一种聚脲改性高耐磨涂料及制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种聚脲改性高耐磨涂料及制备方法与应用。该涂料由主剂和固化剂组成，其中主剂与固化剂的重量份数为100：10～60；漆膜厚度为40‑60μm。本发明专利技术的车用聚脲改性高耐磨涂料，不含重金属和限制性溶剂，采用自喷涂。新材料、新技术的使用，解决了原聚脲涂料人工喷涂、极大地改善了涂装环境、降低工人劳动强度、提高生产效率、降低能耗。满足了车用皮卡货厢涂装使用要求，是皮卡货厢采用聚脲改性高耐磨、超薄膜涂料应用于复合材料底材的新技术。

A Polyurea Modified High Wear Resistant Coating and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a polyurea modified high wear resistant coating, a preparation method and application thereof. The coating is composed of main agent and curing agent, in which the weight fraction of main agent and curing agent is 100:10-60, and the film thickness is 40_60 um. The polyurea modified high wear resistant coatings for automobiles of the invention do not contain heavy metals and restrictive solvents, and adopt self-spraying. The use of new materials and technologies solves the problem of manual spraying of original polyurea coatings, greatly improves the painting environment, reduces the labor intensity of workers, improves production efficiency and reduces energy consumption. It meets the application requirements of coating for pickup truck compartment. It is a new technology of using polyurea modified high wear resistance and ultra-thin film coatings for composite substrates in pickup truck compartment.

【技术实现步骤摘要】
一种聚脲改性高耐磨涂料及制备方法与应用
本专利技术属于皮卡货厢复合材料底材用聚脲改性高耐磨涂料
，涉及天门冬氨酸酯树脂、丙烯酸树脂及HDI二异氰酸酯、IPDI异佛尔酮二异氰酸酯、TMDI三甲基己二异氰酸酯固化剂的涂料，更具体的说是一种专用于皮卡货厢，复合材料底材涂料技术及其制备方法与应用。
技术介绍
伴随我国汽车工业的日益发展，各类轿车、越野车、商务车、皮卡及工程车辆等种类繁多。汽车所需的部件也由碳钢、铝合金等金属材料向塑料、复合材料发展。汽车行业复合材料的发展主要是在满足其性能、机械强度的条件下，降低车身重量，提高燃料使用效率，整体结构轻量化。美国、欧洲的汽车工业在这方面发展较快。已在汽车机盖、两翼、车门、皮卡货厢等部位，使用复合材料汽车部件。我国一些厂家也开始起步使用复合材料汽车部件，这就需要涂料行业开发不同种类的涂料来满足现代工业的发展，对复合底材进行防护及装饰。同时该涂料也适用于工程机械的涂装，以及对漆膜有耐磨、抗划伤性要求高的设备及工件。新一代聚脲改性高耐磨涂料，是针对复合材料底材开发的涂料产品。本产品适用于乙烯基酯树脂、环氧树脂、聚醚改性环氧树脂制成的复合材料，工程塑料及塑胶等产品。可以是光滑平整复合材料或压花凹凸皮革纹复合材料。
技术实现思路
本专利技术是针对皮卡货厢用复合材料底材涂装的涂料，它是由主剂和固化剂组成，其中主剂与固化剂的重量份数为100：10～100：60。本专利技术的汽车复合材料用聚脲改性高耐磨涂料，通过使用天门冬氨酸酯树脂、丙烯酸树脂。添加表面活性剂、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、附着力促进剂、抗磨剂、紫外吸收剂、稳定剂等材料。再配合HDI二异氰酸酯、IPDI异佛尔酮二异氰酸酯、TMDI三甲基己二异氰酸酯，单独或复合使用固化剂制成的“聚脲改性高耐磨涂料”。经专用双管路油漆配比机输送系统，机器手自动涂装于复合材料汽车部件表面。适用于乙烯基酯树脂、环氧树脂、聚醚改性环氧树脂制成复合材料，工程塑料、塑胶等底材涂装。本专利技术通过对丙烯酸树脂与聚脲树脂的复合使用利用其各自特性，提高产品固化速度，改进其交联密度提高致密度，提高树脂的耐磨性及抗划伤性。