一种汽车用高耐磨耐候涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种汽车用高耐磨耐候涂料及其制备方法，汽车用高耐磨耐候涂料包括A组分和B组分；按质量百分比计，A组分包括：聚丙烯酸树脂60‑80%，改性不饱和聚酯树脂12‑16%，改性聚脲树脂9.6‑12.8%，流平剂0.5‑1.5%，光稳定剂0.5‑1.5%，光吸收剂1‑3%，其余为有机溶剂；按质量百分比计，B组分包括：异氰酸酯100%；其中，改性不饱和聚酯树脂为经还原处理后的氧化石墨烯改性的不饱和聚酯树脂，改性聚脲树脂为氧化石墨烯改性的聚天门冬氨酸酯树脂；所述氧化石墨烯为单层氧化石墨烯。本发明专利技术的汽车用高耐磨耐候涂料具有优异的耐磨性、耐候性、耐腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车用高耐磨耐候涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料材料
，具体涉及一种汽车用高耐磨耐候涂料及其制备方法。
技术介绍
随着社会的高度发展以及科技的飞跃进步，汽车与人类的关系变得越来越息息相关。但汽车在行驶途中，其轮罩、车底板、下纵梁、挡泥板等部位容易受到砂石的冲击，易使这些部位受损并导致腐蚀，从而带来驾驶隐患。因此，对汽车的这些部位进行保护显得非常重要和必要，常使用的保护方法是在这些部位涂覆耐磨涂料，汽车漆涂层是提高汽车产品耐腐蚀性和延长汽车使用寿命的主要措施之一，汽车涂料需要具备独特的施工性能和涂层性能。现有涂料会存在如下缺点：不耐高温，长时间在烈日暴晒下，会发生开裂、起泡、脱落；不耐磕碰，耐磨性差，附着力差，不小心剐蹭后，会出现掉漆现象，进而容易被腐蚀，从而影响车身外观和使用寿命。中国专利CN110540796A公开了一种聚脲涂料，包括如下质量的原料：聚天门冬氨酸酯、金红石型钛白粉、碳黑、纳米硫酸钡、分散剂、聚酰胺蜡粉、气相二氧化硅、消泡剂、流平剂、聚甲基丙基甲酯、混合溶剂，100％的异氰酸酯树脂；将聚脲涂料覆盖在汽车外层，保证了汽车表面的抗腐蚀性，抗损伤性能，极大的增加了汽车的使用寿命和使用年限。中国专利CN108841216A公开了一种环保石墨烯高耐候汽车水性涂料及其制备方法，包括甲组分和乙组分，甲组分包括以下成分：水性含羧基聚氨酯、水性氟碳树脂、石墨烯、纳米二氧化硅、有机硅防水剂、不饱和脂肪酸、复合表面活性剂、乙酰柠檬酸三丁酯、硅烷偶联剂、活性稀释剂、消泡剂、颜填料、紫外吸收剂、水，乙组分为异氰酸酯固化剂；在多种助剂协同作用下，该水性汽车涂料具有优秀的机械强度和耐候性。上述两种专利均在树脂基体的基础上加入相应助剂（专利110540796A为金红石型钛白粉、碳黑、纳米硫酸钡、气相二氧化硅，专利108841216A为石墨烯），增强了涂层的机械强度、耐候性能以及防腐蚀能力，但其助剂均与树脂基体物理混合，存在混合分散不均匀、相容性差，进而影响涂料相应的力学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽车用高耐磨耐候涂料及其制备方法，所制备的涂料具有优异的耐磨性、耐候性、耐腐蚀性。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种汽车用高耐磨耐候涂料，包括A组分和B组分；按质量百分比计，所述A组分包括：聚丙烯酸树脂60-80%，改性不饱和聚酯树脂12-16%，改性聚脲树脂9.6-12.8%，流平剂0.5-1.5%，光稳定剂0.5-1.5%，光吸收剂1-3%，其余为有机溶剂；按质量百分比计，所述B组分包括：异氰酸酯100%。