水性短工藝閃光底色漆及其涂裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性短工藝閃光底色漆及其涂裝方法，包括第一道水性短工藝閃光底色漆和第二道水性短工藝閃光底色漆。第一道水性短工藝閃光底色漆包括油漆組分和固化劑，第二道水性短工藝閃光底色漆不含固化劑。發(fā)明的水性短工藝閃光底色漆兼具中涂層漆和金屬底色漆的功能，具有優(yōu)異的裝飾性、耐候性、抗石擊性、表面平整性，并且與電泳底漆層之間的附著力強(qiáng)。本發(fā)明的底色漆的涂裝工藝只有一次高溫烘干過程，涂裝工藝能耗低，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
水性短工藝閃光底色漆及其涂裝方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂料，具體涉及一種水性短工藝閃光底色漆及其涂裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國內(nèi)外汽車車身涂裝主流是三涂層體系，即在汽車的車身材料上依次涂裝 陰極電泳漆層(也稱電泳底漆層)、中涂漆層和面漆層，面漆層通常又從內(nèi)向外依次分為基 色漆層(也稱底色漆層)和罩光漆層(也稱罩光清漆層或清漆層)。為滿足越來越嚴(yán)格的揮發(fā) 性有機(jī)化合物（V0C)排放法規(guī)要求，歐美日發(fā)達(dá)國家已開始使用水性涂料來滿足V0C排放 的要求。
[0003] 由于水性涂料對施工工藝要求不同于傳統(tǒng)的溶劑型涂料，不僅材料成本高，設(shè)備 投資和耗能也大幅提高，導(dǎo)致涂裝成本提高。為了消化應(yīng)用水性涂料增加的成本和能耗，可 以應(yīng)用免中涂的雙底色涂裝工藝2C1B (其中2C是指依次進(jìn)行噴涂水性底色漆和清漆的工 序，1B是指使對已噴涂的水性底色漆和清漆一同進(jìn)行烘干的工序)，由于減少了中涂漆層的 涂裝，顯著降低了設(shè)備投資，增強(qiáng)了節(jié)能減排，減少了工藝使用面積和生產(chǎn)運(yùn)行成本。而上 述涂裝工藝所省去的中涂層是一個非常重要的涂層，中涂層不僅可以填補(bǔ)電泳底漆層表面 的缺陷或印痕，增加底色漆與電泳底漆層之間的附著力，而且具有較好的抗石擊性能、表面 平整性和耐候性。如果不經(jīng)過其它改變，單純?nèi)∠型繉雍螅贤饩€會透過面漆層后直接照 射到電泳底漆層上，而使傳統(tǒng)電泳漆產(chǎn)生光氧化分解和粉化，造成電泳漆與面漆的結(jié)合力 降低，最終導(dǎo)致面漆層龜裂和剝離。
[0004] 因此采用免中涂2C1B工藝時，所使用水性底色漆需要包括中涂漆所具有的抗石 擊、耐紫外光照射、電泳漆表面填充、增加面漆表面飽和度以及增加附著力等功能，并要求 底色漆的耐候性、裝飾性以及機(jī)械強(qiáng)度等特性均應(yīng)該良好。
[0005] 中國專利文獻(xiàn)CN 101203330A (申請?zhí)?00680022141. 7)公開了一種用于制造多 層涂層的方法，其包括連續(xù)的步驟：將來自水性涂料組合物A的8~20 μ m厚的涂層施加 到具有EDC底漆的基材上；將來自水性涂料組合物B的底涂層以5~10 μ m，低于它的黑色 /白色不透明性，的膜厚施加到前述所施加的涂層上；將透明涂層施加到所述底涂層上；共 同固化所述的三個涂層。
[0006] 其中涂料組合物A和B彼此不同，所述涂料組合物A具有0.2 : 1~0.5 : 1的顏 料成分與樹脂固體的重量比。由涂料組合物A和B所制造的雙層涂層的總涂層厚度是15~ 30 μ m。涂料組合物A的樹脂固體包含聚氨酯樹脂和/或是通過氨基甲酸乙酯基團(tuán)的形成 而可交聯(lián)。所述涂料組合物B的特征在于對應(yīng)于在280~380nm波長范圍大于0. 1%的UV 透射量和/或在380~400nm波長范圍大于0. 5%的UV透射量的UV光線可以穿透雙層涂 層結(jié)構(gòu)，該雙層涂層結(jié)構(gòu)由以1. 5重量份的涂料組合物B與1重量份三聚六亞甲基二異氰 酸酯-多異氰酸酯的重量比的樹脂固體比例產(chǎn)生的混合物所施加的10 μ m厚的層，和由涂 料組合物B自身施加的5 μ m厚的層組成。
[0007] 該專利文獻(xiàn)所要解決的問題是非常高的UV透射量的問題以及充分的防止到達(dá) EDC底漆的UV光的長期的損害，對于汽車面漆層如何兼具中涂層的功能未進(jìn)行描述。
