本发明属于水性涂料领域，具体地，涉及一种汽车模型金属外壳水性面漆及其制备方法和储存容器。
背景技术：
近年来，随着人们生活水平的提高，人们购买汽车需求也日益增长，为了进一步促进汽车的销售，多数汽车厂家会以汽车模型作为礼品赠送给顾客，进一步起到宣传，营销的作用。汽车模型是真车的严格缩比，通常比例有1∶12、1∶18、1∶24、1∶43、1∶64、1∶72、1：87等，有的还限量发行。车模制造厂商要制作某款车型的模型，必须得到原厂的授权才行。为了制造高精度的模型，制造者还需得到原厂的技术支持，提供准确的数据资料。车模选用高档次的金属、塑料或树脂材料制成，加工工艺要求较高，喷漆的要求几乎要达到真车的水平。汽车外壳基本以金属为主，需喷涂面漆进行装饰和保护底材，因此对金属外壳喷涂面漆要求较高。而以往喷涂面漆以溶剂型为主，虽然光泽高，表观性能优异，但其味道偏大，且易磕碰掉漆，放置密封车内对司机有轻微健康威胁。但是现在我国大部分汽车模型外壳还是采用溶剂型涂料，主要存在以下技术问题：现有涂料以溶剂型为主，油漆苯系物含量高，voc非常高，一般voc高达500g/l以上，污染严重，存在火灾隐患；需大量有机溶剂进行稀释喷涂，喷涂的样件随着时间推移其溶剂也慢慢挥发，对接触者有一定的身体健康威胁。
因此，需要提供一种新的水性面漆来满足人们的多样化需求。
技术实现要素：
鉴于以上提到的现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种汽车模型金属外壳水性面漆，其不但具有较低的voc含量，硬度极高耐划伤，光泽效果好，而且具有极佳的耐溶剂性能，能够满足各方面的要求。
本发明的一方面公开了一种汽车模型金属外壳水性面漆，其包括a组分和b组分，其中，
所述a组分包括羟基丙烯酸水分散体，
所述b组分包括聚氨酯固化剂和环保助溶剂，
所述羟基丙烯酸水分散体的羟值为3％，固含量为44％，
所述聚氨酯固化剂中-nco与所述羟基丙烯酸水分散体中-oh的数量比为1.9-2.1:1。
作为优选地，所述a组分还包括助剂、粉料和去离子水，按质量份计，
所述水性乳液为65-78份，
所述助剂包括4-6份成膜助剂、0.2-0.3份中和剂、0.2-0.3份消泡剂、0.5-0.6份流平剂、0.6-0.8份分散剂和0.3-0.4份基材润湿剂，
所述粉料包括2-2.5份钛白粉和9-12份大红粉，
所述去离子水为8-15份；
所述b组分包括70-78份聚氨酯固化剂和20-23份环保助溶剂，
所述a组分与所述b组分按照质量比为5:1配合使用。
本发明的另一发面还公开了上述汽车模型金属外壳水性面漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将分散剂、成膜助剂、消泡剂和80％的去离子水进行混合，再加入大红粉和钛白粉料，以800r/min的速度搅拌20-30分钟，搅拌均匀，研磨，制备成色浆，备用；
(2)依次将水性乳液、基材润湿剂、流平剂、中和剂和20％的去离子水，加入搅拌釜中，以300r/min的速度搅拌20-30分钟，加入步骤(1)制备的色浆，再以800r/min的速度搅拌15分钟，混合均匀，过滤，得a组分；
(3)将聚氨酯固化剂加入环保助溶剂进行稀释，密封装罐，得b组分；
(4)将a组分与b组分混合，适量水调至施工粘度即可。
优选地，所述施工粘度的范围是斯托默粘度在70ku-100ku之间。
本发明的另一方面还公开了一种储存容器，用于储存本发明公开的汽车模型金属外壳水性面漆，该容器包括容器本体、分隔板、容器顶盖和顶盖开启装置，其包括容器本体、分隔板、容器顶盖和顶盖开启装置；
