一种汽车车漆组分及其制备方法技术

本发明专利技术属于水性涂料技术领域，具体涉及汽车车漆组分及其制备方法。本发明专利技术研制的产品中，包括丙烯酸酯

【技术实现步骤摘要】
一种汽车车漆组分及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性涂料
更具体地，涉及一种汽车车漆组分及其制备方法。

技术介绍

[0002]在传统汽车涂装领域，大多数汽车生产厂商主要采用溶剂型涂料进行汽车涂装，溶剂型涂料在使用的过程中容易产生大量的挥发性有机化合物，不仅污染环境，而且危害人们的身体健康。随着生活水平的不断提高，人们的环保意识也在不断增强，为了降低汽车涂装的过程中VOC(挥发性有机物)造成的环境污染，水性涂料得到了越来越多的应用。与溶剂型汽车涂料相比，水性汽车涂料具有技术含量高、附加值高等特点，且不仅绿色环保，同时还具有其它很多方面的优势，如色泽鲜艳、光泽度高、良好的抗冲击性能、涂层坚硬、耐磨性强、良好的附着能力、良好的耐热性能、速干、施工简单等。因此，采用绿色环保的水性涂料取代溶剂型涂料已成为汽车涂装领域发展的重要趋势。水性汽车涂料与溶剂型涂料相比，存在一些常见缺陷：(1)水性涂料对施工面的清洁度要求更高，由于水的表面张力较大，因此，施工面若存在污染物更容易产生缩孔；(2)水性涂料对施工面的腐蚀性更大，因此，施工面必须做好防腐底漆的喷涂工作，若防腐底漆喷涂不严密，容易使涂膜产生麻点；(3)水性涂料对汽车涂装过程中的施工环境(温度、湿度)的要求更高，增加了环境维持设备的投入；(4)水性涂料的耐水性更差，水性涂料的PH值一般在8.3
‑
8.8之间，呈弱碱性，涂料中的酯键遇水容易水解而破坏分子链，从而影响涂膜的稳定性。正是由于上述缺陷存在，使得水性涂料难以在汽车涂装领域得到广泛使用。r/>
技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有汽车涂装所用的水性涂料作为车身底漆，在使用过程中，难以在车身金属表面形成严密涂膜，导致涂膜外观不良，且涂膜与车身之间的结合力不牢固的缺陷和不足，提供一种汽车车漆组分及其制备方法。
[0004]本专利技术的目的是提供一种汽车车漆组分。
[0005]本专利技术另一目的是提供汽车车漆组分的制备方法。
[0006]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0007]汽车车漆组分，包括丙烯酸酯
‑
环氧树脂乳液、氧化石墨烯；
[0008]所述丙烯酸酯
‑
环氧树脂乳液中，包含乳液颗粒，所述乳液颗粒粒径分布范围为1
‑
10nm；
[0009]所述乳液颗粒至少部分分散于氧化石墨烯层间。
[0010]上述技术方案采用特定纳米尺寸和粒径分布范围的丙烯酸酯
‑
环氧树脂乳液颗粒作为汽车车漆组分之一，在电泳过程中，首先，粒径较小的乳液颗粒更容易在车身表面均匀沉积，形成平整的涂膜；其次，本专利技术选用特定粒径分布范围的乳液颗粒，是由于单分散级别的乳液颗粒，颗粒与颗粒之间堆积时，形成的孔隙也是均一的，由此，可以有效避免因为颗粒堆积孔隙不均一导致的干燥过程中，因局部收缩不一引起的涂膜不平整；再者，选用丙
烯酸酯
‑
环氧树脂乳液体系，其中，环氧树脂可以赋予涂膜相对更好的耐腐蚀性能，而丙烯酸酯则可以提供更为优异的耐老化性能；
[0011]上述技术方案通过将如氧化石墨烯，并且部分乳液颗粒分散于氧化石墨烯的层间，在产品使用过程中，随着乳液颗粒之间的水分逐渐挥发，颗粒相互之间不断凝聚，并形成内聚力，而氧化石墨烯层间嵌入的乳液颗粒可以作为层与层之间发生相对滑移的“轴承”，在此过程中，内聚力产生的内应力可以使得氧化石墨烯层层堆叠的结果被破坏，转变为单片层结构，并且在乳液干燥过程中，在乳液颗粒之间自组装，并且在组装过程中，将粒径较小的乳液颗粒吸附凝聚，避免因为乳液颗粒过小导致的涂膜厚度增加不利的弊端。
[0012]进一步地，所述氧化石墨烯分子结构中包含共轭区和边缘区；所述共轭区分布于羟基和环氧基；所述环氧基至少部分转变为氨基。
