本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨抗刮的水性汽車涂料。
背景技術(shù)：
：汽車在行駛過程中易受到路上石子的撞擊、樹枝欄桿的摩擦，以及在雨天或洗涮車身時(shí)水中雜質(zhì)的沖刷，這些都會(huì)對(duì)車身造成一定的傷害并影響汽車車身的美觀，因此汽車車身需要涂刷涂料，而耐磨抗刮的涂料尤為需要。目前國(guó)內(nèi)外的汽車涂料主要還是以溶劑型涂料為主，這些體系中大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，也會(huì)對(duì)人體造成傷害，同時(shí)揮發(fā)到空氣中的這些有機(jī)化合物也是對(duì)資源的一種嚴(yán)重浪費(fèi)。汽車涂料向水性、高固體分及粉末涂料方向發(fā)展是大勢(shì)所趨。與溶劑型涂料相比，水性汽車涂料不僅環(huán)保，同時(shí)還擁有更多不可替代的優(yōu)勢(shì)，如出色的流平性、附著力、耐磨性、鮮映性以及豐滿度，色澤與功效等都比較接近原廠品質(zhì)。因此，環(huán)境友好型、資源節(jié)約型水性汽車涂料是當(dāng)前汽車涂料的研發(fā)熱點(diǎn)之一。中國(guó)專利(CN100554352C)公開了一種耐刮擦、抗石擊的水性納米汽車涂料及其制備方法。其水性涂料具有以下的組成及重量百分比：涂料成膜基料60～70％，納米粉體5～15％，溶劑水20～25％，助劑0.5～1.0％；助劑有增稠劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑；另外采用交聯(lián)劑，其用量以納米復(fù)合乳液為基準(zhǔn)，其比例為0.9∶1～1∶1；交聯(lián)劑主要為三聚氰胺系的化學(xué)物質(zhì)，制備得到的涂料涂層的耐刮傷指標(biāo)可達(dá)96～99％。而水性涂料以水為溶劑，由于水的表面張力較大，蒸發(fā)速度緩慢，使水性涂料在涂裝過程中對(duì)環(huán)境的溫濕度變化比較敏感，容易產(chǎn)生氣泡、縮邊、流掛等各種涂膜缺陷，所以水性汽車涂料的應(yīng)用仍有許多問題有待解決。環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯是用環(huán)氧樹脂取代低聚物多元醇軟段，具有力學(xué)強(qiáng)度高、粘附性強(qiáng)、易固化、成型收縮率低、耐化學(xué)品性好等優(yōu)點(diǎn)，因此用環(huán)氧樹脂改性后的水性聚氨酯的力學(xué)性能、粘接強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、耐水、耐溶劑等性能都會(huì)得到提高。水性聚氨酯與環(huán)氧樹脂復(fù)合涂料廣泛地應(yīng)用于汽車底漆、中涂漆和面漆等，這提供了一條開發(fā)成本低且具有WPU特性的產(chǎn)品的新途徑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種耐磨抗刮的水性汽車涂料。本發(fā)明汽車涂料抗刮性能優(yōu)良，光澤保持率可達(dá)97％以上。同時(shí)本發(fā)明涂料屬于水性涂料，環(huán)保且使用方便。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種耐磨抗刮的水性汽車涂料，該水性汽車涂料由以下的組分及重量百分比組成：環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯40-50％，醇酸樹脂1-5％，聚氨酯丙烯酸酯5-10％，1,2-二甲氧基乙烷3-5％，納米鈦白粉1-5％，納米氫氧化鎂5-15％，硫酸鋇2.5-4.5％，二氧化硅1-3％，氫氧化鋁1-5％，三乙胺5-10％，增稠劑1-5％，去離子水20-30％；所述環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯由以下方法制備得到：在裝有回流冷凝管、攪拌器和溫度計(jì)的四口燒瓶中，加入一定量的甲苯二異氰酸酯和脫過水后的聚醚，升溫至75-80℃反應(yīng)2-3h后，降溫至70-75℃，加入擴(kuò)鏈劑1,4-丁二醇，反應(yīng)60-90min，然后加入環(huán)氧樹脂和二羥甲基丙酸，溶于N-甲基吡咯烷酮中，在65-70℃下反應(yīng)2.5-3.5h，并加人適量的丙酮以控制反應(yīng)體系的粘度；加入丙烯酸羥丙酯、對(duì)苯二酚、叔丁基鄰苯二酚，在60-65℃下反應(yīng)；然后降溫至40℃，加入三乙胺中和后，在蒸餾水中快速攪拌進(jìn)行分散，用乙二胺擴(kuò)鏈，最后將丙酮減壓蒸餾出去，即得。優(yōu)選地，所述耐磨抗刮的水性汽車涂料由以下的組分及重量百分比組成：環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯45％，醇酸樹脂3％，聚氨酯丙烯酸酯6％，1,2-二甲氧基乙烷3.5％，納米鈦白粉2.5％，納米氫氧化鎂8％，硫酸鋇3.5％，二氧化硅2％，氫氧化鋁2％，三乙胺3.5％，羥乙基纖維素4％，去離子水17％。