汽车修补用水性聚氨酯底色漆制备研究

http://www.pf.hc360.com2016年06月28日09:59 来源:现代涂料与涂装作者:李桂琴T|T

    慧聪表面处理网讯:李桂琴,李树伟,郭逍遥,罗晖,郭伟杰

(清远市浩宇化工科技有限公司,广东清远511540)

    0·引言

    VOC是继汽车尾气排放及烟雾之后的第三大空气污染源,是PM2.5的主要来源。传统汽车修补漆中,底色漆是汽车涂料工业VOC排放的主要来源之一,底色漆的水性化可以大大降低VOC的排放[1]。

    水性汽车底色漆初期是以水性丙烯酸乳液为主要成膜物质,具有成本低、干燥快等优点,但由于水性丙烯酸乳液自身的原因,所制备的色漆侧面带蓝光或白光,不宜调色,无法满足修补漆快速调色的要求。同时水性丙烯酸乳液含大量亲水基团,耐水性差。相比之下,水性聚氨酯底色漆干湿涂膜颜色差异小,不同喷涂技术对颜色效果影响小,遮盖力强,涂装效率高。本文研究如何制备不同颜色、热贮存稳定性好、干湿涂膜颜色差异小、施工性能好的水性聚氨酯汽车修补底色漆。

    1·试验部分

    1.1试验原料

    水性聚氨酯分散体:德国拜耳公司;水性润湿剂、水性消泡剂:德国BYK公司;乙二醇丁醚、氨水、三乙胺(TEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、各种颜料:市售;去离子水:自制。

    1.2色浆研磨及色漆制备工艺

    中等转速下,分别加入去离子水、分散剂、润湿剂、消泡剂,分散均匀,提高转速,加入颜料,高速分散30~40min至均匀状态,然后用砂磨机研磨至细度合格。色浆研磨合格后,加入水性色漆基料稀释至合适粉含,并添加适量去离子水调节黏度,补加剩余部分润湿剂、消泡剂,加入助溶剂及水性CAB溶液,最后添加适量pH调节剂,充分分散20~30min,制得水性聚氨酯汽车修补实色漆。图1为色漆制备工艺流程图。

    1.3不同颜料水性色浆制备基础配方

    无机颜料吸油值较低,比表面积较小,分散较容易,可进行高粉含色浆研磨。有机颜料比表面积较大,吸油值高,不易分散,研磨色浆粉含较低[2-3]。表1为代表性颜料研磨色浆配方。

    1.4修补用水性色漆施工工艺

    在所制色漆中加入40%~50%自制稀料,调整施工黏度至20~30s(涂-4杯),调节喷枪气压为0.18MPa左右,喷涂距离为10~20cm,喷涂2~3道,每道闪干约5min,然后“湿碰湿”罩溶剂型2KPU清漆

    2·结果与讨论

    2.1颜料类型与色浆研磨关系

    由表1可以看出,研磨不同颜料时粉含差异较大,分散剂添加量相差也较大。研磨粉含及分散剂用量与颜料类型密切相关。表1中二氧化钛、环保柠檬黄为无机颜料,彩度偏低,遮盖力较差,但容易分散,故研磨色浆粉含较高,其中二氧化钛为60%,环保柠檬黄为55%,分散剂添加量一般占颜料含量的0.01~0.11。透明氧化铁黄是无机颜料,同时又是纳米颜料,比表面积远高于二氧化钛,故研磨色浆粉含较低(30%),分散剂/颜料质量比为0.3~0.8。有机黄、酞菁颜料、鲜栗红、炭黑等有机颜料比表面积大,不易分散,故研磨色浆粉含较低(25%左右),分散剂添加量远高于二氧化钛等无机颜料用分散剂量,分散剂/颜料质量比一般为0.3~0.8,其中炭黑分散剂/颜料质量比高至1.0~2.0。

    2.2分散剂对色浆性能影响

    不同颜料本身颗粒表面结构差异较大,因此各种助剂所发生的效力也就有差异。制备稳定色浆的关键在于针对各类颜料的表面性质差异而选用合适分散剂类型及用量,然后经恰当的分散研磨工艺制得质量上乘的色浆。

责任编辑:郑必佳

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