一種高耐刮擦的雙組份納米改性丙烯酸清漆及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種雙組份丙烯酸清漆，適用于汽車內飾塑料件，特別涉及一種高耐刮擦的納米改性丙烯酸清漆及其制備方法，屬于涂料技術領域。該雙組份丙烯酸清漆由A、B、C三部分混合制備而成，其中A組份為原油，B組份為稀釋劑，C組分為固化劑。A組份是由以下原材料組成：丙烯酸樹脂，納米二氧化硅，潤濕劑，流平劑，紫外線吸收劑，光穩定劑，丙二醇甲醚醋酸酯，二甲苯，100#溶劑；B組份由HDI三聚體固化劑，脫水醋酸正丁酯組成；C組份由甲苯，丙二醇甲醚醋酸酯，甲基乙基酮，醋酸正丁酯組成。本發明制備的清漆不僅具有優異的耐水性、耐化學品等基礎性能，而且具有高耐刮擦的特殊性能。
【專利說明】
一種高耐刮擦的雙組份納米改性丙烯酸清漆及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種雙組份丙烯酸清漆，適用于汽車內飾塑料件，特別涉及一種高耐 刮擦的雙組份納米改性丙烯酸清漆及其制備方法，屬于化工涂料制備工藝技術領域。
【背景技術】
[0002] 近年來人們對汽車內飾涂料的需求越來越追求個性化及功能化，不僅要具備一般 涂料的基本性質，而且要滿足一些其他特殊的性能：如耐刮擦性、耐水性等。本發明采用雙 組份丙烯酸清漆體系，用納米二氧化硅對體系進行改性，獲得了具有高耐刮擦性能的油性 面漆，目前尚未見有文獻或專利報道過。
[0003] 申請號為201510143452.X的發明專利提供了一種SiC納米粉末改性耐磨耐沖擊美 術涂料的制備方法，有效提高了漆膜的強度、硬度和韌性，但并未對改性漆膜的耐刮擦性作 出說明，且不知能否應用于汽車內飾塑料件涂料中；申請號為201410431274.6的發明專利 公開了一種耐刮擦汽車涂料，配方由聚丙烯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯、碳酸鈣、二氧化 硅、聚硅氧烷、芥酸酰胺羥、羥乙基纖維素、顏料、無機填料組成，與去除聚丙烯樹脂、聚硅氧 烷和羥乙基纖維素的對照組相比，刮痕處的亮度變化顯著降低，且表面刮痕光滑，表明其耐 刮擦性能顯著提高，但該發明專利并未對該漆膜的其他性能進行測試，且耐刮擦性能的提 高幅度也并未給出說明。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是：提供一種高耐刮擦的雙組份納米改性丙烯酸清漆及其制備方 法，旨在解決汽車內飾塑料件不耐刮擦的難題。制備出的納米二氧化硅改性雙組份丙烯酸 油性清漆不僅具有優異的耐水性、耐化學品、良好的機械性能、高附著力、高硬度、低溫固 化、耐老化性等基礎性能，而且具有高耐刮擦的特殊性能。
[0005] 為實現上述目的，本發明所述的一種納米二氧化硅改性雙組份丙烯酸油性清漆由 A、B、C三組份按重量比3: (0.8-1): (1.5-2.0)混合制備而成。A組份是由以下原材料按重量 份比組成:丙烯酸樹脂50-70份，納米二氧化硅10-25份，潤濕劑0.1-0.5份，流平劑0.1-0.7 份，紫外線吸收劑0.2-2.0份，光穩定劑0.1-0.7份，丙二醇甲醚醋酸酯3-15份，二甲苯2-10 份，100 #5-15份;B組份是由以下原材料按重量份比組成:HDI三聚體固化劑50-80份，脫水醋 酸正丁酯20-50份;C組份是由以下原材料按重量份比組成：甲苯30-45份，丙二醇甲醚醋酸 酯15-40份，甲基乙基酮0-15份，醋酸正丁酯15-40份。
[0006] 其中，A組份所述的丙烯酸樹脂并非為單一類型的丙烯酸樹脂，需要至少兩種以上 不同固含、羥基值、酸值的丙烯酸樹脂搭配使用，使漆膜具有更優異的性能。
[0007] 組份粘度為4000±300 11^&.8/25。(：。
[0008] 組份所述的納米二氧化硅平均粒徑為20nm，以50%的重量比均勻分散于醋酸正丁 酯溶液中。
[0009]組份所述的基材潤濕劑為一種有機硅表面助劑，流平劑為氟改性聚合物，紫外線 吸收劑為羥基苯并三唑型紫外線吸收劑，光穩定劑為受阻胺型光穩定劑。
[0010] 所述的A組份制備方法如下:在干凈符合標準的容器內，按比例依次加入丙烯酸樹 月旨、納米二氧化硅溶液和丙二醇甲醚醋酸酯，啟動分散機，在轉速500-800r/min下中速攪 拌均勻分散5min，得到預分散樹脂，然后加入基材潤濕劑、流平劑、紫外線吸收劑、光穩定 劑、二甲苯和1〇〇 #溶劑油，在轉速700_800r/min下中速攪拌分散0.5-1.5h;所述B組份制備 方法如下：在干凈的容器中，按比例加入HDI三聚體固化劑和脫水醋酸正丁酯攪拌至分散均 勻;所述C組份制備方法如下：在干凈的容器中，按比例加入甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基 乙基酮、醋酸正丁酯，轉速300r/min攪拌至分散均勻即可。