同时两种树脂均具有良好的耐候性能，满足汽车外用漆的技术要求。通过抗磨剂的引入，进一步提高了涂膜的耐磨、抗划伤性，解决了货箱宝超薄涂膜的耐磨、抗划伤性能。通过加入附着力促进树脂，解决了涂料在复合材料底材上附着力差的问题。经过对附着力促进剂筛选及添加量的选择使其特性充分发挥，极大地提高了涂料在复合材料的附着力。底材免打磨，省去人工打磨的工序，改进工艺提高了生产效率。本专利技术通过HDI己二异氰酸酯、IPDI异氟尔酮二异氰酸酯、TMDI三甲基己二异氰酸酯不同比例的复合使用。按照不同比例的复配，可以使涂膜在刚性与弹性之间按性能要求进行调节。本专利技术通过对表面活性剂、消光剂的优化与合理使用，使漆膜板面平整、光泽适度、外观装饰极佳；再通过耐磨、抗划伤性能的提高，使涂膜不紧有良好的机械性能，还有良好的装饰性。本专利技术的目的在于，通过天门冬氨酸酯树脂的改性及抗磨新材料的使用，解决皮卡货厢用聚脲涂料，涂膜厚、厢体重、施工难度大、劳动强度高、污染严重的问题。新的聚脲涂料涂膜厚度从原来的1500～2000μm降至现在的40～60μm，涂膜厚度只是原漆膜厚度的2.6～3.0%。新材料、新技术的使用，极大地改善了涂装环境、降低工人劳动强度、提高工作效率、降低能耗。聚脲改性高耐磨涂料，是针对复合材料开发的涂料产品。适用于复合材料制成的皮卡厢斗、汽车前后机盖、两翼、车门等汽车部件的涂装。以及工程机械及要求耐磨、抗划伤性要求高的产品部件。本专利技术聚脲改性高耐磨涂料采用双管路油漆配比机输送，自动喷涂，底材免打磨，底面合一，超薄涂层，低温固化，与复合材料有极好的附着力，具有极好耐老化、耐盐雾性能，具有高耐磨性、高抗划伤性能。漆膜厚度在40-60μm时，漆膜涂层平整、具有极好的耐水性和抗汽油性及耐化学性。为实现上述目的，本专利技术公开了如下的
技术实现思路
一种聚脲改性高耐磨涂料，其特征在于该涂料由主剂和固化剂组成，其中主剂与固化剂的重量份数为100：10～60；漆膜厚度为40-60μm；主剂和固化剂分别由下列重量份数的原料组成：主剂：天门冬氨酸酯树脂5-40丙烯酸树脂5-40颜料2-20填料0-20流平剂0.2-1.0润湿分散剂0.3-3.0消泡剂0.2-1.0附着力促进剂2-8抗磨剂4-10紫外吸收剂2-8消光剂0-8溶剂20-40固化剂：HDI己二异氰酸酯5-25IPDI异氟尔酮二异氰酸酯5-40TMDI三甲基己二异氰酸酯5-40稳定剂0.5-2.0；所述的主剂中流平剂为：BYK-306、BYK-333、EFKA3239、DISPARLONLHP-95或tego1484；消泡剂BYK-141、HD-106、DISPARLONP-420、或tegoN、Tego900；润湿分散剂为：DISPARLONDA325、BYK-163、tego260或EFKAPU4061；附着力促进剂为：tegoSTW、纽佩斯168SS-80或灯塔147；抗磨剂：R-972、PGI-（10…40）或三叶SST-3D；紫外吸收剂:巴斯夫或台湾永光；消光剂：PERGOPAK（M2…M4）、格雷斯ED30、ED40或德固萨OK-412、OK-512；所述的主剂中颜料主要为碳黑，包括：钛白粉、酞青蓝、耐候型有机黄、巴斯夫254有机红、铁红等着色颜料；填料主要为沉淀硫酸钡，包括国产及进口不同型号的产品。所述的固化剂HDI二异氰酸酯为：N75、HI-100、HT-100、C-HXR；IPDI异氟尔酮二异氰酸酯SP-103S、GB905A-90、GB102-75及Bayer公司产品；TMDI三甲基己二异氰酸酯为Bayer公司产品等；稳定剂为：TI吸水稳定剂。所述的溶剂包括：二甲苯、重芳烃、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丁酮、环己酮、甲基异丁基甲酮、甲基戊基酮、丙二醇甲醚醋酸酯。其中主剂与固化剂所确定的重量份数优选为100：10～60。根据选用不同固化剂比例组合的配方，油漆中树脂当量值不同，所确定的重量份数为100：10-60。特别优选的四组配比，其重量份数分别为100：15；100：30；100:45；100：:55。其中所述的溶剂优选为下列重量份数的原料：二甲苯50-70重芳烃5-15醋酸丁酯20-30甲基戊基酮5-15甲基异丁基甲酮2-5。本专利技术进一步公开了聚脲改性高耐磨涂料的制备方法，其特征在于按如下的步骤进行：（1）主剂制备：A、树脂制备：将天门冬氨酸酯树脂、丙烯酸树脂、附着力促进剂及配方中70%的溶剂加入反应釜内，拧紧釜盖，将冷凝器通入循环水，室温下搅拌20-30min，至树脂搅拌混合均匀备用；B、研磨漆浆：加入制备好的树脂，分别加入消泡剂、润湿剂、颜料、防沉剂、填料，用溶剂调整至要求的粘度，用砂磨机研磨2-4道，至细度20μm以下，检测固体份，备用；C、制漆：按配方量分别加入漆浆（漆浆按固体份折算使用）、消泡剂、流平剂、紫外吸收剂、抗磨剂、消光剂高速搅拌用30-60min至固体份60±1%，粘度涂-4杯40-60S达到工艺要求指标；（2）固化剂制备：按配方将上述重量份数的HDI二异氰酸酯、IPDI异氟尔酮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚脲改性高耐磨涂料，其特征在于该涂料由主剂和固化剂组成，其中主剂与固化剂的重量份数为100：10～60；漆膜厚度为40‑60μm；主剂与固化剂分别由下列重量份数的原料组成：主剂：天门冬氨酸酯树脂                         