其中，改性不饱和聚酯树脂为经还原处理后的氧化石墨烯改性的不饱和聚酯树脂，改性聚脲树脂为氧化石墨烯改性的聚天门冬氨酸酯树脂；所述氧化石墨烯为单层氧化石墨烯。优选的，所述A组分和B组分的质量比为100:20。优选的，所述有机溶剂为乙酸丁酯和乙醇，乙酸丁酯与乙醇的质量比为3~5:1~2。优选的，所述光稳定剂为292，所述光吸收剂为1130。优选的，所述流平剂为BYK361和BYK390混合物，BYK361和BYK390的质量比为1：2。优选的，所述经还原处理后的氧化石墨烯改性的不饱和聚酯树脂通过以下制备方法制备得到：（1）室温下，将氧化石墨烯加入到还原剂水溶液中超声处理，后抽滤，所得滤饼用去离子水洗涤至中性后，再超声分散成质量分数为1-10%的氧化石墨烯去离子水分散液，后进行冷冻干燥，得到经还原处理后的氧化石墨烯。（2）将经还原处理后的氧化石墨烯超声分散于二元醇中，得到分散均匀的分散液。（3）再加入不饱和二元酸和阻聚剂，升温至200~230℃，进行原位缩聚反应。（4）直至酸值达到30~35mgKOH/g，降温至100~120℃，加入苯乙烯进行稀释，分散均匀得到氧化石墨烯改性的不饱和聚酯树脂。更优选的，步骤（1）中所述还原剂水溶液为浓度为55~60g/L的硼氢化钠水溶液，所述超声处理时间为1~1.5h；步骤（2）中所述二元醇为丙二醇，步骤（2）中所述氧化石墨烯的加入量为最终树脂产物质量的0.2~0.5%，步骤（3）中所述不饱和二元酸为反丁烯二酸，丙二醇与反丁烯二酸的摩尔比为1~3:1~2，阻聚剂的加入量为最终树脂产物质量的0.01~0.5%；步骤（4）中苯乙烯加入量为最终树脂产物质量的25~40%。优选的，所述氧化石墨烯改性的聚天门冬氨酸酯树脂通过以下制备方法制备得到：（1）将氧化石墨烯分散到质量分数为5%的硅烷偶联剂的乙醇溶液中，超声处理2h，水浴90℃下滴加去离子水，反应7~9h，得到的产物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，冷冻干燥后得到硅烷偶联剂改性氧化石墨烯，其中硅烷偶联剂为含氨基硅烷偶联剂、含环氧基硅烷偶联剂的混合物。（2）将硅烷偶联剂改性氧化石墨烯、二元伯胺和碱性催化剂混合搅拌，一次升温后，滴加马来酸酯，滴加完成后二次升温并保温反应，反应结束后停止加热，冷却至常温，即成，其中硅烷偶联剂改性氧化石墨烯、二元伯胺、碱性催化剂、马来酸酯的质量比1~3：15~30：0.1~0.3：25~35。更优选的，步骤（1）中氧化石墨烯与硅烷偶联剂的质量比为1：10~30，氧化石墨烯和滴加的去离子水的用量比为1-2g：250mL；步骤（2）中马来酸酯在50~80min滴完，一次升温温度为50~60℃，二次升温温度为95~105℃，所述保温反应时间为8~12h。更优选的，所述含氨基硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。更优选的，所述含环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中的一种。更优选的，所述二元伯胺为1,6-己二胺或4,4-二氨基环己基甲烷，所述碱性催化剂为乙醇钠，所述马来酸酯为马来酸二乙酯、马来酸二丙酯或马来酸二丁酯中的一种或几种。优选的，一种汽车用高耐磨耐候涂料包括A组分和B组分；按质量百分比计，所述A组分包括：聚丙烯酸树脂70%，改性不饱和聚酯树脂14%，改性聚脲树脂10.5%，流平剂0.9%，光稳定剂1%，光吸收剂2%，其余为有机溶剂；按质量百分比计，所述B组分包括：异氰酸酯100%。