加入量为高固体份清漆总重量的1‑4%。本发明专利技术的清漆属于高固含聚氨酯涂料，可与水性中涂、色漆搭配应用于汽车表面涂装，具有低VOC，高耐候、高光泽高丰满度的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆及其制备方法[
]本专利技术涉及一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆及其制备方法。[
技术介绍
]近年来我国汽车市场异常火热，汽车保有量逐年盘升，汽车给人们的出行带来了极大的便利。但是，从经济和环保角度看,有必要减少汽车制造涂装和使用过程中的VOC排放,最大化地减少VOC排放，提升空气质量，改善国民的生活环境。随着我国环保法规的建立健全，汽车行业涂装的水性化、高固化涂料近年来得到了广泛的应用，涂装环节的VOC排放得到了有效的控制，但是如何从涂装的角度减少汽车使用过程中的VOC排放呢，于是基于国内主机厂使用的水性中涂+水性底色漆+加高固清漆的基础上，通过引入纳米隔热组分对高固清漆进行改良，涂装到汽车表面，减少热量向车内辐射，涂装后可大大降低车辆后期使用中空调系统耗费的燃油，减少尾气排放。我国汽车年销量已连续8年世界第一，目前我国汽车保有量2亿辆，保有量占全球20％，销量占全球30％。未来我国汽车市场还会迎来极大的增长，由此带来的能源问题、环境问题将是未来我们将面临的一个极大的挑战，近年来新能源汽车、油电混动汽车、都在国家的扶持下稳步的前进，除了动力上的持续改进，涂装过程和后期使用过程中的VOC排放、节能环保也是重点环节，汽车用水性涂料、高固涂料在市场上已具备一定的规模，保温隔热涂层将是一个全新的研究领域,正日益引起化学家的注意，未来这一方面将会逐渐发展成又一个热门课题。[
技术实现思路
]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆及其制备方法。为实现上述目的，设计一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆，其特征在于，由高固涂料主剂搭配水性中涂、水性色漆，实现3C1B涂装，在高固涂料主剂中添加纳米金属隔热组分，所述高固涂料主剂由高固体份清漆与异氰酸酯固化剂以3:1体积比混合，1-5％功能性助剂、5-10％有机溶剂组成、纳米金属隔热组分，采用纳米金属氧化物，加入量为高固体份清漆总重量的1-4％。所述功能性助剂为金属催化剂、流平剂、光稳定剂、光吸收剂。所述纳米金属隔热材料优选TiO2。所述纳米金属隔热材料的加量优选高固体份清漆总重量的2％。有机溶剂选自乙二醇、丙二醇、聚丙二醇中的至少一种。水溶性有机溶剂为乙酸丁酯、超支化稀释剂。本专利技术的清漆属于高固含聚氨酯涂料，可与水性中涂、色漆搭配应用于汽车表面涂装，具有低VOC，高耐候、高光泽高丰满度的特点；其中引入纳米金属氧化物组份，利用其透过可见光区而屏蔽近红外光区的特点，涂装到汽车表面，减少热量向车内辐射，涂装后的车辆跟传统型汽车涂料相比，车外表温度可以降低40℃，车内表温度可以降低20℃；可大大降低车辆后期使用中空调系统耗费的燃油，减少尾气排放。[具体实施方式]现结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是清楚的。实施例一在冷轧钢板上先进行硅烷处理，再进行电泳，然后使用水性中涂+水性底色漆，最后分别涂装添加和不添加纳米金属氧化物TiO2组份的高固面漆。之后我们根据曝露在阳光下的背板温度分析发现添加纳米金属氧化物TiO2组份的背板温度明显低于未添加的背板。接着，我们开始优化条件,分别就隔热材料种类，添加量，复合配比对内外表温度、复合层附着力、光泽、DOI、Sw、LW的影响展开实验探究。1隔热材料种类的影响在实验中，为了研究哪种隔热材料的效果最好，我们通过对隔热材料的改变，观察、记录内外表温度差异，同时检测、记录相应的复合涂层数据(Table1)。Table1隔热材料种类的影响由Table1分析可知：选用不同的隔热材料，附着力无明显差异；内外表温度、光泽、DOI、Sw、LW均有所差别，各隔热材料中内表温度由高到低依次为：ZnO＞SiO2＞TiO2；外表温度由高到低依次为：ZnO＞SiO2＞TiO；DOI由高到低依次为：TiO2＞SiO2＞ZnO；Sw、LW由高到低依次为：ZnO＞SiO2＞TiO2；由此我们可以得知：TiO2的各方面性能较优。