本发明属于涂料，具体涉及一种用于通用机械的高品质双组份水性黑色高光漆及其制备方法和应用方法。
背景技术：
1、随着环保意识的日益增强和环保法规的不断严格，传统溶剂型涂料在通用机械(通机)涂装领域正面临着巨大挑战。溶剂型涂料含有大量挥发性有机化合物(voc)，在涂装过程中会挥发到空气中，对环境和人体健康造成危害。同时，通机在使用过程中需要面对复杂的环境条件，如户外的紫外线照射、温度变化、湿度变化以及机械磨损等，因此对涂料的性能要求极高。市场上现有的水性漆虽然在环保方面有所改进，但在通机使用所需的高光泽度、强附着力、良好的耐候性和耐磨性等综合性能方面，仍存在不足之处。
2、黑色高光漆不仅能够赋予通机产品高贵、典雅的外观，还能提升产品的辨识度和市场竞争力。而双组份水性漆体系在固化后能提供更出色的物理化学性能，使其能够适应通机面临的复杂工作环境。
3、综上，如何能以双组分水性漆制备得到黑色高光漆，同时既能满足环保要求又能提供优异外观和性能，是通机制造商等本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于通用机械的高品质双组份水性黑色高光漆。针对现有技术中，水性漆普遍存在不足之处，本发明提供了一种高品质的水性黑色高光漆，其既可以满足环保要求，降低voc排放；又能为通机提供高质感的黑色高光外观，提升产品的市场竞争力和附加值；同时，还具有优异的性能指标，如附着力强、耐候性好、耐磨性高等诸多优点，能够有效延长通机的使用寿命，降低维护成本，提高通机在复杂环境下的工作可靠性。
2、为实现上述目的，本发明提供一种用于通用机械的高品质双组份水性黑色高光漆，所述双组份水性黑色高光漆由a组分和b组分按重量比(3-7)：1组成，其中，a组分包括两种水性丙烯酸树脂、炭黑颜料和加工助剂，用于提供活性基团以及提升漆膜性能；b组分包括水性脂肪族异氰酸酯固化剂和助溶剂，用于与a组份中的活性基团发生交联反应，形成致密的三维网状结构；
3、所述双组份水性黑色高光漆漆膜的光泽度在85以上，且经过加速老化试验600h后，漆膜的光泽保持率仍能达到85以上，同时，附着力等级达到0级，voc含量满足国家标准。
4、在一优选的实施方式中，所述a组分和b组分的重量比为5:1，在本发明中通过将特定配方的a组分和b组分按一定比例混合固化后，能为漆膜提供良好的柔韧性和硬度，同时由于原料设计及配比，提高了漆料中黑色的纯正度和高光效果，既能保证漆膜的光泽感，又能降低voc含量，达到绿色环保的效果。
5、在一优选的实施方式中，所述a组分按重量份数计，具体包括以下组分：两种水性丙烯酸树脂45-65份、炭黑颜料2-5份、防锈添加剂10-15份、附着力增进剂0.5-2份、中和剂0.1-0.5份、分散剂1-5份、消泡剂0.5-2份、防腐剂0.02-0.1份、流平剂0.2-0.6份和水2-10份。
6、在一优选的实施方式中，所述a组分总重量份数为100份。
7、在一优选的实施方式中，在a组分中，所述两种水性丙烯酸树脂由高羟值水性丙烯酸二级分散体(pa-4821)和中羟值水性丙烯酸二级分散体(pa-4845)按重量比1：(0.5-2)组成。
8、在一优选的实施方式中，在a组分中，所述防锈添加剂为有机缓蚀剂；如mpadd304。
9、在一优选的实施方式中，在a组分中，所述附着力增进剂为含活性基团的硅氧烷和/或钛酸酯偶联；如ld3157。
10、在一优选的实施方式中，在a组分中，所述中和剂为低分子量、高碱性的胺中和剂；如amp-95或dmea。
11、在一优选的实施方式中，在a组分中，所述分散剂为含高颜料亲和基团的改性聚醚；如teg0 dispers653。
12、在一优选的实施方式中，在a组分中，所述消泡剂为含气相二氧化硅有机聚合物；如tego foamex 830。
13、在一优选的实施方式中，在a组分中，所述防腐剂为低毒异噻唑啉酮衍生物；如bek-200l。
14、在一优选的实施方式中，在a组分中，所述流平剂为byk333。
15、在本发明中，炭黑颜料经过研磨处理，具有高着色力和良好的分散性，确保黑色的纯正度和高光效果。分散剂能够使颜料均匀分散在体系中，防止团聚。消泡剂可消除涂料在生产和施工过程中产生的气泡。流平剂则保证漆膜表面的平整度和光泽度。