本發(fā)明采用環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯，醇酸樹脂，聚氨酯丙烯酸酯為基料，以去離子水為溶劑；本發(fā)明技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)三種基料只有按一定配比混合，三者才能發(fā)生協(xié)同作用，共同增強(qiáng)涂料漆膜的抗刮傷能力。本發(fā)明耐磨抗刮的水性汽車涂料的制備方法，包括以下步驟：S1：環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制備：在裝有回流冷凝管、攪拌器和溫度計(jì)的四口燒瓶中，加入一定量的甲苯二異氰酸酯和脫過水后的聚醚，升溫至75-80℃反應(yīng)2-3h后，降溫至70-75℃，加入擴(kuò)鏈劑1,4-丁二醇，反應(yīng)60-90min，然后加入環(huán)氧樹脂和溶于N-甲基吡咯烷酮中的二羥甲基丙酸，在65-70℃下反應(yīng)2.5-3.5h，并加人適量的丙酮以控制反應(yīng)體系的粘度；加入丙烯酸羥丙酯、對(duì)苯二酚、叔丁基鄰苯二酚，在60-65℃下反應(yīng)；然后降溫至40℃，加入三乙胺中和后，在蒸餾水中快速攪拌進(jìn)行分散，用乙二胺擴(kuò)鏈，最后將丙酮減壓蒸餾出去，即得；S2：將上述制備得到的環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯與醇酸樹脂，聚氨酯丙烯酸酯和1,2-二甲氧基乙烷混合，攪拌均勻后加入羥乙基纖維素，1200-1500r/min高速攪拌30min，得A液；S3：將納米鈦白粉，納米氫氧化鎂，硫酸鋇，二氧化硅和氫氧化鋁粉末混合，攪拌均勻后加三乙胺和水，1200-1500r/min高速攪拌30min，得B液；S4：將A液和B液混合，1000r/min攪拌1h，即得。優(yōu)選地，在所述環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制備過程中，環(huán)氧樹脂的添加量為6.5％，丙烯酸羥丙酯添加量為14％。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明汽車涂料抗刮性能優(yōu)良，光澤保持率可達(dá)97％以上；(2)本發(fā)明涂料以環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯為主要基料，是一種水溶性涂料，環(huán)保且使用方便。具體實(shí)施方式以下通過具體實(shí)施方式的描述對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但這并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的基本思想，可以做出各種修改或改進(jìn)，但是只要不脫離本發(fā)明的基本思想，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本發(fā)明各組分均為常規(guī)市售產(chǎn)品，例如：環(huán)氧樹脂，CAS號(hào)：.1675-54-3，購(gòu)于廣州市利厚貿(mào)易有限公司；羥乙基纖維素，CAS號(hào)：9004-62-0，購(gòu)于上海麥克林生化科技有限公司；醇酸樹脂，CAS號(hào)：63148-69-6，購(gòu)于上海朝宇化工材料有限公司；三乙胺，CAS號(hào)：121-44-8，購(gòu)于賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司。實(shí)施例1一種耐磨抗刮的水性汽車涂料一種耐磨抗刮的水性汽車涂料由以下的組成及重量百分比組成：環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯45％，醇酸樹脂3％，聚氨酯丙烯酸酯6％，1,2-二甲氧基乙烷3.5％，納米鈦白粉2.5％，納米氫氧化鎂8％，硫酸鋇3.5％，二氧化硅2％，氫氧化鋁2％，三乙胺3.5％，羥乙基纖維素4％，去離子水17％。