[0013]上述技术方案进一步在氧化石墨烯层间引入氨基，在使用过程中因体系酸性环境的影响，氢离子可以使得氧化石墨烯共轭区氨基质子化，由于带有同种正电荷的缘故，引起层与层之间形成静电斥力，因此，其更容易在漆膜干燥过程中，在内应力作用下产生相对滑移。
[0014]进一步地，还包括离子液体；所述离子液体选自1
‑
烷基
‑3‑
甲基溴化咪唑、N
‑
烷基
‑
N
‑
甲基溴化吡咯中的任意一种。
[0015]上述技术方案进一步在体系中引入离子液体；得益于离子液体自身特性，即属于阴阳离子组成的化合物，其可以在电泳沉积过程中，起到平衡乳液体系各组分之间电荷的作用，使得产品中各组分在车身表面沉积的更为均匀，且离子液体的引入也可以进一步提升体系导电性，有利于电泳过程中在车身表面的快速沉积，提高加工效率。
[0016]汽车车漆组分的制备方法，具体制备步骤包括：
[0017]氧化石墨烯的改性：
[0018]将氧化石墨烯和叠氮化钠水溶液混合后，超声反应，再经过滤，洗涤和干燥，得预处理氧化石墨烯；
[0019]将预处理氧化石墨烯分散于N
‑
甲基吡咯烷酮中，再加入四氢化铝锂，加热还原反应，得改性氧化石墨烯；
[0020]汽车车漆组分的制备：
[0021]将环氧树脂、十二烷基苯酚、二甲苯、二甲基苄胺混合后，于惰性气体保护状态下，加热反应，当环氧当量值达到1200
‑
1300g/eq后降温，当温度降至80
‑
90℃时，再加入乙二醇单丁醚、二甲苯、异丁醇、羟甲基乙醇胺，搅拌混合后，再加入阳离子型丙烯酸酯、交联剂以及改性氧化石墨烯，超声分散后，继续加热搅拌反应；
[0022]待反应结束，再加入酸溶液，调节酸值为40
‑
50mgKOH/g，搅拌混合均匀后，出料，即得汽车车漆组分。
[0023]进一步地，所述具体制备步骤还包括：
[0024]在调节酸值结束后，加入离子液体；所述离子液体选自1
‑
烷基
‑3‑
甲基溴化咪唑、N
‑
烷基
‑
N
‑
甲基溴化吡咯中的任意一种。
[0025]进一步地，所述环氧树脂选自环氧树脂E
‑
42、环氧树脂E
‑
44、环氧树脂E
‑
51中的任意一种。
[0026]进一步地，所述酸溶液选自乳酸溶液、醋酸溶液、草酸溶液、柠檬酸溶液、琥珀酸溶
液中的任意一种。
具体实施方式
[0027]以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。
[0028]除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
[0029]实施例1
[0030]氧化石墨烯的改性：
[0031]按质量比为1：3将氧化石墨烯和质量分数为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车车漆组分，其特征在于，包括丙烯酸酯
‑
环氧树脂乳液、氧化石墨烯；所述丙烯酸酯
‑
环氧树脂乳液中，包含乳液颗粒，所述乳液颗粒粒径分布范围为1
‑
10nm；所述乳液颗粒至少部分分散于氧化石墨烯层间。2.根据权利要求1所述的汽车车漆组分，其特征在于，所述氧化石墨烯分子结构中包含共轭区和边缘区；所述共轭区分布于羟基和环氧基；所述环氧基至少部分转变为氨基。3.根据权利要求1所述的汽车车漆组分，其特征在于，还包括离子液体；所述离子液体选自1
‑
烷基
‑3‑
甲基溴化咪唑、N
‑
烷基
‑
N
‑
甲基溴化吡咯中的任意一种。4.一种汽车车漆组分的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：氧化石墨烯的改性：将氧化石墨烯和叠氮化钠水溶液混合后，超声反应，再经过滤，洗涤和干燥，得预处理氧化石墨烯；将预处理氧化石墨烯分散于N
‑
甲基吡咯烷酮中，再加入四氢化铝锂，加热还原反应，得改性氧化石墨烯；汽车车漆组分的制备：将环氧树脂、十二烷基苯酚、二甲苯、二甲基苄胺混合后，于惰性气体保护状态下，加热反应，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余小翠，
申请(专利权)人：余小翠，
类型：发明
国别省市：