[发明专利]一种水基涂层组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种用于汽车密封条的水基涂层组合物及其制备方法。

背景技术

密封条是汽车重要的密封件，尤其是门框密封条不但要保证密封性，还要承受关门时的冲击力，因此既要有弹性，还要有韧性，一般选择由密实胶基体和海绵胶泡管组成，海绵胶泡管柔软并富有弹性，起着受压变形、卸压反弹的功能。

密封条使用过程中，大多仅考虑连接性能和密封性能，而耐候性、耐热性、防噪音、防水、防尘等方面考虑较少。早期密封条一般不经过处理，直接应用于汽车门框等位置，导致密封条不润滑、有阻涩感。随着汽车工业的快速发展，以及人们生活水平的提高，人们对包括密封条在内的汽车零部件的综合性能的要求也日益提高，对密封条的要求早已不仅仅停留在连接性和密封性等功能上，还需要有较好的耐候性、耐高温、高冲击强度、耐化学品性能、高耐磨耗性、抗老化性、甚至对手感、外观等都有着更高的要求。因此，通过覆盖涂层来改善密封条性能的方法很快得到推广。

涂层覆盖是通过喷涂方式，将特殊高分子涂层材料喷涂到车门密封条表面，形成涂膜。最早使用的涂层是含聚二甲基硅氧烷聚合物基体的油性涂层，这种涂层有着良好的抗冻性、一般性低滑动性、优良光洁度和手感，但是机械性能不好，而且在极端恶劣的气候如冷、热、风和雨的条件下，其中的弹性体部分会暴露出来，在涂膜中不是靠化学键合的硅酮涂层组分会逐渐损失，导致弹性体部分表面滑动性减少；而且硅酮类还会渗透到涂层表面并从那里转移到附近的表面，从而影响到随后的涂布或工序。也有报道将氟碳聚合物作为涂层，氟碳聚合物虽然有着良好的耐候性、高强度、耐腐蚀等综合性能，但是成本过高。

李冰枝在《用磁性涂层改善车门密封条的密封性能》(橡胶参考资料，2001，31(8)：27~32)一文中公开了一种磁性涂料，在海绵体上挤出一层磁性涂层，从而增加海绵体的密封功能，但是这种涂层综合性能有限，而且未见有产业化生产。

中国专利CN1526579A和中国专利CN2651033Y公开的车辆门窗密封条均采用了乙烯涂层，生产成本低、效率高；但是上述专利技术中的涂层采用挤压成型一体连接的乙烯覆膜构成，附着力差。

随着人们环保意识的提高，低挥发有机含量(VOC)涂层已成为目前的发展趋势，传统涂层因为使用大量的有机溶剂，已经不能满足对环境友好的要求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种水基涂层组合物，基础结膜材料中加入氯化聚烯烃为主体的纳米水基乳液，使涂层具有良好的滑动性能、附着力、耐候性和耐污性，同时以水为溶剂，对环境友好，克服了传统涂层存在的技术缺陷，可用于汽车车门密封条尤其是海绵条上。

本发明水基涂层组合物的组成包括：包括纳米水基乳液和至少一种可交联树脂(crosslinkable resin)的混合物；和至少一种水基交联剂；所述纳米水基乳液包括至少一种氯化聚烯烃(chlorinated polyolefin)和去离子水。

其中，所述可交联树脂可以是聚氨酯、聚碳酸酯、或其组合；所述水基交联剂可以是聚异氰酸酯、多官能团氮丙啶、或其混合物；最佳为聚碳酸酯和聚氨酯混合物，二者重量比优选为40：25~35。

其中，所述聚异氰酸酯的NCO含量优选为15~20%，所述多官能团氮丙啶官能度优选为三官能团氮丙啶

其中，所述纳米水基乳液中，氯化聚烯烃含量优选为30~50wt%；所述水基交联剂含量优选为1~15重量份；所述纳米水基乳液与可交联树脂混合物含量优选为100重量份。

其中，所述水基涂层组合物还可以包括消泡剂、流动添加剂、流平剂、增稠剂、助溶剂。

其中，所述消泡剂可以是矿物油类消泡剂、硅氧烷类消泡剂、或者其混合物；所述流平剂可以是聚丙烯酸酯类流平剂、有机硅流平剂、或其混合物；所述增稠剂可以是碱溶性丙烯酸酯类增稠剂、聚氨酯缔合型增稠剂、或其混合物；所述助溶剂可以是醇、醚、或其混合物；所述流动添加剂可以是聚醚改性聚硅氧烷(polyether modified polysiloxane)。

根据本发明的一种优选实施方式，所述水基涂层组合物组分包括：

本发明选择具有高柔软度的聚碳酸酯、或聚氨酯作为基础膜材料，加入氯化聚烯烃为主体的纳米水基乳液，可使本发明水基涂层具有良好的滑动性能、附着力和耐污性。且与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1．减少摩擦，改善橡胶部件的平滑性；

2．消除橡胶部件对其他表层的粘附；

3．使橡胶具有疏水性，并防止橡胶表面被污染；

4．耐候性好，在高温或低温条件下均能保持良好的性能；