[0008] 中國專利文獻(xiàn)CN 101151103 B (申請?zhí)?006800110456. X)也公開了一種制備不 含頭二道混合底漆的多層涂層的方法，將10至35 μ m厚底涂層涂覆到具有EDC底漆的基底 上，將透明涂層涂覆于所述底涂層上，使所述底涂層和透明涂層共同固化；其中所述底涂層 分第一層和第二層涂覆，所述第一層包括未改性的水性底涂料與著色的混合組分混合制備 的改性水性底涂層，第二層包括未改性的水性底涂層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種使用中可起到中涂層和基色漆層作用的 用于汽車涂裝的水性短工藝閃光底色漆及其涂裝方法。由于使用本發(fā)明的閃光底色漆時不 需要使用中途漆，涂裝過程中減少了中涂漆層的涂裝，相比于傳統(tǒng)工藝減少了步驟，因此在 發(fā)明中稱作短工藝涂裝方法，涂裝所用的涂料稱作水性短工藝閃光底色漆。
[0010] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一目的的技術(shù)方案是一種水性短工藝閃光底色漆，包括第一道水性 短工藝閃光底色漆和第二道水性短工藝閃光底色漆。
[0011] 第一道水性短工藝閃光底色漆包括油漆組分和固化劑，油漆組分和固化劑的質(zhì)量 比為（10~30) :1 ;油漆組分由以下重量份的組分組成：水性聚酯改性樹脂10~40份，水 性聚氨酯樹脂10~40份，去離子水40~60份，分散劑1~5份，消泡劑0. 1~6份，鈦白 粉5~35份，碳黑0· 1~3份，碳酸鈣1~20份，效應(yīng)顏料0· 1~10份，pH調(diào)節(jié)劑0· 1~ 3份，光穩(wěn)定劑0. 1~5份，潤濕劑0. 5~2份，流平劑0. 1~2份，助溶劑0. 1~5份，增 稠劑0. 1~2份。
[0012] 第二道水性短工藝閃光底色漆由以下重量份的組分組成：聚酯改性樹脂30~40 份，效應(yīng)顏料0. 1~10份，有機(jī)顏料或無機(jī)顏料2~10份，分散劑0. 1~2份，助溶劑1~ 10份，pH調(diào)節(jié)劑0. 1~3份，增稠劑0. 1~8份，去離子水35~60份。
[0013] 上述第一道水性短工藝閃光底色漆的固化劑包括親水性異氰酸酯和疏水性異氰 酸酯，親水性異氰酸酯和疏水性異氰酸酯的質(zhì)量比為（3~1) : (1~3)。
[0014] 上述第一道水性短工藝閃光底色漆中的水性聚酯改性樹脂為水性環(huán)氧改性聚酯 樹脂、水性丙烯酸改性聚酯樹脂或水性聚氨酯改性聚酯樹脂。
[0015] 上述第一道水性短工藝閃光底色漆的油漆組分中的流平劑包括流平劑A和流平 劑B，流平劑A為氟改性聚丙烯酸酯，流平劑B為聚醚改性硅氧烷，流平劑A和流平劑B的質(zhì) 量比為1 : 4~6。
[0016] 上述第二道水性短工藝閃光底色漆中的助溶劑包括助溶劑A和助溶劑B，助溶劑 A為乙二醇丁醚，助溶劑B為異丙醇。
[0017] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第二目的的技術(shù)方案是上述水性短工藝閃光底色漆的涂裝方法，包括 以下步驟： ①待涂裝汽車工件的漆前表面處理。
[0018] ②對步驟①表面處理后的工件進(jìn)行電泳涂裝，工件表面覆蓋電泳漆層。
[0019] ③噴涂第一道水性短工藝閃光底色漆；將第一道水性短工藝閃光底色漆的油漆組 分與固化劑混合均勻，然后噴涂在電泳漆層上，室溫流平2~3分鐘后，得到第一道水性短 工藝閃光底色漆層。
[0020] 在第一道水性短工藝閃光底色漆層上噴涂第二道水性短工藝閃光底色漆，室溫流 平2~3分鐘后，得到第二道水性短工藝閃光底色漆層；在80°C下5~8分鐘預(yù)脫水，直至 脫掉第一道和第二道水性短工藝閃光底色漆中85%以上的水分。
[0021] ④噴涂罩光清漆，將罩光清漆噴涂在第二道水性短工藝閃光底色漆層上，流平8 至10分鐘后，得到罩光清漆層；在60°C~140°C下烘干完成工件的涂裝。
[0022] 上述步驟①所述的待涂裝汽車工件包括汽車金屬件和汽車非金屬件； 當(dāng)待涂裝汽車工件為汽車金屬件時，步驟①漆前表面處理時對汽車金屬件的表面進(jìn)行 脫脂處理，達(dá)到水膜連續(xù)及轉(zhuǎn)掛的狀態(tài)，再對金屬件表面進(jìn)行磷化處理后電泳表面。
