本发明专利技术公开了一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料及其制备方法，属于汽车涂料技术领域，包括如下质量比例成份：水性亲水丙烯酸树脂30～60份、水性氨基树脂10～20份、水性纳米硅溶胶5～20份、改性纳米氧化铝2～10份、紫外线吸收剂0.5～4％、成膜助剂2～10份、流平剂0.1～0.6份、附着促进剂0.1～0.8份、分散剂2～6份、增稠剂0.2～5份、消泡剂0.1～0.5份、润湿剂0.2～0.6份、杀菌剂0.1～0.5份、pH调节剂1～6份、去离子水10～35份。通过本发明专利技术制备的超亲水自清洁涂料，可使水滴快速铺展成水膜，具有良好的自清洁功能，同时还具有高耐候、高耐刮、高耐磨等特点，此涂料的制造方式简单易行，所需设备较少，非常便于工业化生产。非常便于工业化生产。非常便于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料及其制备方法
[0001]本专利技术属于汽车涂料
，具体为一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料及其制备方法。
技术介绍
[0002]汽车涂料特别是汽车面漆代表了工业涂料的最高水平，汽车涂装用面漆对涂料的性能指标要求很高，一般的水性工业涂料无法与溶剂型涂料媲美，难以达到其相关性能要求，而具有一定自清洁的水性汽车面漆涂料更是少之甚少。
[0003]自清洁，指的是一类特殊材料的固有性质，可以通过不同的方式自发的清除其表面附着的杂质灰尘等物质。事实上，这一现象最初来自于人们对大自然的观察，“出淤泥而不染”的荷叶，就是典型的天然自清洁表面。此外，大自然当中还有很多其他的动植物的部分表面都具有天然的自清洁能力，例如水稻叶片、猪笼草、蝉的翅膀、蝴蝶翅膀、壁虎的脚、蜗牛的壳、鱼鳞和鲨鱼皮等等。从机理的角度讲，绝大多数天然自清洁表面都具有特殊的浸润性，即超亲水和超疏水，通过水和物体表面的相互作用实现自清洁功能。
[0004]首先，超亲水和超疏水自清洁表面都是利用了材料表面的特殊浸润性。浸润性，也叫润湿性，指得是一种液体在一种固体表面铺展的能力或趋势。例如，把一滴水滴在固体表面，可能出现如下两种不同的情况：水滴倾向于铺展成一层薄薄的水层，这表明水在这种固体表面浸润，这种固体表面具有亲水性；或者水滴倾向于聚拢成球形小液滴，这表明水在这种固体表面不浸润，这种固体表面具有疏水性。接触角大于90度，就是疏水表面，小于90度就是亲水表面。更进一步的，人们定义了当接触角接近或大于150度时，固体表面具有超疏水性，而当接触角趋近于0度时，固体表面具有超亲水性。那么超亲水和超疏水表面如何实现自清洁功能的呢？一方面，水在超亲水表面上会自发铺展成面积很大而厚度很薄的水膜，阻碍了油脂和灰尘微粒等污染物与表面的直接接触；而完全铺展的水膜又会很快蒸发，带走其表面附着的杂质，实现自清洁功能。自然界中，蜗牛壳就属于这种情况。另一方面，水在超疏水会自发形成聚拢的水滴，当水滴在倾斜表面上滚动时，会自发带走表面附着的一些灰尘颗粒，实现自清洁功能。自然界中，除了之前提到的荷叶之外，一些蝴蝶的翅膀也具有类似功能。超疏水自清洁涂层要实现自清洁功能，除了具有较高的接触角之外，还需要有较小的滚动角。这主要对应于液滴在其表面的运动模式，超疏水自清洁涂层因具有拒水、摩擦系数小、耐候性强等优点而在船舶防污、雷达信号防衰减、高压输电防污、织物整理以及体育器械方面有重要应用。然而，超疏水自清洁涂层在实际使用过程中，由于会有油性有机污染的附着，使超疏水涂层表面疏水性能减小，进而失去超疏水自清洁性能。
技术实现思路
[0005]本专利技术提出了一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于，按重量百分比计，其组成为：水性亲水丙烯酸树脂30～60份、水性氨基树脂10～20份、水性纳米硅溶胶5～20份、改性纳米氧化铝2～10份、紫外线吸收剂0.5～4％、成膜助剂2～10份、流平剂0.1～0.6份、
附着促进剂0.1～0.8份、分散剂2～6份、增稠剂0.2～5份、消泡剂0.1～0.5份、润湿剂0.2～0.6份、杀菌剂0.1～0.5份、pH调节剂1～6份、去离子水10～35份。
[0006]优选地，所述的亲水丙烯酸树脂为苯丙乳液、纯丙乳液中的一种或多种。
[0007]优选地，所述的水性氨基树脂为全甲醚化氨基树脂、部分甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂、甲基丁基混合醚化氨基树脂中的至少一种。
[0008]优选地，所述的附着力促进剂为：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的任意一种或多种混合。
[0009]优选地，所述的紫外线吸收剂为水溶性苯并三唑类、水杨酸酯类、苯酮类中的任意一种或多种混合。
[0010]优选地，所述的消泡剂为：聚醚硅氧烷、矿物油类、丙烯酸酯、聚醚改性二甲基硅氧烷、聚酯改性聚硅氧烷中的任意一种或多种混合。
[0011]优选地，所述的pH调节剂为：氨水、AMP95、一乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种或多种。
[0012]优选地，所述的水性硅溶胶为酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、中性硅溶胶中的一种或多种混合。
[0013]优选地，所述的改性纳米氧化铝为有机改性纳米氧化铝。
