[发明专利]用于汽车保险杠纳米分散水性导电底漆及其制法

说明书

技术领域

本发明属于汽车保险杠纳米分散水性底漆及其制备方法。 

技术背景

汽车保险杠通常为三元乙丙橡胶改性的聚丙烯等塑料基材，其表面涂装一般广泛采用静电喷涂工艺，因为该方法与传统的空气喷涂相比，可将涂料的利用率提高25～40％，从而有效地减少涂料的消耗，降低生产成本，同时降低汽车涂装生产对环境带来的污染。然而，汽车保险杠塑料件表面电阻通常为约10¹²～10¹⁶Ω/sq，无法通过静电涂覆把面漆直接涂布到塑料表面上。因此，通常对塑料基材表面涂覆一层导电底层涂料，赋予基材导电性，使其表面电阻值小于3×10⁷Ω/sq后，再进行静电涂覆。 

导电性底层涂料通常主要由成膜树脂、导电性填料以及助剂构成。目前，广泛采用导电碳黑、导电石墨、碳纤维、金属粉末以及导电性二氧化钛粉末为导电介质来制备导电涂料，相关的技术在ZL200510050812.8、CN1221768A、CN 1015266B、和ZL 200480020334.X给予了报道。上述这些报道均使用无机导电填料作为添加剂，要达到要求的电导，需要的添加量较大，甚至高达涂料总固化质量份的40％，如此高的无机填料添加剂，必然导致漆膜变脆，造成了涂层的机械性能下降，影响了面漆涂层的涂装。另外，成膜树脂大多采用聚氨酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂或醇酸树脂，然而，对于改性的聚丙烯塑料基材汽车保险杠，其低表面张力的特点使得上述这些树脂难以在该基材上提供好的附着力。 

导电高分子聚合物作为导电添加剂，不需要添加任何润湿分散剂就能和成膜树脂很好地相容，能有效地减小对漆膜带来的影响，是代替无机导电介质来制备导电底层涂料一个最为有效地方法。近年来，随着全球对挥发性有机化合物(VOC)排放量限制的日趋严格，绿色环保的水性涂料成为汽车工业涂料领域的发展趋势。高电导率纳米分散的水性导电聚苯胺(Macromolecules，2007，2007，40，8132-8135；Polymer，2009，50，2674-2679)以及聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸水性导电聚合物(Chem.Mater.2006，18，4354～4360；Macromolecules2006，39，6071～6074；J.Phys.Chem.B，2009，113，11378～11383；ACSnano，2010，4，2242～2248；Chem.Mater.2010，22，3670～3677，ACSApplied Materials and Interfaces，2010，2，474～483)是制备水性导电底漆有效的高分子聚合物导电添加剂。然而，目前仍旧没有将水性导电聚合物作为导电添加剂应用于汽车保险杠水性底漆制备的专利和报 道。 

对于汽车保险杠聚丙烯塑料基材来说，根据相似相容原理，氯化聚丙烯结构的树脂可以提供优异的附着力，聚氨酯树脂由于其优异的耐磨性、耐腐蚀性的优点，能满足汽车保险杠的需求，采用氯化聚丙烯对聚氨酯树脂进行改性无疑是理想的成膜树脂的选择。 

发明内容

本发明针对目前已有技术上存在的问题，提供了用于汽车保险杠纳米分散水性导电底漆及其制备方法，其特点是采用水性导电聚苯胺以及聚3，4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸导电聚合物为导电添加剂，氯化聚丙烯改性聚氨酯水性树脂为成膜树脂。 

用于汽车保险杠纳米分散水性导电底漆的成分及重量份配比如下： 

水性纳米分散导电聚合物为80～270份； 

氯化聚丙烯改性聚氨酯水性树脂为25～156份； 

水性交联剂为24.5～45份； 

水性助剂为15～30份； 

水性流平剂为0.8～3.2份； 

水性消泡剂为1.5～4.0份； 

杀菌剂为1.2～2.8份； 

所述的水性纳米分散导电聚合物为聚3，4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸或水性导电聚苯胺； 

氯化聚丙烯改性聚氨酯水性树脂为氯化聚丙烯改性聚氨酯阳离子水性树脂或氯化聚丙烯改性聚氨酯阴离子水性树脂； 

水性交联剂为水分散型多异氰酸酯； 

水性助剂为异丙醇、乙二醇丁醚和二乙二醇丁醚中的一种或两种混合物； 

水性流平剂选自离子型丙烯酸共聚体和聚醚改性聚二甲基硅氧烷型流平剂； 

水性消泡剂选自有机硅型消泡剂； 

杀菌剂为异噻唑啉酮。