[0023] 當(dāng)待涂裝汽車工件為汽車非金屬件時，汽車非金屬件包括HIPS、PC、PP、ABS、PVC、 SMC材料制成的工件；對于ABS、PVC、SMC材質(zhì)的汽車非金屬件，除去表面的油和脫模劑完成 漆前表面處理；對于PP材質(zhì)的汽車非金屬件，采用等離子、火焰、靜電或化學(xué)處理法改變非 金屬件表面的極性；對于HIPS材質(zhì)的汽車非金屬件，使用異丙醇或乙醇擦拭表面完成漆前 表面處理；對于PC材質(zhì)的汽車非金屬件，使用異丙醇或乙醇擦拭表面完成漆前表面處理。
[0024] 當(dāng)待涂裝汽車工件為汽車非金屬件時，漆前表面處理完畢后直接噴涂第一道水性 短工藝閃光底色漆。
[0025] 作為優(yōu)選的，當(dāng)待涂裝汽車工件僅為汽車金屬件時，步驟④在90°C~140°C下烘 干完成工件的涂裝。
[0026] 作為優(yōu)選的，當(dāng)待涂裝汽車工件包括汽車非金屬件時，步驟④在60°C~80°C下烘 干完成工件的涂裝。
[0027] 上述步驟③第一道水性短工藝閃光底色漆層的厚度為5 μ m~35 μ m ;第二道水性 短工藝閃光底色漆層的厚度為5μπι~25 μ m;步驟④得到罩光清漆層的厚度為25μπι~ 60 μ m〇
[0028] 本發(fā)明具有積極的效果：（1)本發(fā)明的水性短工藝閃光底色漆兼具中涂層漆和金 屬底色漆的功能，具有優(yōu)異的裝飾性、耐候性、抗石擊性、表面平整性，并且與電泳底漆層之 間的附著力強(qiáng)。
[0029] (2)當(dāng)?shù)撞暮碗娪酒崮け砻娴拇植诙瓤刂圃?. 2μπι~0. 35μπι時，使用本發(fā)明的 水性短工藝閃光底色漆，采用兩涂層工藝時，水性短工藝閃光底色漆+罩光清漆的涂裝效 果可以達(dá)到非水性短工藝閃光底色漆+罩光清漆的涂裝效果；同時采用兩涂層(水性底色 漆、罩光清漆）工藝可以達(dá)到三涂層（中涂、水性底色漆、罩光清漆）涂裝工藝的效果。
[0030] (3)本發(fā)明的水性短工藝閃光底色漆的第一道水性短工藝閃光底色漆的油漆組分 和固化劑混勻后，涂料的活化時間有3小時，進(jìn)行涂裝時，可以將油漆油漆組分與固化劑混 勻后，在3小時內(nèi)完成噴涂即可。而拜耳公司的水性短工藝涂料將油漆組分與固化劑混合 后，活化時間僅〇. 5小時，因此其進(jìn)行使用時需要專門的噴槍對油漆組分和固化劑進(jìn)行預(yù) 混合，然后在0. 5小時內(nèi)完成噴涂。
[0031] (4)本發(fā)明的水性短工藝閃光底色漆的第一道水性短工藝閃光底色漆的組分在常 溫下就能發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而固化，無需預(yù)脫水后在140°C下烘烤才發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因此本發(fā)明 的底色漆的涂裝工藝只有一次高溫烘干過程，涂裝工藝能耗低，降低了生產(chǎn)成本。
[0032] 進(jìn)一步地，本發(fā)明的水性短工藝閃光底色漆的涂裝工藝的高溫烘干過程的溫度僅 為80°C左右，該溫度低于汽車上塑料件的熱變形溫度，從而使得汽車的金屬件和塑料件可 以使用相同的底色漆，可以在同一條噴涂線上完成涂裝，一方面減少金屬件和塑料件的色 差，另一方面也節(jié)省了噴涂線的前期投資。
[0033] 進(jìn)一步的，噴涂本發(fā)明的水性短工藝閃光底色漆之前，可以將汽車金屬件與非金 屬件組合后一起噴涂，節(jié)省噴涂時間，減小色差。
[0034] (5)本發(fā)明的水性短工藝閃光底色漆的第一道水性短工藝閃光底色漆中和第二道 水性短工藝閃光底色漆中均含有效應(yīng)顏料；一方面使得最后獲得涂層的防UV性能優(yōu)異，另 一方面最終獲得涂層的閃光性能更佳。
【具體實(shí)施方式】
[0035] (實(shí)施例1、水性短工藝閃光底色漆） 本實(shí)施例的水性短工藝閃光底色漆包括第一道水性短工藝閃光底色漆和第二道水性 短工藝閃光底色漆。
[0036] 第一道水性短工藝閃光底色漆包括油漆組分和固化劑，油漆組分為漿狀的均勻分 散體系。油漆組分與固化劑的重量比為（10~30) :1。
[0037] 其中油漆組分由以下重量份的組分組成：水性聚酯改性樹脂20份，水性聚氨酯樹 脂18份，去離子水45份，分散劑2. 7份，消泡劑0. 8份，鈦白粉10. 8份，碳黑0. 5份，硫酸 鋇4. 2份，效應(yīng)顏料4份，pH調(diào)節(jié)劑3份，光穩(wěn)定劑2份，潤濕劑0. 5份，流平劑A 1份，流 平劑B 0. 2份，助溶劑5份，增稠劑1. 2份。