[0014]本专利技术的主要特点是通过以合成的水性亲水树脂为主体树脂，适当搭配氨基树脂树脂、水性硅溶胶、纳米氧化铝等原料，制成了一种具有超亲水自清洁性能及良好的耐刮性等性能的水性汽车漆涂料，其同时还具有良好的干燥性、耐候性、低VOC等性能。
[0015]为实现本专利技术的目的，采用以下技术方案予以实现：一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0016](1)水性亲水丙烯酸树脂的合成：
[0017]a，单体的预乳化：加入一定量的改性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟丙酯，搅拌10min左右做成预乳化混合物；
[0018]b，在反应釜中先投入水和改性脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的混合物，之后通入N2，先以300ml/min通10min，再降为30ml/min，降N2使用量后开始升温至80℃；其中当升温至75℃时，加入一定量的a步骤中已预乳化的混合物，继续升温至80℃，加入一定量的2.5wt％的过硫酸钾，维持80℃15min；同时滴加剩余的a步骤中已预乳化的混合物和2.5wt％的过硫酸钾，3h全部滴加完成；
[0019]c，继续保温1h，升温至85℃保温1h；降温至50℃以下；过滤400目出料，测试固含、粘度及pH值等参数。
[0020](2)按重量份依次称取水性亲水丙烯酸树脂30～60份、水性氨基树脂10～20份，在800r/min的条件下分散约10min，之后再依次加入成膜助剂2～10份、水性纳米硅溶胶5～20份、分散剂2～6份、改性纳米氧化铝2～10份，在1000r/min的条件下分散约30min直到分散均匀；
[0021](3)按重量份依次称取消泡剂0.1～0.5份、润湿剂0.2～0.6份、紫外线吸收剂0.5～4％、流平剂0.1～0.6份、附着促进剂0.1～0.8份，在800r/min的条件下分散约30min直到分散均匀；
[0022](4)按重量份依次称取增稠剂0.2～5份、杀菌剂0.1～0.5份，在800r/min的条件下
分散约20min直到分散均匀，之后加入pH调节剂1～6份、去离子水10～35份，将涂料调整到一定pH值及粘度，就制成了一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料。
[0023]一种自清洁耐刮擦水性汽车涂料，其施工工艺在于，以喷涂的方式涂布于汽车表面。
[0024]相比于现有的普通汽车涂料，本专利技术所产生的良好成果为：本专利技术采用水性亲水树脂为主体树脂进一步增加漆膜表面的亲水性能，使得涂层具有良好的自清洁性，并通过适当添加硅溶胶等相关助剂，还明显提高了汽车漆膜的耐刮性、硬度等性能。另外，本专利技术属于水性涂料，还能够明显降低涂料VOC的排放，具有极高的经济和社会效益，促进了社会和企业的健康发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于：按重量百分比计，其组成为：水性亲水丙烯酸树脂30～60份、水性氨基树脂10～20份、水性纳米硅溶胶5～20份、改性纳米氧化铝2～10份、紫外线吸收剂0.5～4％、成膜助剂2～10份、流平剂0.1～0.6份、附着促进剂0.1～0.8份、分散剂2～6份、增稠剂0.2～5份、消泡剂0.1～0.5份、润湿剂0.2～0.6份、杀菌剂0.1～0.5份、pH调节剂1～6份、去离子水10～35份。2.根据权利要求1所述的一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于，所述的亲水丙烯酸树脂为苯丙乳液、纯丙乳液中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于，所述的水性氨基树脂为全甲醚化氨基树脂、部分甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂、甲基丁基混合醚化氨基树脂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于，所述的附着力促进剂为：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的任意一种或多种混合。5.根据权利要求1所述的一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于，所述的紫外线吸收剂为水溶性苯并三唑类、水杨酸酯类、苯酮类中的任意一种或多种混合。6.根据权利要求1所述的一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于，所述的消泡剂为：聚醚硅氧烷、矿物油类、丙烯酸酯、聚醚改性二甲基硅氧烷、聚酯改性聚硅氧烷中的任意一种或多种混合。7.根据权利要求1所述的一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于，所述的pH调节剂为：氨水、AMP95、一乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于，所述的水性硅溶胶为酸性硅溶胶、碱性硅溶胶、中性硅溶胶中的一种或多种混合。9.根据权利要求1所述的一种水性自清洁耐刮擦汽车涂料，其特征在于，所述的改性纳米氧化铝为有机改性...
【专利技术属性】
技术研发人员：石素娜，陈峰，
申请(专利权)人：深圳市深赛尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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