16、在一优选的实施方式中，所述b组分按重量份数计，具体包括以下组分：水性脂肪族异氰酸酯固化剂60-80份、助溶剂20-40份。
17、在一优选的实施方式中，所述b组分总重量份数为100份。
18、在一优选的实施方式中，在b组中，所述水性脂肪族异氰酸酯固化剂为脂肪族聚异氰酸酯类化合物，型号为ht100，厂商为wanhua。
19、在一优选的实施方式中，在b组中，所述助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
20、在本发明中，b组分作为一种水性固化剂，与a组份中的活性基团发生交联反应，同时，在原料设计方面，具有低毒、耐黄变的特点。
21、本发明的另一目的在于提供一种用于通用机械的高品质双组份水性黑色高光漆的制备方法，具体包括以下步骤：
22、制备a组分：
23、(1)按重量份数准确称取a组分的原料；
24、(2)取水重量的80％加入到分散缸中，在搅拌状态下，依次加入分散剂重量的80％和消泡剂重量的80％，搅拌至均匀；
25、(3)在步骤(2)的体系中，加入炭黑颜料和防锈添加剂，加速搅拌使其充分分散后，研磨至浆料细度在15μm以下，得到颜料浆；
26、(4)将两种水性丙烯酸树脂、中和剂、余下的分散剂、余下的消泡剂、附着力增进剂、防腐剂和流平剂，混合均匀后，搅拌加入颜料浆，高速搅拌一段时间，加入余下的水，混匀即得；
27、制备b组分：将水性脂肪族异氰酸酯固化剂和助溶剂按重量份数混合均匀，即得；
28、将制备得到的a组分和b组分按重量比混合后，加水搅拌1-2分钟后，滤网过滤，即得高品质双组份水性黑色高光漆；优选的，所述加水搅拌后混合物的粘度值为30-65s；优选的，所述过滤的滤网为100-150目。
29、在一优选的实施方式中，步骤(2)中，所述搅拌转速为300-500rpm。
30、在一优选的实施方式中，步骤(3)中，所述搅拌转速为800-1000rpm。
31、在一优选的实施方式中，步骤(4)中，所述搅拌转速为800-1000rpm，所述搅拌时间为20-40min。
32、本发明的另一目的在于提供一种用于通用机械的高品质双组份水性黑色高光漆的应用方法，具体包括以下步骤：
33、将所述高品质双组份水性黑色高光漆涂装于通机表面，常温静置一段时间后，烘干使漆膜固化。
34、在一优选的实施方式中，所述涂装方法可采用本领域技术人员已掌握的常规方法，如采用空气喷涂、静电喷涂等方式进行涂装；优选的，采用空气喷涂时，喷枪压力设定在0.3-0.6mpa，喷枪与基材表面的距离保持在15-25cm。
35、在一优选的实施方式中，所述静置时间为10-30min。
36、在一优选的实施方式中，所述烘干条件为：以70-90℃烘烤10-30min。
37、与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：
38、1、环保性能：本发明的双组份水性黑色高光漆以水为分散介质，voc含量远低于国家标准，在涂装过程中对环境和操作人员的危害极小。与传统溶剂型黑色高光漆相比，可减少98％以上的voc的排放。
39、2、高光黑色外观：本发明制备得到的漆膜具有高光泽度，光泽度(60°)可达到85以上，呈现出亮丽的黑色。这得益于优质的炭黑颜料和合理的配方设计，使漆膜在光线照射下具有良好的反射性能，增强了通机产品的美观度。
40、3、固化特性：在本发明中，将a组份和b组份混合后，通过水性树脂与水性固化剂之间的交联反应，形成致密的三维网状结构。这种固化机制使漆膜具有优异的物理性能，例如，表干时间：在室温25℃时，60min内，快速干燥80℃时，20min以内；实干时间：在室温25℃时，24h内。同时，还能提高漆膜的硬度、耐磨性和耐化学品性。
41、4、附着力强：本发明的高光漆对通机常用的基材，如金属(包括钢铁、铝合金等)和部分工程塑料，具有出色的附着力。通过特殊的助剂和树脂体系设计，使漆膜与基材之间形成牢固的化学键合和机械咬合，附着力等级可达到0级，有效防止漆膜在通机使用过程中剥落、起皮等现象。
42、5、耐候性好：在户外长期使用条件下，本发明制备得到的漆膜能够抵抗紫外线辐射、雨水冲刷、温度变化等环境因素的影响。经过加速老化试验(如氙灯老化试验)600h后，漆膜的光泽保持率仍能达到85以上，颜色变化极小，保证了通机外观的长期稳定性。