[0038] 所述水性聚酯改性樹脂為水性環(huán)氧改性聚酯樹脂、水性丙烯酸改性聚酯樹脂或水 性聚氨酯改性聚酯樹脂。本實(shí)施例所用的水性聚酯改性樹脂為美國氰特公司銷售的商品代 號為Resydrol VAY5536W/35WA的乳液狀丙烯酸改性聚酯樹脂。
[0039] 所述水性聚氨酯樹脂為經(jīng)過環(huán)氧、丙烯酸或有機(jī)硅改性的聚氨酯樹脂，本實(shí)施例 為環(huán)氧改性聚氨酯樹脂，來源于美國氰特公司銷售的商品代號為Resydrol AZ6608W/43WA 的乳液狀環(huán)氧改性聚氨酯樹脂，作為短工藝閃光底色漆的主基料，其具有優(yōu)異的耐候性、保 光性和抗粉化性。聚氨酯樹脂含有不同反應(yīng)活性基團(tuán)，這些具有較強(qiáng)附著活性的基團(tuán)會驅(qū) 趕電泳底漆層上的微孔中所吸附的各種氣體分子和水分子，并占據(jù)微孔，通過范德華力的 作用而對電泳底漆層有較強(qiáng)的附著力。
[0040] 所述分散劑為含顏料親和基團(tuán)的高分子量嵌段共聚物，來源于德國畢克化學(xué)公司 銷售的商品代號為Byk-190或Byk-192的潤濕分散劑；該分散劑使顏料顆粒均勻分散，同時 防止顏料顆粒的沉降和凝聚。
[0041] 所述消泡劑為改性有機(jī)硅，本實(shí)施例中所用的消泡劑為德國畢克化學(xué)公司銷售的 商品代號為Byk-028的消泡劑。
[0042] 所述鈦白粉的粒徑為0. 05 μ m~10 μ m，碳黑的粒徑為0. 005 μ m~0. 1 μ m。
[0043] 所述碳酸鈣為大于2500目的碳酸鈣。
[0044] 效應(yīng)顏料為鋁粉或珠光粉，本實(shí)施例所用的是粒徑為5~35nm的鋁粉。
[0045] 所述pH調(diào)節(jié)劑為二甲基二乙醇胺，本實(shí)施例所用的pH調(diào)節(jié)劑購自Taminco公司。
[0046] 所述光穩(wěn)定劑是包括紫外光吸收劑和位阻胺光穩(wěn)定劑兩種有效成分的助劑，光穩(wěn) 定劑能將紫外線的能量轉(zhuǎn)換為熱能，進(jìn)一步提高了涂層的耐候性。光穩(wěn)定劑可選用瑞士汽 巴精化銷售的商品代號為TINUVIN292或TINUVIN1130、TINUVIN384的微黃液狀的光穩(wěn)定 劑，本實(shí)施例選用商品代號為TINUVIN292和TINUVIN384的光穩(wěn)定劑。
[0047] 另外，本發(fā)明的水性短工藝閃光底色漆在使用時，通常需要在該漆層外再罩一層 清漆，所罩的清漆中也加入該光穩(wěn)定助劑而起到減少紫外線的破壞作用。其機(jī)理如下： 光穩(wěn)定助劑中的紫外光吸收劑的作用機(jī)理用下式表示

上式中的A表示紫外光吸收劑，符號"· "表示自由基，而A ·就表示帶有自由基的紫 外光吸收劑。
[0048] 光穩(wěn)定助劑中的位阻胺光穩(wěn)定劑的作用機(jī)理用下式表7K :
上式中的符號P則表示聚合物，P ·表示帶有自由基的聚合物，B表示位阻胺光穩(wěn)定劑， B·表示帶有自由基的位阻胺光穩(wěn)定劑。
[0049] 本發(fā)明的水性底色漆配合電泳底漆和清漆用于金屬件后，清漆層中的紫外光吸收 劑只能吸收部分紫外線而將其轉(zhuǎn)化為傷害較小的熱量并排放，因此殘余紫外線可穿透清漆 層，造成整個涂層中的樹脂降解并產(chǎn)生大量游離基團(tuán)，這些游離基團(tuán)的存在會對聚合的樹 脂大分子產(chǎn)生破壞；而位阻胺光穩(wěn)定劑，作為一種自由基捕獲劑，能將樹脂被光照等破壞而 產(chǎn)生的游離基團(tuán)捕獲，大大降低破壞程度。
[0050] 所述潤濕劑為丙烯酸酯樹脂，本實(shí)施例所用的潤濕劑為Additol vxw390。
[0051] 所述流平劑A為氟改性聚丙烯酸酯，本實(shí)施例所用的流平劑A為德國畢克化學(xué)公 司銷售的商品代號為Byk-358的流平劑。
[0052] 所述流平劑B為聚醚改性硅氧烷，本實(shí)施例所用的流平劑B為德國畢克化學(xué)公司 銷售的商品代號為Byk-349的流平劑。流平劑改善了底色漆在電泳涂層上的流平性，增加 了其在電泳涂層表面的滲透性，從而提底色漆附著力，且該流平劑其具有優(yōu)良的濕潤性，很 好的流平性，并且不影響其再重聚性。
[0053] 所述助溶劑為工業(yè)純的醇類、醚類或醇醚類溶劑，如乙二醇、異丁醇、正丁醇、丁二 醇、丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚等各種有機(jī)溶劑中的一種有機(jī)溶劑(如正 丁醇)，或者是上述各種有機(jī)溶劑中的兩種、三種或四種有機(jī)溶劑所形成的混合有機(jī)溶劑體 系。本實(shí)施例為異丁醇、丁二醇和二丙二醇甲醚所形成的混合有機(jī)溶劑體系，三者的重量比 為 1 : 1 : 3。
