专利名称：一种汽车用双组分聚氨酯涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚氨酯涂料，特别是涉及一种汽车用双组分聚氨酯涂料及其制备方 法。
背景技术：
在汽车工业发达的国家中，汽车涂料的用量在涂料产量中占有极其重要的地 位，一般仅次于建筑用涂料。但它在涂料的销售额中所占的比例最大，且高于建筑涂 料。因此，各国涂料生产厂家非常重视汽车涂料的发展动向及开发，以适应汽车工业发 展的需要，汽车涂料的生产和技术开发有集团化、国际化的倾向。在近10多年里，汽车 涂料在其耐候性、耐石击性、外观装饰性、高艺术观赏性等方面都取得了很大的进展。 但是，随着人们环保意识的增强，使汽车用涂料又面临种种新的课题。双组分聚氨酯涂料是近年来发展起来的高质量、环境友好的新型汽车涂料。目 前我国的聚氨酯涂料以双组分醇酸聚氨酯涂料为主，是以预聚物与含羟基的醇酸树脂拼 用制成的。但因其泛黄性严重，只能用于深色室内用涂料。随着涂料工业的迅速发展， 尤其是高装饰性耐候涂料品种需求量的增长，聚氨酯涂料的需求量也迅速增长。近来使 用不泛黄的脂肪族聚氨酯原料，以改进泛黄性和提高耐候性。这些脂肪族异氰酸酯在涂 料中使用的有六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷 二异氰酸酯(HMDI)，使用最多、最重要的是HDI。二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)在涂 料工业中也有相当的应用，但也存在泛黄问题，只能在深色内用涂料中有所选用。双组分丙烯酸树脂涂料由A羟基组分(羟基丙烯酸树脂)及B组分(多异氰酸 酯)组成。其主要涉及的反应机理有R-OH+R' -NCO ^ R' NHCOO-R 聚氨酯R-NC0+H20 — R-NHCOOH — RNH2+C02R-NH2+NCOR — RNHCONHR通过特定水性多羟基聚合物与含-NCO基团的异氰酸酯交联，形成具有特定功 能的聚氨酯。它具有高附着力、抗酸抗碱、耐老化的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双组分聚氨酯汽车中涂涂料，该涂料不仅具有较好 的耐候性，更具有高光泽性，还进一步提高了中涂涂料膜的机械强度和抗石击性，对基 材进行涂布时不易出现气泡、形成涂料膜缺陷等问题。本发明目的通过如下技术方案实现一种汽车用双组分聚氨酯涂料，该涂料包括A组分和B组分；以质量百分比计，所述A组分原料包括如下组分羟基丙烯酸酯 30 35%线形饱和聚酯 8 10%
润湿分散剂催化剂着色颜料填料防锈颜料溶剂
1 1.5% 0.5 0.8% 10.06 12% 16 22%
13 16% 10 15%所述的羟基丙烯酸酯的羟基含量为30 50mgKOH/g，酸价为10 30mgKOH/ g ；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或醋酸锡；所述的着色颜料为钛白粉、炭黑；所述的填料为滑石粉、硫酸钡和碳酸钙；所述的防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝和锌粉；所述B组分由异氰酸酯固化剂和溶剂组成；以质量百分比计，所述B组分原料组成为异氰酸酯固化剂55%溶剂45%所述的异氰酸酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体；所述A组分和B组分中的溶剂选自乙二醇乙醚醋酸酯、甲苯、甲基异丁基酮和 丙二醇丁醚一种或多种。为进一步实现本发明目的，所述A组分原料还优选包括0 2%的流平剂。所述A组分原料还优选包括0 3%的紫外线吸收剂。使用时，所述A组分与B组分重量比为2.5 5.5 1 ；其异氰酸酯基的含量与 丙烯酸树脂的羟基含量之比为1 1.4 1。所述的汽车用双组分聚氨酯涂料的制备方法将所述的A组分各原料混合均 勻、过滤、研磨，得到A组分混合物；将权利要求1所述的B组分中的各原料混合，搅 拌均勻得到B组分混合物。