所述容器本体分为第一部分和第二部分，第一部分用于放置a组分，第二部分用于放置b组分；
所述分隔板设置在所述第一部分与所述第二部分之间，分隔板上设置有贯通装置，该贯通装置被打开之后，容器本体第一部分和第二部分互相贯通；
所述容器顶盖位于容器顶端，用于封闭容器本体；
所述顶盖开启装置设置在容器顶盖上，用于开启或闭合容器顶盖，且与分隔板上设置的贯通装置相连接。
优选地，所述顶盖开启装置与所述贯通装置的连接装置，能用于搅拌油漆，例如可以是搅拌棒，用于搅拌混合水性面漆的a组分和b组分。
进一步优选地，所述顶盖开启装置可以是压力喷洒装置，其上设置有与贯通装置相连接，且能够密封容器的开关装置。
本发明公开的汽车模型金属外壳水性面漆，属于水性涂料，以水为稀释剂，无任何苯系物做溶解溶剂，真正达到了无毒无害的环保标准，而且在性能上不亚于任何溶剂型涂料，填补了目前汽车模型金属外壳水漆市场的技术空白，符合涂料行业发展趋势，该汽车模型金属外壳水性面漆不但具有较低的voc含量，硬度极高耐划伤，光泽效果好，而且具有极佳的耐溶剂性能，能够满足各方面的要求。而且本发明公开的储存容器，能够将面漆的两种组分装在一个容器中，使用时可以随时开启，混合，方便使用，而且该容器可以直接作为面漆喷洒装置，涂料储存、运输和施工更加便捷。
具体实施方式
在这里专用的词“实施例”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方法。
为了更好的说明本发明内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
应理解，本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明公开的内容。本发明中所指的水，其所含杂质含量须符合工业用水国家标准。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的常规技术人员通常理解的相同含义。表示原料含量的单位均基于质量以份计。作为本发明中的其它原材料均指本领域内通常使用的原材料。
本发明所述的羟基丙烯酸水分散体，是指含有羟基的丙烯酸水分散体，其羟基为3％，固含量为44％，可以市场购买得到，也可以自己制备得到。例如采用种子乳液聚合，极性单体分段滴加工艺制备，其中单体包括但不限于甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸等。
本发明所述的助剂，包括但不限于成膜助剂、中和剂、消泡剂、流平剂、分散剂和基材润湿剂，均可以使用本领域常用的物质，通常可以市场购买得到。
在本发明所述的组分均可以采用本领域任何常用的物质，可以自己制备得到，也可以市场购买得到。在本发明的优选实施例中，羟基丙烯酸水分散体为上海源禾化工2743乳液，成膜助剂为乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或两种，中和剂为二甲基乙醇胺、amp-95中的一种或两种，消泡剂为先创的抑泡作用助剂941pl和byk-028的混合物，流平剂为毕克的byk-346、法国先创的pw-336中的一种或两种，分散剂为毕克的byk-190、byk-194中的一种或两种，基材润湿剂为tego的tego-245、tego-270中的一种或两种，钛白粉为金红石型钛白粉r-996，大红粉为河北梦丽化工生产的大红粉，所述环保助溶剂为乙二醇，所述聚氨酯固化剂是指含多异氰酸酸酯基的组分，在本发明的实施例中，所述聚氨酯固化剂均购买自市场的拜耳n3390。