[0054] 所述增稠劑為聚氨酯類，本實(shí)施例所用的增稠劑為Additol VXW6388。
[0055] 所述固化劑包括親水性異氰酸酯和疏水性異氰酸酯，親水性異氰酸酯和疏水性異 氰酸酯的質(zhì)量比為（3~1) : (1~3);本實(shí)施例所用的親水性異氰酸酯為Perstorp公司 的商品代號為Easaqua XL600的親水性異氰酸酯；所用的疏水性異氰酸酯為Perstorp公司 的商品代號為Tolonate H0T-LV的疏水性異氰酸酯。本實(shí)施例中親水性異氰酸酯和疏水性 異氰酸酯的質(zhì)量比為1 : 3。
[0056] 固化劑中NC0含量為llwt%~23wt%，與聚氨酯樹脂交聯(lián)固化成膜，在該體系中硬、 軟鏈段合理配比，在保證漆膜硬度下，具有優(yōu)異的柔韌性，能較好吸收石擊能量，增加了抗 石擊性；同時該交聯(lián)劑中含有較強(qiáng)的極性基團(tuán)，它們能與電泳層表面極性基團(tuán)形成較強(qiáng)的 結(jié)合力；可形成更大密實(shí)的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可使綜合性能更優(yōu)異，且有優(yōu)異的耐候性。
[0057] 進(jìn)行第一道水性短工藝閃光底色漆的涂裝時，將油漆組分與固化劑混勻后得到涂 料再使用，涂料的活化時間有3小時，因此進(jìn)行涂裝時，可以將油漆油漆組分與固化劑混勻 后，在3小時內(nèi)完成噴涂即可。而拜耳公司的水性免中涂涂料將油漆組分與固化劑混合后， 活化時間僅〇. 5小時，因此其進(jìn)行使用時需要專門的噴槍對油漆組分和固化劑進(jìn)行預(yù)混 合，然后在〇. 5小時內(nèi)完成噴涂。
[0058] 第二道水性短工藝閃光底色漆由以下重量份的組分組成：聚酯改性樹脂35份，有 機(jī)顏料或無機(jī)顏料8份，效應(yīng)顏料4份，分散劑0. 5份，助溶劑A 0. 6份，助溶劑B 1. 6份， pH調(diào)節(jié)劑3份，增稠劑7. 2份，去離子水47. 1份。第二道水性短工藝閃光底色漆完成水性 短工藝閃光底色漆的涂裝外觀效果。
[0059] 其中聚酯改性樹脂為水性聚酯改性樹脂，與第一道水性短工藝閃光底色漆中的相 同。
[0060] 有機(jī)顏料為酞菁顏料、偶氮紅色或黃色顏料、喹吖啶酮類、茈系、二噁嗪紫、葸醌 類、硫靛類、異吲哚啉酮顏料中的一種或一種以上的混合物；無機(jī)顏料為氧化鐵黃、氧化鐵 紅、鑰鉻紅、群青、炭黑、二氧化鈦中的一種或一種以上的混合物。
[0061] 效應(yīng)顏料為鋁粉或珠光粉，本實(shí)施例所用的是粒徑為5~35nm的鋁粉。
[0062] 分散劑與第一道水性短工藝閃光底色漆中的分散劑相同。
[0063] 助溶劑A為乙二醇丁醚，助溶劑B為丙二醇甲醚。
[0064] pH調(diào)節(jié)劑與第一道水性短工藝閃光底色漆中的pH調(diào)節(jié)劑相同。
[0065] 增稠劑與第一道水性短工藝閃光底色漆中的增稠劑相同。
[0066] (實(shí)施例2、水性短工藝閃光底色漆的涂裝方法） 在使用實(shí)施例1所述的水性短工藝閃光底色漆對汽車金屬件進(jìn)行涂裝時，包括以下步 驟： ①漆前表面處理，對汽車金屬件的表面進(jìn)行脫脂處理，達(dá)到水膜連續(xù)及轉(zhuǎn)掛的狀態(tài)，再 對金屬件表面進(jìn)行磷化處理，控制槽液溫度35°c，噴淋2分鐘。
[0067] ②陰極電泳，表面預(yù)處理后的工件在160°C下2分鐘閃干，然后進(jìn)行電泳涂裝，進(jìn) 行陰極電泳時控制槽液溫度28°C，時間2分鐘，電壓220V，電泳涂裝結(jié)束后金屬件表面覆蓋 電泳漆層。
[0068] ③噴涂第一道水性短工藝閃光底色漆；將第一道水性短工藝閃光底色漆的油漆組 分與固化劑混合均勻，然后噴涂在電泳漆層上，流平2~3分鐘后，得到5 μ m~25 μ m厚度 的第一道水性短工藝閃光底色漆層；在第一道水性短工藝閃光底色漆層上噴涂第二道水性 短工藝閃光底色漆，流平2~3分鐘后，得到5 μ m~25 μ m厚度的第二道水性短工藝閃光 底色漆層；在80°C下預(yù)脫水，直至脫掉第一道和第二道水性短工藝閃光底色漆中85%以上 的水分。
[0069] 噴涂第一道水性短工藝閃光底色漆時，每平米揮發(fā)溶劑1~10g/m2。