5‑40丙烯酸树脂                               5‑40颜料                                     2‑20填料                                     0‑20流平剂                                   0.2‑1.0润湿分散剂                               0.3‑3.0消泡剂                                   0.2‑1.0附着力促进剂                             2‑8抗磨剂                                   4‑10紫外吸收剂                               2‑8消光剂                                   0‑8溶剂                                     20‑40固化剂：HDI己二异氰酸酯                          5‑25IPDI异氟尔酮二异氰酸酯                   5‑40TMDI三甲基己二异氰酸酯                   5‑40稳定剂                                   0.5‑2.0；所述的主剂中流平剂为： BYK‑306、BYK‑333、EFKA3239、DISPARLON LHP‑95或tego1484；消泡剂BYK‑141、HD‑106、DISPARLON P‑420、或tego N、Tego 900；润湿分散剂为：DISPARLON DA325、BYK‑163、tego260或EFKA PU4061；附着力促进剂为：tego STW、纽佩斯168SS‑80或灯塔147；抗磨剂：R‑972、PGI‑（10…40）或三叶SST‑3D；紫外吸收剂:巴斯夫或台湾永光；消光剂：PERGOPAK（M2…M4）、格雷斯ED30、ED40或德固萨OK‑412、OK‑512；所述的主剂中颜料主要为碳黑，包括：钛白粉、酞青蓝、耐候型有机黄、巴斯夫254有机红、铁红着色颜料；填料主要为沉淀硫酸钡；所述的固化剂HDI二异氰酸酯为：N75、HI‑100、HT‑100、C‑HXR；IPDI异氟尔酮二异氰酸酯SP‑103S、GB905A‑90、GB102‑75及拜耳产品；TMDI三甲基己二异氰酸酯；稳定剂为：TI吸水稳定剂；所述的溶剂包括：二甲苯、重芳烃、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丁酮、环己酮、甲基异丁基甲酮、甲基戊基酮、丙二醇甲醚醋酸酯。...

【技术特征摘要】
1.一种聚脲改性高耐磨涂料，其特征在于该涂料由主剂和固化剂组成，其中主剂与固化剂的重量份数为100：10～60；漆膜厚度为40-60μm；主剂与固化剂分别由下列重量份数的原料组成：主剂：天门冬氨酸酯树脂5-40丙烯酸树脂5-40颜料2-20填料0-20流平剂0.2-1.0润湿分散剂0.3-3.0消泡剂0.2-1.0附着力促进剂2-8抗磨剂4-10紫外吸收剂2-8消光剂0-8溶剂20-40固化剂：HDI己二异氰酸酯5-25IPDI异氟尔酮二异氰酸酯5-40TMDI三甲基己二异氰酸酯5-40稳定剂0.5-2.0；所述的主剂中流平剂为：BYK-306、BYK-333、EFKA3239、DISPARLONLHP-95或tego1484；消泡剂BYK-141、HD-106、DISPARLONP-420、或tegoN、Tego900；润湿分散剂为：DISPARLONDA325、BYK-163、tego260或EFKAPU4061；附着力促进剂为：tegoSTW、纽佩斯168SS-80或灯塔147；抗磨剂：R-972、PGI-（10…40）或三叶SST-3D；紫外吸收剂:巴斯夫或台湾永光；消光剂：PERGOPAK（M2…M4）、格雷斯ED30、ED40或德固萨OK-412、OK-512；所述的主剂中颜料主要为碳黑，包括：钛白粉、酞青蓝、耐候型有机黄、巴斯夫254有机红、铁红着色颜料；填料主要为沉淀硫酸钡；所述的固化剂HDI二异氰酸酯为：N75、HI-100、HT-100、C-HXR；IPDI异氟尔酮二异氰酸酯SP-103S、GB905A-90、GB102-75及拜耳产品；TMDI三甲基己二异氰酸酯；稳定剂为：TI吸水稳定剂；所述的溶剂包括：二甲苯、重芳烃、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丁酮、环己酮、甲基异丁基甲酮、甲基戊基酮、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琳，李建杰，孟昭辉，姚学民，李妲，石佳，杨磊，
申请(专利权)人：天津科瑞达涂料化工有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12