【具體實施方式】
[0011] 實施例1: 在干凈符合標準的容器內，依次稱取丙烯酸樹脂a(固含70%，酸值6mgK0H/g、羥基含量 4.2%) 15份、丙烯酸樹脂b (固含50%、酸值3mgK0H/g、羥基含量2.0%) 20份、丙烯酸樹脂c (固含 70%、酸值9mgK0H/g、羥基含量2.24%)22份、納米二氧化硅20份和6份丙二醇甲醚醋酸酯，啟 動分散機，在轉速700r/min下中速攪拌均勻分散5min，得到預分散樹脂;再依次加入5份二 甲苯、9.5份100 #溶劑油、基材潤濕劑0.3份、流平劑0.5份、紫外線吸收劑份1.1份、光穩定劑 〇. 6份，在轉速800r/min下中速攪拌分散Ih，即得A組份;B組份需要在干凈的容器中加入70 份HDI三聚體固化劑和30份脫水醋酸正丁酯，攪拌至分散均勻而獲得;C組份制備方法如下， 在干凈的容器中，加入40份甲苯、25份丙二醇甲醚醋酸酯、10份甲基乙基酮、25份醋酸正丁 酯，轉速300r/min攪拌至分散均勾即可。
[0012] 在使用時，將A、B、C三組份按重量比3:1:1.5混合均勻，采用噴涂、刷涂、淋涂中的 任何一種方式進行施工，其中C組份不參與化學反應，僅起調稀施工作用。
[0013] 實施例2: 在干凈符合標準的容器內，依次稱取丙烯酸樹脂a(固含70%，酸值6mgK0H/g、羥基含量 4.2%) 16份、丙烯酸樹脂b (固含50%、酸值3mgK0H/g、羥基含量2.0%) 21份、丙烯酸樹脂c (固含 70%、酸值9mgK0H/g、羥基含量2.24%)23份、納米二氧化硅17份和8份丙二醇甲醚醋酸酯，啟 動分散機，在轉速700r/min下中速攪拌均勻分散5min，得到預分散樹脂;再依次加入6份二 甲苯、7份100 #溶劑油、基材潤濕劑0.2份、流平劑0.4份、紫外線吸收劑0.9份、光穩定劑0.5 份，在轉速800r/min下中速攪拌分散lh，即得A組份;B組份需要在干凈的容器中加入70份 HDI三聚體固化劑和30份脫水醋酸正丁酯，攪拌至分散均勻而獲得;C組份制備方法如下，在 干凈的容器中，加入40份甲苯、25份丙二醇甲醚醋酸酯、10份甲基乙基酮、25份醋酸正丁酯， 轉速300r/min攪拌至分散均勾即可。
[0014] 實施例3: 在干凈符合標準的容器內，依次稱取丙烯酸樹脂a(固含70%，酸值6mgK0H/g、羥基含量 4.2%) 18份、丙烯酸樹脂b(固含50%、酸值3mgK0H/g、羥基含量2.0%)21份、丙烯酸樹脂c (固 含70%、酸值9mgK0H/g、羥基含量2.24%)25份、納米二氧化硅15份和8.5份丙二醇甲醚醋酸 酯，啟動分散機，在轉速700r/min下中速攪拌均勻分散5min，得到預分散樹脂;再依次加入 6.3份二甲苯、5份100 #溶劑油、基材潤濕劑0.1份、流平劑0.2份、紫外線吸收劑份0.6、光穩 定劑0.3份，在轉速800r/min下中速攪拌分散Ih，即得A組份;B組份需要在干凈的容器中加 入70份HDI三聚體固化劑和30份脫水醋酸正丁酯，攪拌至分散均勻而獲得;C組份制備方法 如下，在干凈的容器中，加入40份甲苯、25份丙二醇甲醚醋酸酯、10份甲基乙基酮、25份醋酸 正丁酯，轉速300r/min攪拌至分散均勻即可。
[0015] 對比例1: 在干凈符合標準的容器內，依次稱取丙烯酸樹脂a 21份、丙烯酸樹脂b 24份、丙烯酸樹 脂c 29份和10份丙二醇甲醚醋酸酯，啟動分散機，在轉速700r/min下中速攪拌均勻分散 5min，得到預分散樹脂;再依次加入8.5份二甲苯、6份100 #溶劑油、基材潤濕劑0.15份、流平 劑0.25份、紫外線吸收劑份0.7、光穩定劑0.4份，在轉速800r/min下中速攪拌分散Ih，即得 A組份;B組份需要在干凈的容器中加入70份HDI三聚體固化劑和30份脫水醋酸正丁酯，攪拌 至分散均勻而獲得;C組份制備方法如下，在干凈的容器中，加入40份甲苯、25份丙二醇甲醚 醋酸酯、10份甲基乙基酮、25份醋酸正丁酯，轉速300r/min攪拌至分散均勻即可。
[0016] 對采用同一施工方式制備的四種樣板進行性能檢測： 依據上述實施例1-3制備的改性雙組份丙烯酸油性清漆，在PP、ABS、PS的塑料底材上測 試其性能，都具有良好的耐刮擦性、附著力、硬度、耐水及耐酸堿，并與未添加納米二氧化硅 的雙組份丙烯酸油性清漆相對比，結果如下：其中，附著力測試依據GB/T5210-2006，硬度 測試依據GB/T 6739-2006,耐水測試依據GB/T 5209-1985，耐酸堿性能測試依據GB/ T9274-1988,耐磨性選擇耐磨耗試驗機來測試(測試行程50mm，速度120次往返/分，500g負 重砝碼，記錄開始出現劃痕的摩擦往返次數），并用一元硬幣在漆膜表面大力的往返刮劃10 次，觀測刮痕狀況。