[0070] 噴涂第二道水性短工藝閃光底色漆時，每平米揮發(fā)溶劑1~10 g/m2。
[0071] ④噴涂罩光清漆，將罩光清漆噴涂在第二道水性短工藝閃光底色漆層上，流平8 至10分鐘后，得到罩光清漆層。在80°c~140°C下烘干完成汽車金屬件的涂裝。所用的罩 光清漆為市場上所售的丙烯酸聚氨酯罩光清漆。。罩光清漆層的厚度為25 μ m~50 μ m。
[0072] 本發(fā)明的涂裝工藝只有一次高溫烘干過程，而三涂層的噴涂工藝中還包括一次中 涂層的高溫烘干工藝，因此本發(fā)明的涂裝工藝能耗低，降低了生產(chǎn)成本。
[0073] 考慮到金屬件在高溫下烘烤不會變形，本實(shí)施例中僅有金屬件，步驟④優(yōu)選在 90°C~140°C下烘干。若是金屬件和非金屬件一同進(jìn)行烘干，則設(shè)置烘干溫度在80°C下，低 于非金屬件的熱變形溫度。
[0074] 本實(shí)施例所用的水性短工藝閃光底色漆能夠達(dá)到溶劑型短工藝閃光底色漆的涂 裝效果，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13492-92所規(guī)定的檢測方式，取水性短工藝閃光底色漆涂適 量，按照上述噴涂方法覆于已噴涂電泳底漆層的鋼制件上，烘干后再進(jìn)行檢測；檢測結(jié)果達(dá) 到光澤（Gloss 20° )彡90⑶，抗石擊性能彡2級，耐溫性240小時彡1級，耐鹽霧性：240 小時，涂面無變化，二次機(jī)械性能無變化，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1865-2009人工老化：1500小時， 評級按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1766-2008綜合評級為0 ;視為合格。
[0075] 對本實(shí)施例噴涂后得到的工件的第二道水性短工藝閃光底色漆層中的效應(yīng)顏料 損耗進(jìn)行測試，模擬5年的洗車與日曬時間，先根據(jù)一年的洗車頻率和每次的洗車時間計(jì) 算出一年內(nèi)汽車刷與漆面的摩擦總時間，用洗車刷在步驟④涂裝得到的工件表面摩擦計(jì)算 出的時間，然后對第一次摩擦結(jié)束的工件表面施加一年的光照亮，重復(fù)上述步驟4次，檢測 工件的第二道水性短工藝閃光底色漆層中的效應(yīng)顏料的含量，發(fā)現(xiàn)第二道水性短工藝閃光 底色漆層中的效應(yīng)顏料的無損耗。
[0076] (實(shí)施例3、水性短工藝閃光底色漆的涂裝方法） 本實(shí)施例使用實(shí)施例1所述的水性短工藝閃光底色漆對汽車非金屬件進(jìn)行涂裝，汽車 非金屬件包括HIPS、PC、PP、ABS、PVC、SMC等材料制成的工件。
[0077] 涂裝時包括以下步驟： ①漆前表面處理，對于ABS、PVC、SMC材質(zhì)的汽車非金屬件，除去表面的油和脫模劑即 完成漆前表面處理。
[0078] 對于PP材質(zhì)的汽車非金屬件，采用等離子、火焰、靜電或化學(xué)處理法改變非金屬 件表面的極性。
[0079] 對于HIPS材質(zhì)的汽車非金屬件，使用異丙醇或乙醇擦拭表面完成漆前表面處理 完成漆前表面處理。
[0080] 對于PC材質(zhì)的汽車非金屬件，使用異丙醇或乙醇擦拭表面完成漆前表面處理完 成漆前表面處理。
[0081] ②噴涂第一道水性短工藝閃光底色漆；將第一道水性短工藝閃光底色漆的油漆組 分與固化劑混合均勻，然后噴涂在所需的非金屬件表面上，流平2~3分鐘后，得到5 μ m~ 35 μ m厚度的第一道水性短工藝閃光底色漆層；在第一道水性短工藝閃光底色漆層上噴涂 第二道水性短工藝閃光底色漆，流平2~3分鐘后，得到5 μ m~25 μ m厚度的第二道水性 短工藝閃光底色漆層；在80°C下預(yù)脫水，直至脫掉第一道和第二道水性短工藝閃光底色漆 中85%以上的水分。
[0082] 噴涂第一道水性短工藝閃光底色漆時，每平米揮發(fā)溶劑1~10g/m2。
[0083] 噴涂第二道水性短工藝閃光底色漆時，每平米揮發(fā)溶劑1~10g/m2。
[0084] ③噴涂罩光清漆，將罩光清漆噴涂在第二道水性短工藝閃光底色漆層上，流平8 至10分鐘后，在60°C~80°C下烘干完成汽車非金屬件的涂裝。所用的罩光清漆為市場上 所售的丙烯酸聚氨酯罩光清漆。罩光清漆層的厚度為25 μ m~45 μ m。
