[发明专利]一种应用于工程机械的水性环氧湿碰湿聚氨酯配套漆及其制备方法

说明书

本发明公开一种应用于工程机械的水性环氧湿碰湿聚氨酯配套漆及其制备方法，将水性双组分环氧防腐底漆与水性双组分聚氨酯面漆相配套，在满足工程机械涂装领域中的漆膜外观、丰满度、光泽、硬度、柔韧性、耐盐雾、耐40℃水、耐酸碱等性能要求的同时，还可以在不改动目前生产线，可使用原油性漆涂装线的前提下，实现工程机械中“湿碰湿”工艺，提高了生产效率、降低了生产能耗，推动了国内各行业“油转水”进程。

技术领域

一种应用于工程机械的水性环氧“湿碰湿”聚氨酯配套漆及其制备方法，属于涂料应用领域。

背景技术

近年来，我国工程机械制造业得到了迅猛发展，由于工程机械产品大多数外型尺寸庞大，因此涂料的需求量大，工程机械用涂料市场前景十分广阔。随着大气污染问题日益突出，资源节约、绿色发展共识的形成，国家及地方出台了相关法律法规文件和更严格的排放标准及惩罚措施，工程机械涂装生产过程的治污减排越来越迫切。

为满足环保要求，从源头减少VOC排放，提高产品竞争力，工程机械制造商在关注产品获得防腐性能和外观质量优良涂层的同时，工程机械涂装的应用趋势正朝着节能环保型、低碳涂装方向发展，如水性涂料、高固体分涂料、粉末涂料、UV光固化等。

从安全环保、涂层性能、能源消耗、施工难易程度、综合成本及投资、工程机械结构件复杂性及国家法律法规等方面综合分析，水性涂料中VOC排放比溶剂型涂料大幅降低，可达到绿色环保要求，同时具有不燃不爆，无火灾危险，对人体伤害小等优势，目前水性涂料在汽车、集装箱、工程机械、船舶等行业也将越来越广泛应用。

工程机械设计使用年限一般为8～15年，参考GB/T30790《色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护》，一般认为工程机械所处的工作环境属于大气腐蚀环境中的C3(中等)或C4(高)等级，工程机械的防腐设计属于中期(M) 耐久性。此外，市场和用户对工程机械产品外观质量要求逐步提高，因此工程机械产品涂层应具有较好的装饰性、良好的机械性能、优良的防腐蚀性和耐候性。

水性涂料在满足工程机械涂层要求的前提下，相比溶剂型涂料有诸多优势，但由于水性涂料是以水基高分子为成膜物质，用水作为溶剂或分散介质的涂料，受施工难度、设备投资增加及成本高等因素制约，工程机械水性涂料使用“湿碰湿”涂装仍在探索阶段或处于初步应用阶段。

“湿碰湿”涂装工艺就是在第一道漆膜(底漆)尚未完全干燥时，接着喷涂第二道漆膜(面漆)，底、面漆喷涂后再一起进行烘烤干燥。相比传统的“两喷两烘”简化了工艺过程，取消了底漆烘干打磨工艺，合并了底面漆的烘干工序，节约了底漆烘干能源消耗费用，缩短了涂装作业周期，提高了作业效率，降低了生产成本，其最大的特点为上道油漆不干透即涂装下道油漆。涂装生产线减短，生产单元需求面积相对减少，底漆与面漆之间结合更加牢固，层间附着力更好。

一般工程机械涂层为“底漆+面漆”两涂层体系，在工程机械涂装中较为常见的“湿碰湿”涂装工艺为双组分环氧底漆和双组分聚氨酯面漆组成的两涂层体系。

采用“湿碰湿”涂装工艺，底漆、面漆必须具有良好的配套性。底漆、面漆全部为聚氨酯体系较为常见和成熟。底漆为环氧体系，面漆为聚氨酯体系时虽可采用“湿碰湿”的方法，但需掌握好2道油漆合适的干湿程度与反应程度，最大限度减少双组分聚氨酯面漆所用固化剂(异氰酸酯)易与双组分环氧底漆使用的固化剂(胺类)发生反应，底面漆内溶剂、稀释剂等挥发的相互影响，避免出现涂层起皱、流挂、鱼眼、起泡等外观缺陷及性能不佳等问题。

近年来，工程机械水性涂料使用“湿碰湿”涂装仍在探索阶段或处于初步应用阶段，报道及实际应用相对较少。

专利CN 110003771A描述了可湿碰湿施工的配套漆及其制备方法，使用水性环氧防腐底漆与聚氨酯面漆，进行搭配实现湿碰湿施工，但其施工窗口(温湿度，流平时间)较窄，底漆膜厚，面漆膜厚偏薄，因为工程机械结构复杂性及施工环境多变性等情况的存在，此配套漆在实际应用中存在复合涂层膜厚偏薄、耐性不足、湿态附着力不足等问题。