2添加量的影响在实验中，为了研究哪种添加量的效果最好，我们通过对添加量的改变，观察、记录内外表温度差异，同时检测、记录相应的复合涂层数据(Table2、3)。Table2添加量的影响Table3添加量的影响由Table2、3分析可知：选用不同的添加量，附着力无明显差异；内外表温度、光泽、DOI、Sw、LW均有所差别，各隔热材料中内表温度由高到低依次为：1％＞2％＞3％＝4％；外表温度由高到低依次为：1％＞2％＞3％＝4％；DOI由高到低依次为：4％＞3％＞2％＝1％；；Sw、LW由高到低依次为：4％＞3％＞2％＝1％；由此我们可以得知：TiO2在添加量2％时的各方面性能较优。综合上面的研究性实验得出的数据和分析，最佳条件：TiO2为隔热组分，添加量为2％。相较市场的高固体份清漆外表温度由70℃降低到30℃；内表温度由40℃降低到19℃。实施例二，制备步骤1试剂和仪器本次使用反应试剂为市售分析纯试剂(AR)，未经说明直接使用。试剂：丙烯酸树脂、异氰酸酯、乙酸丁酯、金属催化剂、流平剂、光稳定剂、光吸收剂、超支化稀释剂、TiO2、ZnO、SiO2。材料与仪器：冷轧钢板、硅烷、电泳处理试剂、设备、水性中涂、色漆、FA1004N型分析天平、CL-2型恒温磁力搅拌器、机械搅拌器、常用不锈钢仪器、研磨机、静电喷涂机器人及配套雾化器、供漆系统,烘箱、光泽仪、膜厚仪、橘皮仪、附着力测试仪、红外测温枪。2高固涂料主剂的制备在5000ml不锈钢瓶中,加入3500g丙烯酸树脂、840g乙酸丁酯、5g金属催化剂、5g流平剂、50g光稳定剂、100g光吸收剂、500g超支化稀释剂,搅拌至均匀。加入对应实验所需要的纳米金属氧化物搅拌至均匀、用研磨机研磨至细度小于5um。3复合涂层的制备在已处理好的电泳底板上喷涂水性中涂、色漆、闪干后喷涂高固面漆；喷涂时高固涂料主剂与异氰酸酯固化剂3:1混合、充分搅拌均匀后上机器人喷涂，140℃/20min固化。4复合涂层的检测根据实验需求分别用相应的仪器检测、记录午间(10:00-14:00)阳光直射的内外表温度、复合层附着力、光泽、DOI、Sw、LW；以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆，其特征在于，由高固涂料主剂搭配水性中涂以及水性色漆，实现3C1B涂装，在高固涂料主剂中添加纳米金属隔热组分，所述高固涂料主剂由高固体份清漆与异氰酸酯固化剂以3:1体积比混合，1‑5%功能性助剂、5‑10%有机溶剂组成、纳米金属隔热组分，采用纳米金属氧化物，加入量为高固体份清漆总重量的1‑4%。

【技术特征摘要】
1.一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆，其特征在于，由高固涂料主剂搭配水性中涂以及水性色漆，实现3C1B涂装，在高固涂料主剂中添加纳米金属隔热组分，所述高固涂料主剂由高固体份清漆与异氰酸酯固化剂以3:1体积比混合，1-5%功能性助剂、5-10%有机溶剂组成、纳米金属隔热组分，采用纳米金属氧化物，加入量为高固体份清漆总重量的1-4%。2.如权利要求1所述的一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆，其特征在于，所述功能性助剂为金属催化剂、流平剂、光稳定剂、光吸收剂。3.如权利要求1所述的一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆，其特征在于，所述纳米金属隔热材料优选TiO2。4.如权利要求3所述的一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆，其特征在于，所述纳米金属隔热材料的加量优选高固体份清漆总重量的2%。5.如权利要求1所述的一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆，其特征在于，有机溶剂选自乙二醇、丙二醇、聚丙二醇中的至少一种。6.如权利要求1所述的一种汽车高固纳米隔热聚氨酯清漆，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞可，刘薇薇，周贤，吕剑川，刘阳，向信魏，郑访，
申请(专利权)人：浩力森涂料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31