[发明专利]一种常温快干水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法与用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车涂料，具体地说是一种由水性羟基丙烯酸树脂制备的常温快干型汽车实色漆。

背景技术

现今的低温固化的双组份丙烯酸聚氨酯涂料以其优异的耐久性、耐候性、高光泽和抗划伤性在汽车实色漆中占有重要的地位，然而该体系一般需70℃下烘烤30~40min方能进行抛光处理，这个过程的耗电如果折算成耗煤量，相当于3亿吨标准煤。如果能够实现更低温度更短时间的烘烤即可进行抛光处理，将大大节省能源的消耗，同时也可提高生产效率，缩短交车时间。

发明内容

为了克服现在技术的不足，本发明提供一种快干型水性汽车实色漆，使涂装过程在常温完成，降低汽车涂装过程中VOC排放，提高生产效率，缩短交车时间，便于推广及应用。

本发明提供了常温快干水性羟基丙烯酸树脂的制备方法，它包括了如下步骤：

在装有搅拌桨、温度计、冷凝器反应釜中，加入45重量份的一缩二丙二醇单甲醚，通入氮气升温至回流温度；在此温度下滴加12重量份的甲基丙烯酸甲酯、21重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、9~10重量份的甲基丙烯酸、11~15重量份的苯乙烯，1重量份的偶氮二异丁腈和0.5重量份的疏基乙醇组成的混合溶液，在4h内滴加完毕，保温0.5~1h，之后再加入的1重量份的偶氮二异丁腈，保温2h，即可得到丙烯酸树脂预聚物；将上述得到的羟基丙烯酸树脂真空蒸馏脱除部分溶剂，使溶剂的用量在树脂中的含量为5%；将脱除部分溶剂的树脂溶液倒入容器中，待树脂温度降至90℃时，加入氨水，中和度达80%，在高速圆盘分散机下以2500r/min进行中和反应，反应时间为1h；升高分散机的转数，边缓慢滴加去离子水边以3000r/min速度进行分散1~2h，然后充分搅拌40min出料，最终产品的固含控制在40~50%即得产品。

本发明所述的另一方案中，提供一种快干型水性汽车实色漆的制备方法，它包括：

（1）、在权利要求1水性羟基丙烯酸树脂中添加流平剂、消泡剂、水、颜料、多功能助剂和任选的增稠剂，得到组分A，其中各组分的添加量如下（以水性羟基丙烯酸树脂重量为100份计）：

权利要求1所述水性羟基丙烯酸树脂：100

流平剂（毕克公司的BYK346）：1~5

消泡剂（毕克公司的BYK028）：0.2~1，优选0.2~0.6

增稠剂（德国Borchers公司的Borchi Gel PW-25）：0~0.8，优选0.2~0.5

颜料（进口金红石钛白粉）：0~75，优选10~74

多功能助剂（水性分散剂、流平剂、消泡剂、色料、助溶剂或聚氨酯增稠剂中的一种或多种混合。）：0.2~0.8，优选0.4~0.6

水：20~70，优选30~60

（2）、将作为组分B的亲水改性的多异氰酸酯（用改性HDI）与组分A按照A:B=1.5~3.0: 1(优选约1.5 : 1)的重量比例混合均匀，即可制得水性汽车实色漆。

以上本发明所述的亲水改性的多异氰酸酯选自改性HDI（拜耳公司的Bayhydur 304）或改性IPDI（拜耳公司的 Bayhydur 401）中的一种或两种混合。

本发明的积极效果在于：

1、制备出一种水性汽车实色漆的水性羟基丙烯酸树脂，及其调配的成品常温快干型水性汽车实色漆；

2、上述的水性羟基丙烯酸树脂具有良好的颜料润湿性，改变了现有水性涂料无树脂研磨的现状，减少了生产工序，提高了生产效率。该分散体不仅快干、综合性能优异。

3、利用亲水改性的多异氰酸脂作为水性实色漆的交联固化剂，将其与多功能水性助剂、制备的水性丙烯酸树脂混合后配制出一种常温快干型水性汽车实色漆，在常温下40min左右即可干燥固化完全，形成的漆膜光泽高，丰满度好、耐候性好、耐化学性优异，超过同类溶剂型产品，此类产品的开发不仅有效的提高了生产效率，而且实现了汽车涂装过程中的节能减排是一类具有广阔市场前景的产品。

4、使用一种多功能水性助剂，它能有效的得提高漆膜的鲜映性，降低雾影，使漆膜的流平性好，并能有效的减少针孔、气泡等漆膜缺陷。

5、通过调整施工工艺使水性实色漆的施工适应性能大大提高，为水性实色漆大面积推广奠定了坚实的基础。

6、该水性汽车实色漆产品的VOC含量低于10%，完全达到最严格的环保要求，对环境极为友好，极大地减轻了对有机溶剂的使用与依赖，有效地节约了能源，而且漆膜性能优异和成本低。

具体实施方式

水性羟基丙烯酸树脂的性能和测试方法