[0085] 本實(shí)施例的水性短工藝閃光底色漆的涂裝工藝的高溫烘干過程的溫度僅為80°C 以下，該溫度低于汽車上塑料件的熱變形溫度，從而使得汽車的金屬件和塑料件可以使用 相同的底色漆，可以在同一條噴涂線上完成涂裝，一方面減少金屬件和塑料件的色差，另一 方面也節(jié)省了噴涂線的前期投資。
[0086] 進(jìn)一步的，噴涂本發(fā)明的水性短工藝閃光底色漆之前，可以將汽車金屬件與非金 屬件組裝后一起噴涂，節(jié)省噴涂時間，減小色差。
[0087] (實(shí)施例4、水性短工藝閃光底色漆） 本實(shí)施例的短工藝閃光底色漆的其余部分與實(shí)施例1相同，不同之處在于其各組分及 以重量計(jì)的份數(shù)如下： 第一道水性短工藝閃光底色漆的油漆組分由以下重量份的組分組成：水性聚酯改性樹 脂35份，水性聚氨酯樹脂20份，去離子水55份，分散劑1. 5份，消泡劑3份，鈦白粉15份， 碳黑0. 5份，碳酸鈣15份，效應(yīng)顏料2份，pH調(diào)節(jié)劑1份，光穩(wěn)定劑2份，潤濕劑1份，流平 劑A 0. 5份，流平劑B 0. 5份，助溶劑1. 5份，增稠劑1. 5份。
[0088] 固化劑中親水性異氰酸酯和疏水性異氰酸酯的質(zhì)量比為3 : 2。
[0089] 第二道水性短工藝閃光底色漆由以下重量份的組分組成：聚酯改性樹脂40份，效 應(yīng)顏料8份，有機(jī)顏料10份，分散劑1. 5份，助溶劑A 2份，助溶劑B 2份，pH調(diào)節(jié)劑2 份，增稠劑4份，去離子水60份。
[0090] 將本實(shí)施例的水性短工藝閃光底色漆按照實(shí)施例2的方法對金屬件進(jìn)行涂裝后， 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13492-92所規(guī)定的檢測方式，檢測結(jié)果達(dá)到光澤（Gloss 20° )彡90⑶， 抗石擊性能< 2級，耐溫性240小時< 1級，耐鹽霧性：240小時，涂面無變化，二次機(jī)械性 能無變化，人工老化：1500小時，綜合評級為0 ;視為合格。
[0091] (實(shí)施例5、水性短工藝閃光底色漆） 本實(shí)施例的短工藝閃光底色漆的其余部分與實(shí)施例1相同，不同之處在于其各組分及 以重量計(jì)的份數(shù)如下： 第一道水性短工藝閃光底色漆的油漆組分由以下重量份的組分組成：水性聚酯改性樹 脂35份，水性聚氨酯樹脂30份，去離子水60份，分散劑1份，消泡劑5份，鈦白粉30份，碳 黑3份，碳酸鈣15份，效應(yīng)顏料0. 5份，pH調(diào)節(jié)劑2. 5份，光穩(wěn)定劑4份，潤濕劑1. 5份，流 平劑A 0. 5份，流平劑B 0. 5份，助溶劑0. 2份，增稠劑2份。
[0092] 固化劑中親水性異氰酸酯和疏水性異氰酸酯的質(zhì)量比為3 : 1。
[0093] 第二道水性短工藝閃光底色漆由以下重量份的組分組成：聚酯改性樹脂30份，效 應(yīng)顏料5份，無機(jī)顏料8份，分散劑2份，助溶劑A 2份，助溶劑B 2份，pH調(diào)節(jié)劑2份， 增稠劑6份，去離子水50份。
[0094] 將本實(shí)施例的水性短工藝閃光底色漆按照實(shí)施例2的方法對金屬件進(jìn)行涂裝后， 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13492-92所規(guī)定的檢測方式，檢測結(jié)果達(dá)到光澤（Gloss 20° )彡90⑶， 抗石擊性能< 2級，耐溫性240小時< 1級，耐鹽霧性：240小時，涂面無變化，二次機(jī)械性 能無變化，人工老化：1500小時，綜合評級為0 ;視為合格。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水性短工藝閃光底色漆，其特征在于：包括第一道水性短工藝閃光底色漆和第 二道水性短工藝閃光底色漆； 第一道水性短工藝閃光底色漆包括油漆組分和固化劑，油漆組分和固化劑的質(zhì)量比為 (10~30): 1 ;油漆組分由以下重量份的組分組成：水性聚酯改性樹脂10~40份，水性聚氨 酯樹脂10~40份，去離子水40~60份，分散劑1~5份，消泡劑0. 1~6份，鈦白粉5~ 35份，碳黑0· 1~3份，碳酸鈣1~20份，效應(yīng)顏料0· 1~10份，pH調(diào)節(jié)劑0· 1~3份， 光穩(wěn)定劑〇. 1~5份，潤濕劑0. 5~2份，流平劑0. 1~2份，助溶劑0. 