工程车用水性环保涂料配套体系的研究与应用
|
引言随着工业污染和环境破坏的日益严重，我国对减少和控制涂料中的VOC 等有机物排放日益重视。目前，已有多省颁布VOC 消费税法规，旨在快速推动环保型涂料的发展。水性涂料因其低毒、环保和安全等优异性能已成为国内、外涂料研究的热点涂料在线coatingol.com。国内水性涂料的使用主要集中在建筑和木器行业，而汽车涂料用量很少，且大部分依赖于进口涂料品牌，这主要还是归咎于在技术上与国外相比存在较大差距，国内水性涂料的发展十分缓慢。汽车涂料作为性能要求最高的涂料品种，其涂装工艺也要求极高，汽车涂料与涂装技术代表了当代涂料工业发展的最高水平。基于研发水性环保涂料替代传统溶剂型涂料的市场需要，依据水性汽车涂料唯一行业标准HG/T 4570—2013 《汽车用水性涂料》要求，本研究开发了工程车用水性环保涂料配套体系，包括水性环氧底漆、水性聚氨酯中涂漆和水性聚氨酯面漆，各项性能指标均满足标准的技术指标要求，完全可以替代传统溶剂型配套体系，具备巨大的市场潜力。1、工程车用水性环氧底漆的制备可应用于底漆的水性涂料树脂众多，但由于水性环氧树脂分子结构中含有环氧基、羟基和醚键等特征基团，对底漆的最终性能起着重要的作用，故多做为首选。水性环氧底漆对多种底材（碳钢、不锈钢、铝合金等）具有极佳的附着力，良好的耐水和耐酸、碱性，漆膜收缩小、硬度高、电气绝缘性优良，这是其他树脂涂料不可比拟的优点。水性环氧乳液是采用内乳化技术对环氧树脂进行微粒化，并均匀分散在水中的分散体，具有适用期长、干燥快，能够满足工程车用水性环氧底原材料水性环氧漆施工特点。H01 为多胺-环氧加成物，相比于市场上常用的二聚酸与多元胺缩合而成的聚酰胺固化剂，具有干燥快、硬度高、耐溶剂性好等特点，适合于工程车用底漆快干、耐溶剂好的性能要求。颜料体积浓度（PVC）对水性环氧底漆性能的影响颜料体积浓度（PVC）影响水性环氧底漆漆膜的附着力、柔韧性和防腐性能等，合适的PVC 是制备高质量涂料的关键。PVC 太低，颜料粒子不能紧密堆积，成膜物占据过量体积；PVC 太高，成膜物不能有效包覆颜料粒子，漆膜的致密性不高从而影响耐腐蚀性。当PVC 为30%时，实验所制备的水性环氧底漆各项性能最佳，具有优异的机械性能和防腐性能。2、工程车用水性聚氨酯中涂漆的制备工程车用中涂漆是用于工程车辆底漆和面漆之间的涂料。其主要作用是通过填补、修正已经涂装底漆的工件表面从而提高其平整度，大幅提高面漆的光泽度、丰满度和鲜映性。一般对中涂漆的性能要求有：（1）与底漆、面漆具有良好的配套性，涂层内的结合力强，硬度适中；（2）填平性好，能够填补、消除底漆层的表面缺陷；（3）打磨性好，打磨时不粘砂纸、干性好，打磨后漆膜平整、光滑；（4）抗石击性好，漆膜具有优良的弹性，能够吸收一定的冲击能量。目前，汽车涂装线上所用中涂漆较多采用氨基-聚酯体系、部分采用氨基-丙烯酸体系，均为130~150 ℃高温固化体系。然而，工程车多为大型车辆、体积较大，且采用整车喷涂方式，现有工程车制造厂家的烘烤条件只能满足80 ℃，因此，柔韧性好的水性双组份聚氨酯是工程车用中涂漆的理想成膜基料。为保证水性双组份聚氨酯中涂漆膜的平整性和涂层技术工程车用水性双组份聚氨酯中涂漆配方美观性，应当对喷涂车间的温度和相对湿度严格控制，通过温度和相对湿度调节装置控制喷涂室温度在（23±2）℃、相对湿度（60±5）%为适宜。整车喷涂完毕后进入闪干区待水分缓慢挥发即可进入烘房在80 ℃烘烤0.5 h。3、工程车用水性聚氨酯面漆的制备面漆作为工程车用配套复合涂层的最外层，主要起到保护和装饰性作用，决定了涂层的耐候性和外观。车用面漆需要具备如下特性：（1）与中涂漆的配套性好,附着力好、光泽高、丰满度高、鲜映性高、耐候性好；（2）硬度高，抗划伤和抗石击性好；（3）耐水、耐油、耐化学品和耐盐雾性能优异；（4）耐酸雨、耐湿热变化和耐温度变化性能好。因此，选择水性羟基丙烯酸分散体作为主体树脂，搭配异氰酸酯固化剂的水性双组份聚氨酯涂料不仅符合车用涂料的环保要求，也具有良好的附着力、抗石击性、耐腐蚀性和耐候性等一系列优良性能。水性双组份聚氨酯涂料的性能主要由水性羟基丙烯酸树脂的组成和结构决定，其分子链段上-OH 基团含量的多少影响反应交联密度，从而直接影响漆膜的附着力、硬度和耐化学性能。