[0017] 實施例1-3與對比例1性能對比測試結果
本發明所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行的描述，并非對本發明構思 和范圍進行限定，在不脫離本發明設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本發明的 技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護范圍，本發明請求保護的技術內 容，已經全部記載在權利要求書中。
【主權項】
1. 一種高耐刮擦的雙組份納米改性丙烯酸清漆，其特征在于，是由A、B、C三組份按重量 比3: (0.8-1) :(1.5-2.0)混合制備而成： A組份是由以下原材料按重量份比組成： 丙烯酸樹脂 50-70份 納米二氧化娃 10-25份 潤濕劑 0.1-0.5份 流平劑 0.1-0.7份 紫外線吸收劑 0.2-2.0份 光穩定劑 0.1-0.7份 丙二醇甲醚醋酸酯 3-15份 二甲苯 2-10份 1〇〇#溶劑 5-15份 B組份是由以下原材料按重量份比組成： HDI三聚體固化劑 50-80份 脫水醋酸正丁酯 20-50份 C組份是由以下原材料按重量份比組成： 甲苯 30-45份 丙二醇甲醚醋酸酯 15-40份 甲基乙基酮 0-15份 醋酸正丁酯 15-40份。2. 根據權利要求1所述的具有高耐刮擦性能的雙組份納米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，A組份優選由以下重量份比例的原料所制成： 丙烯酸樹脂 55-65份 納米二氧化娃 15-20份 基材潤濕劑 0.1-0.3份 流平劑 0.2-0.5份 紫外線吸收劑 0.6-1.2份 光穩定劑 0.2-0.6份 丙二醇甲醚醋酸酯 5-10份 二甲苯 3-8份 1〇〇#溶劑 5-10份 B組份優選由以下原材料按重量份比組成： HDI三聚體固化劑 60-75份 脫水醋酸正丁酯 25-40份 C組份優選由以下原材料按重量份比組成： 甲苯 35-45份 丙二醇甲醚醋酸酯 25-35份 甲基乙基酮 5-15份 醋酸正丁酯 20-30份。3. 根據權利要求1所述的具有高耐刮擦性能的雙組份納米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，所述丙烯酸樹脂并非為單一類型的丙烯酸樹脂，需要至少兩種以上不同固含、羥基值、 酸值的丙烯酸搭配使用，使漆膜具有更優異的性能。4. 根據權利要求1所述的具有高耐刮擦性能的雙組份納米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，所述A組份粘度為4000±300mPa · s/25°C。5. 根據權利要求1所述的具有高耐刮擦性能的雙組份納米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，所述納米二氧化硅平均粒徑為20nm，以50%的重量比均勻分散于醋酸正丁酯溶液中。6. 根據權利要求1所述的具有高耐刮擦性能的雙組份納米改性丙烯酸清漆，其特征在 于，基材潤濕劑為有機硅表面助劑，流平劑為氟改性聚合物，紫外線吸收劑為苯并唑型紫外 線吸收劑，光穩定為受阻胺型光穩定劑。7. 根據權利要求1-6所述，本發明具有高耐刮擦性能的雙組份納米改性丙烯酸清漆，其 特征在于，所述A組份制備方法如下:在干凈符合標準的容器內，按比例依次加入丙烯酸樹 月旨、納米二氧化硅溶液和丙二醇甲醚醋酸酯，啟動分散機，在轉速500-800r/min下中速攪拌 均勻分散5min，得到預分散樹脂，然后加入基材潤濕劑、流平劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、 二甲苯和100 #溶劑油，在轉速700-800r/min下中速攪拌分散0.5-1.5h;所述B組份制備方 法如下：在干凈的容器中，按比例加入HDI三聚體固化劑和脫水醋酸正丁酯攪拌至分散均 勻;所述C組份制備方法如下：在干凈的容器中，按比例加入甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基 乙基酮、醋酸正丁酯，轉速300r/min，攪拌至分散均勻即可。
【文檔編號】C08G18/79GK105860794SQ201610223034
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】劉立新, 袁麗
【申請人】湖南省金海科技有限公司