本专利技术的另一目的是提供一种汽车用高耐磨耐候涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）按比例称取聚丙烯酸树脂、改性不饱和聚酯树脂、改性聚脲树脂、流平剂、有机溶剂，在温度40-50℃、分散转速1000-1500转/min条件下分散60分钟，后加入光稳定剂、光吸收剂，在在分散转速1000-1500转/min条件下分散60分钟。（2）使用前将A和B组分按比例混合均匀，均匀涂布于基材即可。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）本专利技术先将流平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车用高耐磨耐候涂料，其特征在于：包括A组分和B组分；按质量百分比计，所述A组分包括：聚丙烯酸树脂60-80%，改性不饱和聚酯树脂12-16%，改性聚脲树脂9.6-12.8%，流平剂0.5-1.5%，光稳定剂0.5-1.5%，光吸收剂1-3%，其余为有机溶剂；按质量百分比计，所述B组分包括：异氰酸酯100%；/n其中，改性不饱和聚酯树脂为经还原处理后的氧化石墨烯改性的不饱和聚酯树脂，改性聚脲树脂为氧化石墨烯改性的聚天门冬氨酸酯树脂，所述氧化石墨烯为单层氧化石墨烯。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车用高耐磨耐候涂料，其特征在于：包括A组分和B组分；按质量百分比计，所述A组分包括：聚丙烯酸树脂60-80%，改性不饱和聚酯树脂12-16%，改性聚脲树脂9.6-12.8%，流平剂0.5-1.5%，光稳定剂0.5-1.5%，光吸收剂1-3%，其余为有机溶剂；按质量百分比计，所述B组分包括：异氰酸酯100%；
其中，改性不饱和聚酯树脂为经还原处理后的氧化石墨烯改性的不饱和聚酯树脂，改性聚脲树脂为氧化石墨烯改性的聚天门冬氨酸酯树脂，所述氧化石墨烯为单层氧化石墨烯。


2.根据权利要求1所述的汽车用高耐磨耐候涂料，其特征在于：所述A组分和B组分的质量比为100:20。


3.根据权利要求1所述的汽车用高耐磨耐候涂料，其特征在于：所述流平剂为BYK361和BYK390混合物，BYK361和BYK390的质量比为1：2。


4.根据权利要求1所述的汽车用高耐磨耐候涂料，其特征在于：所述氧化石墨烯改性的不饱和聚酯树脂通过以下制备方法制备得到：
（1）室温下，将氧化石墨烯加入到还原剂水溶液中超声处理，后抽滤，所得滤饼用去离子水洗涤至中性后，再超声分散成质量分数为1-10%的氧化石墨烯去离子水分散液，后进行冷冻干燥，得到经还原处理后的氧化石墨烯；
（2）将经还原处理后的氧化石墨烯超声分散于二元醇中，得到分散均匀的分散液；
（3）再加入不饱和二元酸和阻聚剂，升温至200~230℃，进行原位缩聚反应；
（4）直至酸值达到30~35mgKOH/g，降温至100~120℃，加入苯乙烯进行稀释，分散均匀得到氧化石墨烯改性的不饱和聚酯树脂。


5.根据权利要求4所述的汽车用高耐磨耐候涂料，其特征在于：步骤（1）中所述还原剂水溶液为浓度为55~60g/L的硼氢化钠水溶液，所述超声处理时间为1~1.5h；步骤（2）中所述氧化石墨烯的加入量为最终树脂产物质量的0.2~0.5%，所述二元醇为丙二醇，步骤（3）中所述不饱和二元酸为反丁烯二酸，丙二醇与反丁烯二酸的摩尔比为1~3:1~2，阻聚剂的加入量为最终树脂产物质量的0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：金惠荣，徐峰，金禹东，
申请(专利权)人：江阴市荣新塑化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32