1~5份，增稠劑 0· 1~2份； 第二道水性短工藝閃光底色漆由以下重量份的組分組成：聚酯改性樹脂30~40份， 效應(yīng)顏料〇. 1~10份，有機(jī)顏料或無機(jī)顏料2~10份，分散劑0. 1~2份，助溶劑1~10 份，pH調(diào)節(jié)劑0. 1~3份，增稠劑0. 1~8份，去離子水35~60份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性短工藝閃光底色漆，其特征在于：第一道水性短工藝閃 光底色漆的固化劑包括親水性異氰酸酯和疏水性異氰酸酯，親水性異氰酸酯和疏水性異氰 酸酯的質(zhì)量比為（3~1) : (1~3)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性短工藝閃光底色漆，其特征在于：第一道水性短工藝閃 光底色漆中的水性聚酯改性樹脂為水性環(huán)氧改性聚酯樹脂、水性丙烯酸改性聚酯樹脂或水 性聚氨酯改性聚酯樹脂。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性短工藝閃光底色漆，其特征在于：第一道水性短工藝閃 光底色漆的油漆組分中的流平劑包括流平劑A和流平劑B，流平劑A為氟改性聚丙烯酸酯， 流平劑B為聚醚改性硅氧烷，流平劑A和流平劑B的質(zhì)量比為1 : 4~6。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性短工藝閃光底色漆，其特征在于：第二道水性短工藝閃 光底色漆中的助溶劑包括助溶劑A和助溶劑B，助溶劑A為乙二醇丁醚，助溶劑B為異丙 醇。6. -種如權(quán)利要求1至5之一所述的水性短工藝閃光底色漆的涂裝方法，其特征在于 包括以下步驟： ① 待涂裝汽車工件的漆前表面處理； ② 對步驟①表面處理后的工件進(jìn)行電泳涂裝，工件表面覆蓋電泳漆層； ③ 噴涂第一道水性短工藝閃光底色漆；將第一道水性短工藝閃光底色漆的油漆組分與 固化劑混合均勻，然后噴涂在電泳漆層上，室溫流平2~3分鐘后，得到第一道水性短工藝 閃光底色漆層； 在第一道水性短工藝閃光底色漆層上噴涂第二道水性短工藝閃光底色漆，室溫流平 2~3分鐘后，得到第二道水性短工藝閃光底色漆層；在80°C下5~8分鐘預(yù)脫水，直至脫 掉第一道和第二道水性短工藝閃光底色漆中85%以上的水分； ④ 噴涂罩光清漆，將罩光清漆噴涂在第二道水性短工藝閃光底色漆層上，流平8至10 分鐘后，得到罩光清漆層；在60°C~140°C下烘干完成工件的涂裝。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水性短工藝閃光底色漆的涂裝方法，其特征在于：步驟①所 述的待涂裝汽車工件包括汽車金屬件和汽車非金屬件； 當(dāng)待涂裝汽車工件為汽車金屬件時，步驟①漆前表面處理時對汽車金屬件的表面進(jìn)行 脫脂處理，達(dá)到水膜連續(xù)及轉(zhuǎn)掛的狀態(tài)，再對金屬件表面進(jìn)行磷化處理后電泳表面； 當(dāng)待涂裝汽車工件為汽車非金屬件時，汽車非金屬件包括HIPS、PC、PP、ABS、PVC、SMC 材料制成的工件；對于ABS、PVC、SMC材質(zhì)的汽車非金屬件，除去表面的油和脫模劑完成漆 前表面處理；對于PP材質(zhì)的汽車非金屬件，采用等離子、火焰、靜電或化學(xué)處理法改變非金 屬件表面的極性；對于HIPS材質(zhì)的汽車非金屬件，使用異丙醇或乙醇擦拭表面完成漆前表 面處理；對于PC材質(zhì)的汽車非金屬件，使用異丙醇或乙醇擦拭表面完成漆前表面處理。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水性短工藝閃光底色漆的涂裝方法，其特征在于：當(dāng)待涂裝 汽車工件為汽車非金屬件時，漆前表面處理完畢后直接噴涂第一道水性短工藝閃光底色 漆。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水性短工藝閃光底色漆的涂裝方法，其特征在于：步驟③第 一道水性短工藝閃光底色漆層的厚度為5 μ m~35 μ m ;第二道水性短工藝閃光底色漆層的 厚度為5 μ m~25 μ m ;步驟④得到罩光清漆層的厚度為25 μ m~60 μ m。
【文檔編號】B05D3/02GK105985710SQ201510057053
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月4日
【發(fā)明人】岳曉峰, 徐勤列, 陳騁
【申請人】常州市武進(jìn)晨光金屬涂料有限公司