在本发明中，所述羟基丙烯酸水分散体的羟值为3％，固含量为44％，聚氨酯固化剂中-nco与羟基丙烯酸水分散体中-oh的数量比为1.9-2.1，因为水性双组分涂膜的交联度随着n(-nco):n(-oh)的增大而增大，如果n(-nco):n(-oh)过小，-oh与-nco的接触反应几率较小，过大则会使得过多的-nco与水和氨基基团反应生成脲的几率增大，残留的聚氨酯固化剂会增塑涂膜，导致涂膜的耐介质性能、硬度和光泽等性能降低。同时羟基丙烯酸分散体的固含量过高也会对水性面漆的交联度造成和一定影响，进而影响涂膜的性质。因此，采用所述的羟基丙烯酸分散体并使在聚氨酯固化剂中-nco与羟基丙烯酸水分散体中-oh的数量比为1.9-2.1:1时，所述水性面漆的性能达到一个较好的平衡。
本发明公开的储存容器，用于储存本发明公开的汽车模型金属外壳水性面漆，该容器包括容器本体、分隔板、容器顶盖和顶盖开启装置。
其中，容器本体分为第一部分和第二部分，第一部分用于放置a组分，第二部分用于放置b组分。容器本体的第一部分和第二部分，其容积大小，与其中储存的组分体积相适应。本发明公开的水性面漆容器本体两部分容积的大小可以根据不同要求设置。
所述第一部分与所述第二部分之间设置的分隔板上，设置有贯通装置，该贯通装置能够有足够的强度，保证储存期间两部分容器不会互通，能够完全隔离两组分，使得两种组分能够长期稳定存放。同时，该贯通装置能够在外力作用下打开，使得容器本体第一部分和第二部分互相贯通，确保a、b两种组分能够在容器内混合。通常情况下，该贯通装置可以为金属易拉罐开启部件，在正常存储情况下能够完全隔离容器两隔离部分，在外力作用下则能够打开，确保两部分互通。
储存容器上还设置有容器顶盖，位于容器顶端，用于封闭容器本体，在容器顶盖上设置顶盖开启装置，该开启装置用于储存容器在装完面漆后封闭容器，同时能够在使用时开启容器顶盖，而且为了打开隔离板上的贯通装置，可以将开启装置与该贯通装置相连接，确保在开启容器顶盖时，打开贯通装置，实现a、b两种组分的混合。
作为一种变形方式，该贯通装置可以不与顶盖开启装置相连接。这样，需要在打开顶盖开启装置后，采用其他工具或方法，打开此贯通装置。这样设置的好处之一是，如果打开顶盖开启装置是误操作，可以保证a、b两组分不会混合。
在顶盖开启装置与所述贯通装置相连接的情况下，可以将连接装置设置为具有搅拌功能的部件，该部件，例如，可以是搅拌棒，可以用于搅拌混合水性面漆的a组分和b组分，使得两组分能够混合均匀。
进一步为了该水性面漆的施工使用方便，可以把顶盖开启装置设置成压力喷洒装置，其上设置有与贯通装置相连接且能够密封容器的开关部件。例如，可以把此开关部件设置为密封旋转部件，该部件旋转一定角度后，与其相连接的贯通装置能够被打开，之后，储存容器依然处于密封状态，而a、b两种组分能够混合，充分混合得到的水性面漆，可以直接喷洒使用。其中，开关部件与贯通装置可以用刚性连接杆连接，旋转该开关部件时，刚性部件随着开关的旋转，其应力足以打开隔板上的贯通装置。
实施例1
(1)先将8份去离子水、0.7份分散剂、5份成膜助剂和0.2份消泡剂进行混合，再加入10份大红粉和2份钛白粉料，以800r/min的速度搅拌30分钟，搅拌均匀，研磨，制备成色浆，备用；
(2)依次将70份水性乳液、0.3份基材润湿剂、0.6份流平剂、0.3份中和剂和2份去离子水，加入搅拌釜中，其中所述水性乳液为羟值为3％，固含量为44％的羟基丙烯酸水分散体的，然后以300r/min的速度搅拌20分钟，加入步骤(1)制备的色浆，再以800r/min的速度搅拌15分钟，混合均匀，过滤，得a组分；
(3)将70份聚氨酯固化剂加入20份环保助溶剂进行稀释，密封装罐，得b组分；