耐磨抗刮的水性汽車涂料的制備方法，包括以下步驟：S1：環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯的制備：在裝有回流冷凝管、攪拌器和溫度計(jì)的四口燒瓶中，加入一定量的甲苯二異氰酸酯和脫過水后的聚醚，升溫至80℃反應(yīng)2.5h后，降溫至70℃，加入擴(kuò)鏈劑1,4-丁二醇，反應(yīng)80min，然后加入環(huán)氧樹脂，含量為6.5％和溶于N-甲基吡咯烷酮中的二羥甲基丙酸，在68℃下反應(yīng)3h，并加人適量的丙酮以控制反應(yīng)體系的粘度；加入丙烯酸羥丙酯，含量為14％、對(duì)苯二酚、叔丁基鄰苯二酚，在60-65℃下反應(yīng)；然后降溫至40℃，加入三乙胺中和后，在蒸餾水中快速攪拌進(jìn)行分散，用乙二胺擴(kuò)鏈，最后將丙酮減壓蒸餾出去，即得；S2：將上述制備得到的環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯與醇酸樹脂，聚氨酯丙烯酸酯和1,2-二甲氧基乙烷混合，攪拌均勻后加入羥乙基纖維素，1300r/min高速攪拌30min，得A液；S3：將納米鈦白粉，納米氫氧化鎂，硫酸鋇，二氧化硅和氫氧化鋁粉末混合，攪拌均勻后加三乙胺和水，1300r/min高速攪拌30min，得B液；S4：將A液和B液混合，1000r/min攪拌1h，即得。實(shí)施例2一種耐磨抗刮的水性汽車涂料一種耐磨抗刮的水性汽車涂料，該水性汽車涂料由以下的組成及重量百分比組成：環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯40％，醇酸樹脂1％，聚氨酯丙烯酸酯10％，1,2-二甲氧基乙烷3％，納米鈦白粉2％，納米氫氧化鎂5％，硫酸鋇2.5％，二氧化硅1.5％，氫氧化鋁2.5％，三乙胺10％，增稠劑2.5％，去離子水20％。所述涂料制備方法與實(shí)施例1類似。實(shí)施例3一種耐磨抗刮的水性汽車涂料一種耐磨抗刮的水性汽車涂料，該水性汽車涂料由以下的組成及重量百分比組成：環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯50％，醇酸樹脂5％，聚氨酯丙烯酸酯1％，1,2-二甲氧基乙烷4.5％，納米鈦白粉2％，納米氫氧化鎂5％，硫酸鋇4.5％，二氧化硅2.5％，氫氧化鋁2.5％，三乙胺5％，增稠劑3％，去離子水15％。所述涂料制備方法與實(shí)施例1類似。對(duì)比例1一種耐磨抗刮的水性汽車涂料一種耐磨抗刮的水性汽車涂料由以下的組成及重量百分比組成：環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯45％，醇酸樹脂3％，聚氨酯丙烯酸酯6％，1,2-二甲氧基乙烷3.5％，納米鈦白粉2.5％，納米氫氧化鎂8％，硫酸鋇3.5％，二氧化硅2％，氫氧化鋁2％，三乙胺3.5％，羥乙基纖維素4％，去離子水17％。對(duì)比例2一種耐磨抗刮的水性汽車涂料一種耐磨抗刮的水性汽車涂料由以下的組成及重量百分比組成：環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯45％，醇酸樹脂3％，聚氨酯丙烯酸酯6％，1,2-二甲氧基乙烷3.5％，納米鈦白粉2.5％，納米氫氧化鎂8％，硫酸鋇3.5％，二氧化硅2％，氫氧化鋁2％，三乙胺3.5％，羥乙基纖維素4％，去離子水17％。所述涂料制備方法與實(shí)施例1類似。與實(shí)施例1的區(qū)別在于，未添加聚氨酯丙烯酸酯，且醇酸樹脂的添加量為9％。性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)1.測(cè)試對(duì)象：將實(shí)施例1-3及對(duì)比例1-2所制涂料均勻噴涂于馬口鐵上，涂膜厚度為2.5mm，在60℃下烘烤30min，制備得到的預(yù)涂板試樣A、B、C、D、E。2.測(cè)試內(nèi)容：3.測(cè)試方法：(1)干抗刮傷性在試樣板的透明涂層上涂以BonAmi磨料薄層(該磨料由FaultlossStarch/BonAmi公司供應(yīng))，隨后套上絕色毛氈指套，抵住接觸試樣板，進(jìn)行往返10次的擦試，以試驗(yàn)其刮傷情況。抗刮傷性是通過測(cè)定涂層板的刮傷區(qū)域相對(duì)未刮傷區(qū)域的20°視角的光澤度的相對(duì)比率，即光澤保百分率來表示，試驗(yàn)結(jié)果由表1所示。表1不同涂料干抗刮傷性測(cè)試指標(biāo)ABCDE干抗刮傷性(光澤保持率)98％98％97％87％89％20°光澤9997988990由表1可知，實(shí)施例制備得到的涂料涂層干抗刮傷性明顯好于對(duì)比例，且實(shí)施例1制得試樣板A的干抗刮傷性是D(對(duì)比例1)和E(對(duì)比例2)的1.12倍和1.1倍。(2)濕抗刮傷性采用上述相似的程序，只是用濕氧化鋁淤漿替代BonAmi磨料。該氧化鋁淤漿是由294份去離子水、21份ASE-60增稠劑、25份氨基甲基丙醇的AMP95％水溶液以及7份氧化鋁(120#棱角砂)組成，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。表2不同涂料濕抗刮傷性測(cè)試指標(biāo)ABCDE濕抗刮傷性(光澤保持率)85％83％79％73％75％20°光澤9997988990由表2可知，實(shí)施例制備得到的涂料涂層濕抗刮傷性明顯好于對(duì)比例，且實(shí)施例1制得試樣板A的濕抗刮傷性是D(對(duì)比例1)和E(對(duì)比例2)的1.16倍和1.13倍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3