本发明提供一种双组份聚氨酯涂料，其中丙烯酸树脂优选为江苏融泰化工有限 公司生产的RT-9020;本发明所述助剂包括润湿分散剂、流平剂、紫外线吸收剂，皆为 本领域常用助剂。相对于现有技术，本发明具有以下优点和进步(1)提高了中涂涂料的光泽度，能够改善中涂涂料与防锈底涂料的层间附着力。(2)提高了固化后涂料膜的耐候性与抗石击性能。(3)提高了固化后膜的耐冲击性与耐水性。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但是本发明的实施方式不限如此。实施例1以质量百分比计，一种汽车用双组份聚氨酯涂料A组分混合物各原料组分含量 为页RT-9020 30%PBA2000 8%硫酸钡10%滑石粉8%碳酸钙2%钛白粉12%炭黑0.06%磷酸锌9%三聚磷酸铝 3%锌粉1.8%Anti-Terra-203 1.5%BYK-310 2%T-120.64%UVl 1302%混合溶剂 10%羟基丙烯酸树脂为江苏融泰化工有限公司生产的RT-9020。线形饱和聚酯 为PBA2000(广州石油化工总厂售)。填料为硫酸钡、滑石粉和碳酸钙。着色颜料 为钛白粉和炭黑。防腐颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝和锌粉。助剂包括润湿分散剂 Anti-Terra-203 (广州市尚国化工原料有限公司售)，流平剂BYK-310 (广州市尚国化工原 料有限公司售)，催化剂Τ_12(广州伟伯化工有限公司售)以及紫外光吸收剂UV1130(广 州志一化工有限公司)。混合溶剂由乙二醇乙醚醋酸酯、甲苯和甲基异丁基酮按质量比 1:1:1组成。A组分混合物的配制取的线形饱和聚酯与羟基丙烯酸树脂混合均勻，按顺序 加入填料、着色颜料、防腐颜料、助剂以及混合溶剂，混合搅拌lh，转速为800rpm，混 合均勻后采用400目的不锈钢网过滤，得A组分混合物。B组分混合物的配制将55重量份的HDI三聚体与45重量份的混合溶剂，在 转速为500rpm下混合搅拌30min，得到B组分混合物，其中混合溶剂是由乙二醇乙醚醋 酸酯、甲苯和甲基异丁基酮按照重量比为111的比例配置组成。稀释剂为乙二醇乙醚醋酸酯甲苯丙二醇丁醚=1:2:2。按照重量比A/B/稀释剂=2.5 1 1，喷涂在经过杜邦产的防锈底涂料铁板 上，干燥5min后，在60°C下烘烤30min，得到中涂涂料铁板D1，再于Dl上喷涂杜邦产 的面涂料，得到铁板D2。实施例2以质量百分比计，一种双组份聚氨酯涂料A组分混合物各原料组分含量为RT-902033%PBA20009%硫酸钡8%滑石粉 %碳酸钙钛白粉 炭黑 磷酸锌 三聚磷酸铝 锌粉
10% 0.1%
9% 3%
3%
Anti-Terra-203 1.3% BYK-3101.8%
T-120.8%
UVl 1303%
混合溶剂 10%
按照实例1所述方法与步骤配制A组分混合物t 按照实施例1所述的配方制备B组分混合物。
稀释剂为乙:醇乙醚醋酸酯
甲苯丙二醇丁醚=1 2 2c
按照重量比Α/Β/稀释剂=5/1/1，喷涂在经过杜邦产的防锈底涂料铁板上，干 in后，在60°C下烘烤30min，得到中涂涂料铁板E1，再于El上喷涂杜邦产的面涂 到铁板E2。 实施例3
以质量百分比计，一种双组份聚氨酯涂料A组分混合物各原料组分含量为
RT-9020 PBA2000
硫酸钡
滑石粉
碳酸钙
钛白粉
炭黑
磷酸锌
三聚磷酸铝
锌粉
33% 8% 10% 8% 4% 11.9% 0.1% 9% 4%
3%
Anti-Terra-203 1 % T-120.5%
UVl 1303%
混合溶剂 4.5%
按照实例1所述方法与步骤配制A组分混合物t 按照实施例1所述的配方制备B组分混合物。
稀释剂为乙:醇乙醚醋酸酯
甲苯丙二醇丁醚=1 2 2C
按照重量比Α/Β/稀释剂=5/1/1，喷涂在经过杜邦产的防锈底涂料铁板上，干 燥5min后，在60°C下烘烤30min，得到中涂涂料铁板F1，再于Fl上喷涂杜邦产的面涂 料，得到铁板F2。
实施例4:
以质量百分比计，一种双组份聚氨酯涂料A组分混合物各原料组分含量为RT-9020 30%PBA2000 8%硫酸钡9%滑石粉 %碳酸钙 2%钛白粉 11%炭黑0.06%磷酸锌9%三聚磷酸铝 3%锌粉Anti-Terra-203 1.5%BYK-310 1.8%T-120.64%混合溶剂 16%按照实例1所述方法与步骤配制A组分混合物。按照实施例1所述的配方制备B组分混合物。稀释剂为乙二醇乙醚醋酸酯甲苯丙二醇丁醚=1:2:2。按照重量比A/B/稀释剂=5/1/1，喷涂在经过杜邦产的防锈底涂料铁板上，干 燥5min后，在60°C下烘烤30min，得到中涂涂料铁板G1，再于Gl上喷涂杜邦产的面涂 料，得到铁板G2。对比例1 将实施例1中的线性饱和聚酯去除，溶剂由10重量份变为18重量份。A组分混 合物、B组分混合物和稀释剂按照重量比为2.5 1 1的比例混合均勻，喷涂在经过杜 邦产的防锈底涂料铁板上，干燥5min后，在60°C下烘烤30min，得到中涂涂料铁板XI， 再于Xl上喷涂杜邦产的面涂料，得到铁板X2。测试方法如表1所示表权利要求
1. 一种汽车用双组分聚氨酯涂料，其特征在于，该涂料包括A组分和B组分； 以质量百分比计，所述A组分原料包括如下组分 羟基丙烯酸酯 30 35% 线形饱和聚酯 8 10%所述的羟基丙烯酸酯的羟基含量为30 50mgKOH/g，酸价为10 30mgKOH/g ；润湿分散剂 16 22%催化剂 13 16% 着色颜料 10 15%填料1 1.5% 防锈颜料0.5 0.8% 溶剂10.06 12%所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或醋酸锡；所述的着色颜料为钛白粉、炭黑；所述的填料为滑石粉、硫酸钡和/或碳酸钙；所述的防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝和/或锌粉；所述B组分由异氰酸酯固化剂和/或溶剂组成；以质量百分比计，所述B组分原料组成为异氰酸酯固化剂 55%溶剂45%所述的异氰酸酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体；所述A组分和B组分中的溶剂选自乙二醇乙醚醋酸酯、甲苯、甲基异丁基酮和丙二 醇丁醚一种或多种。
2.根据权利要求1所述的汽车用双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述A组分原料 还包括0 2%的流平剂。
3.根据权利要求1所述的汽车用双组分聚氨酯涂料，其特征在于所述A组分原料 还包括0 3%的紫外线吸收剂。
4.根据权利要求1所述的汽车用双组分聚氨酯涂料，其特征在于使用时，所述A组 分与B组分重量比为2.5 5.5 1 ；其异氰酸酯基的含量与丙烯酸树脂的羟基含量之比 为 1 1.4 1。
5.根据权利要求1所述的汽车用双组分聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于将所述的 A组分各原料混合均勻、过滤、研磨，得到A组分混合物；将权利要求1所述的B组分 中的各原料混合，搅拌均勻得到B组分混合物。
全文摘要
本发明公开了一种汽车用双组分聚氨酯涂料及其制备方法，该涂料包含A、B两组分，以A组分羟基丙烯酸树脂B组分脂肪族多异氰酸酯为基本组分，添加线形饱和聚酯、溶剂、助剂与颜填料，其中A组分与B组分重量比为2.5～5.5∶1，A组分包括羟基丙烯酸酯、线形饱和聚酯、润湿分散剂、催化剂、着色颜料、填料、防锈颜料和溶剂，B组分包括脂肪族多异氰酸酯、溶剂。本发明的涂料提高了中涂涂料的光泽度，能够改善中涂涂料与防锈底涂料的层间附着力。能够提高固化后涂料膜的耐候性与抗石击性能，同时提高了固化后膜的耐冲击性与耐水性。
文档编号C09D5/08GK102010652SQ20101052725
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者常然然, 李莉, 袁文辉 申请人:华南理工大学