(4)将a组分与b组分按质量比为5:1混合，其中聚氨酯固化剂中-nco与羟基丙烯酸水分散体中-oh的数量比为2:1，然后加入适量水调至施工粘度即可得到汽车模型金属外壳水性面漆，并对其进行性能测试，具体测试结果如表1所示。
实施例2
(1)先将10份去离子水、0.8份分散剂、6份成膜助剂和0.2份消泡剂进行混合，再加入9份大红粉和2.5份钛白粉料，以800r/min的速度搅拌25分钟，搅拌均匀，研磨，制备成色浆，备用；
(2)依次将78份水性乳液、0.3份基材润湿剂、0.6份流平剂、0.2份中和剂和2份去离子水，加入搅拌釜中，其中所述水性乳液为羟值为3％，固含量为44％的羟基丙烯酸水分散体的，然后以300r/min的速度搅拌20分钟，加入步骤(1)制备的色浆，再以800r/min的速度搅拌15分钟，混合均匀，过滤，得a组分；
(3)将78份聚氨酯固化剂加入23份环保助溶剂进行稀释，密封装罐，得b组分；
(4)将a组分与b组分按质量比为5:1混合，其中聚氨酯固化剂中-nco与羟基丙烯酸水分散体中-oh的数量比为1.9:1，然后加入适量水调至施工粘度即可得到汽车模型金属外壳水性面漆，并对其进行性能测试，具体测试结果如表1所示。
实施例3
(1)先将12份去离子水、0.6份分散剂、4份成膜助剂和0.2份消泡剂进行混合，再加入12份大红粉和2份钛白粉料，以800r/min的速度搅拌20分钟，搅拌均匀，研磨，制备成色浆，备用；
(2)依次将65份水性乳液、0.3份基材润湿剂、0.5份流平剂、0.2份中和剂和3份去离子水，加入搅拌釜中，其中所述水性乳液为羟值为3％，固含量为44％的羟基丙烯酸水分散体的，然后以300r/min的速度搅拌30分钟，加入步骤(1)制备的色浆，再以800r/min的速度搅拌15分钟，混合均匀，过滤，得a组分；
(3)将75份聚氨酯固化剂加入20份环保助溶剂进行稀释，密封装罐，得b组分；
(4)将a组分与b组分按质量比为5:1混合，其中聚氨酯固化剂中-nco与羟基丙烯酸水分散体中-oh的数量比为2.1:1，然后加入适量水调至施工粘度即可得到汽车模型金属外壳水性面漆，并对其进行性能测试，具体测试结果如表1所示。
对比例1
将实施例1中的水性乳液改为羟值为3％，固含量为46％的羟基丙烯酸水分散体的，其他条件与实施例1相同，制备得到汽车模型金属外壳水性面漆，并对其进行性能测试，具体测试结果如表1所示。
对比例2
将实施例1中的聚氨酯固化剂中-nco与羟基丙烯酸水分散体中-oh的数量比改为1.5:1，其他条件与实施例1相同，制备得到汽车模型金属外壳水性面漆，并对其进行性能测试，具体测试结果如表1所示。
对比例3
将实施例1中的聚氨酯固化剂中-nco与羟基丙烯酸水分散体中-oh的数量比改为2.5:1，其他条件与实施例1相同，制备得到汽车模型金属外壳水性面漆，并对其进行性能测试，具体测试结果如表1所示。
另外，关于本发明的技术指标的测定方法均为本领域内使用标准方法，具体可参见最新的国家标准，除非另外说明。在本发明中的实施例中，所述硬度是采用astm的分级方法进行测定分析，所述涂膜的耐水性是采用《gb/t1733-1993漆膜耐水性测定法》测定的，涂膜的抗划伤性可以通过对涂膜进行划擦后观察外观得到，具体可以参考《色漆和清漆划痕试验gb/t9279-2007》，涂膜的耐油污性可以参考《gbt9274-1988色漆和清漆耐液体介质的测定》来测试得到。
表1
由测试结果表1可以看出，本发明提供的汽车模型金属外壳水性面漆，voc含量较低，在施工喷涂和使用时气味低，更加有利于人们健康。而且该水性面漆的保光性好，而且在长时间的曝光下能保持原有的光泽，同时具有较好耐污性，油污、果酱、奶油等污渍可以用卫生纸擦去，并不会对漆膜产生任何影响。因此具有很好的应用前景。