[发明专利]一种水性复合涂料及其复合涂膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料的技术领域。更具体地，涉及一种水性复合涂料及其复合涂膜方法。

背景技术

三涂一烘(3C1B)工艺，是指汽车涂装工艺中，在涂有电泳涂膜的车身上，中涂、面漆、清漆三个涂层在同一个喷房内全部湿碰湿完成涂装。

与传统的汽车涂装工艺3C2B相比，表面上3C1B只是少了一次烘烤过程(中涂烘烤)，但是，无论是在涂层膜厚的控制、涂层外观的控制、涂装工艺上都有更高的要求。与3C2B相比，3C1B需要严格控制中涂与面漆之间交联反应时间和反应速率，使得中涂与面漆之间的层间配合性更好；为了确保涂膜的平滑性，中涂涂膜的膜厚必须比3C2B复合涂膜的中涂涂膜的膜厚薄，而由此可能会导致耐石击性降低、或在车辆行驶过程中飞溅的石子与涂抹碰撞导致复合涂膜破坏，或在电泳涂膜和水性中涂涂膜的界面处发生剥离。

目前，在3C1B材料配方中采用了丙烯酸树脂和高韧性聚酯树脂，通过调整中涂的树脂结构及溶剂来优化固化速率，使之与面漆有良好的湿碰湿涂装性能。该技术对涂料粘度和触变性要求大，在施工过程中，对喷漆室环境温度和湿度要求较高。

因此，需要提供一种水性复合涂料及其复合涂膜方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种水性复合涂料，本发明的水性复合涂料中涂与面漆之间的层间配合性好，所得复合涂膜平滑性、耐水性及耐石击性优异。

本发明的另一个目的在于提供一种水性复合涂料的复合涂膜方法，采用该涂装方法可得到一种平滑性、耐水性及耐石击性优异的复合涂膜。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种水性复合涂料，所述水性复合涂料包括水性中涂涂料和水性面漆涂料；所述水性中涂涂料的原料包括至少一种水性聚氨酯；所述水性面漆涂料的原料包括至少一种水性聚氨酯。

优选地，所述水性中涂涂料的原料包括水性聚氨酯A和水性聚氨酯B；

所述水性聚氨酯A的数均分子量大于7000，羟基值小于5；

所述水性聚氨酯B的数均分子量为1500-5000，羟基值为80-250。

高分子量、且低羟基的水性聚氨酯不会发生交联，可使涂膜具有柔韧性，因而可以得到伸长率较高的涂膜；而且通过采用高分子量体，还可使涂膜具有抗拉强度；但是由于不会发生交联，所以单独使用高分子量低羟基的水性聚氨酯，会出现交联密度较低，耐水性能较差的结果；因此，通过并用含羟基的水性聚氨酯，来确保交联密度，以便维持耐水性能。但是，如果交联的水性聚氨酯的分子量也较高的话，涂膜就会变得非常硬，耐石击性就会下降；因此经过多次试验，选择了上述两种水性聚氨酯。

优选地，所述水性面漆涂料的原料包括水性聚氨酯C和水性聚氨酯D；

所述水性聚氨酯C的数均分子量为1500-5000，羟基值为20-80；

所述水性聚氨酯D的数均分子量为1500-5000，羟基值为80-250。

本发明面漆涂料中使用所述两种水性聚氨酯，可以同时确保耐石击性能和耐水性能处于较高等级。本发明的中涂涂料与面漆涂料必须同时使用，由于本发明的涂装体系是3C1B，即在不烘干中涂的状态下喷涂面漆，所以会发生中涂和面漆的混层；也就是说可考虑成1个涂膜。因此，中涂和面漆必须是配套的。

优选地，所述水性中涂涂料的原料中水性聚氨酯A的用量占水性复合涂料总重的10-20wt％；水性聚氨酯B的用量占水性复合涂料总重的20-40wt％。

优选地，所述水性面漆涂料的原料中水性聚氨酯C的用量占水性复合涂料总重的5-15wt％；水性聚氨酯D的用量占水性复合涂料总重的10-30wt％。

本发明提供一种水性聚氨酯A的制备方法：

将具有数均分子量Mn 1500-4000，酸价AV(固含量)在5以下，羟值OHV在20-80的至少一种的聚酯多元醇，

至少含有1个二元醇和三元醇的混合物，

含有阴离子形成的官能团，另外需要含有至少二个能够与异氰酸酯反应的官能团的化合物，

非环式脂肪族二异氰酸酯，或者脂环族二异氰酸酯，

以上物质反应后胺中和，然后在水中分散，含有至少2个能与异氰酸酯反应的官能团并且经过扩链后即可得到数均分子量Mn7000以上，羟值OHV(固含量)在5以下的水分散性聚酯改性聚氨酯树脂A。

本发明提供一种水性聚氨酯B的制备方法：

具有数均分子量Mn500-2000，酸价AV(固含量)在5以下，羟值OHV在100-300的至少一种的聚酯多元醇，