-OH 含量越高，与-NCO基团的反应速率越快，漆膜干燥越快，同时提高了反应交联密度，使得水性双组份聚氨酯漆膜的硬度高、光泽高、耐化学品性好；但是，-OH 含量过高会增加异氰酸酯用量，提高用漆成本。另一个影响水性羟基丙烯酸树脂性能的重要参数是固含量，固含量越低，则水含量越高，漆膜干燥就越慢；反之，固含量过高，树脂粒子间距小，对增稠不敏感，从而影响喷涂施工的性能调节。由于工程车用涂料的高装饰性、高耐候性等特殊要求，因此水性羟基丙烯酸分散体的固化剂只能选用耐候性特别突出，能长期经受日晒夜露、雨打风吹条件下都不泛黄的脂肪族或脂环族异氰酸酯类固化剂。目前常用的主要有HDI 缩二脲、HDI 三聚体和IPDI三聚体等。但IPDI 三聚体价格偏高，而HDI 三聚体相比HDI 缩二脲，不仅具有干燥快、硬度高的优点，同时因其自聚形成稳定的六元环结构，能进一步改善漆膜耐候性。工程车用面漆涂层的外观要求较高，需要解决好流挂与流平之间的问题，流平助剂能够降低涂料表面张力,增加涂料系统在低剪切应力下的流动性，从而使得漆膜达到光滑、无缩孔和橘纹等表面缺陷的效果。工程车用面漆涂层的高装饰性要求涂料具有分散均匀、稳定性好，漆膜色彩鲜艳明亮，需要选择分散效率高的分散剂提高贮存稳定性，防止浮色、发花等问题。水性双组份聚氨酯涂料干性较慢，可以添加合适的催化剂加速异氰酸酯与活性氢化合物的反应，从而缩短干燥时间，但需要注意催化剂对水性双组份聚氨酯适用期的影响，需要在干性和适应期之间做好权衡。结语（1）选用适用期长、干燥快的内乳化水性环氧分散体和水性环氧多元胺固化剂，制备附着力所示工程车用水性环保涂料配套体系涂装工艺要求，采用空气喷涂施工方法，对喷砂除锈处理后的钢板分别喷涂水性环氧底漆/水性聚氨酯中涂漆/水性聚氨酯面漆，制作工程车用水性环保涂料配套复合涂层样板，优异、适合于工程车用快干、耐溶剂好的水性双组份环氧底漆。当PVC 为30%时，所制备的水性环氧底漆各项性能最佳，具有优异的机械性能和防腐性能；（2）水性双组份聚氨酯涂料具有柔韧性好、硬度适中和磨性好等特点，选用水性羟基丙烯酸分散体设计配方制备工程车用水性双组份聚氨酯中涂漆，各性能指标均满足标准要求；（3）选用水性羟基丙烯酸分散体和耐黄变性好的HDI 型异氰酸酯固化剂，制备高硬度、高光泽、高丰满度和耐候性突出的工程车用水性双组份聚氨酯面漆；（4）研制的工程车用水性双组份环氧底漆/水性双组份聚氨酯中涂漆/水性双组份聚氨酯面漆配套性良好，各项性能指标均满足HG/T 4570—2013《汽车用水性涂料》标准要求。【兰陵化工集团涂料油漆】王黔平1，郭相雄1，吴卫华2，张家生2，刘立红1 (1.河北联合大学材料科学与工程学院，河北省无机非金属材料重点实验室，河北唐山063009;2.河北联合大学图书馆，河北唐山063009) 摘要:以改性粘结剂、Cr2O3、MnO2为主要原料，辅以ZrSiO4、Fe2O3、外墙涂料具有色彩丰富，质轻，维修及翻新简易，施工高效和成本低等特点，在建筑外墙面装饰中得到了广泛应用。但是，在应用过程中会遇到起皮脱落、鼓泡、发花、褪色、雨痕等涂膜病态，影响建筑物的美观。涂膜的这些质量缺陷，与涂料产品质量、施工工艺和干燥条件相关，提前采取相应的预防措施意义很大涂料在线coating【兰陵化工集团涂料油漆】公开号： CN1986715
公开日： 2007.06.27
申请人： 方兴中
地 址： 321100浙江省兰溪市兰荫路56幢五单元501室
发明人： 方兴中 国 际 申 请：
国 际 公 布： 进入国家日期：
专利代理机构： 虽然胶粘剂只是建筑装修中的配套材料，但是并不说明它不重要。实际装修中大量的材料(如壁纸、各种地板、陶瓷类、石材类装饰材料等)都是采用粘贴方法铺设的，所以胶粘剂的选用恰当与否直接影响着铺设的牢固程度，也影响着饰面的装饰效果。选用胶粘剂时，首先应了解其的基本技术性能，这些性能是保证粘结程度的基本条件涂料刷漆以前，必须将涂料搅拌均匀，并调到适当的粘度，一般以40~100s范围内最为适宜。
刷漆操作是将毛刷蘸少许涂料，然后自上而下，自左至右，先里后外，先难后易，先斜后直，纵横涂刷。最后用毛刷轻轻修饰边缘棱角，使涂料在物面上形成一层薄而均匀、光亮平滑的漆膜。刷漆操作的要求是：不流、不挂、不皱、不
|
|
