[发明专利]一种用于三涂一烘的水性面层涂料及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明属于水性涂料和制备方法技术领域，涉及一种用于三涂一烘的水性面层涂料及其制备方法。

[背景技术]

现阶段在汽车工业及建材、五金、家电等其他金属涂装领域普遍采用的涂装方式是底漆为水性阴极电泳涂料，烘干后喷涂溶剂型面漆，烘干后再喷涂溶剂型罩光漆，三涂三烘工艺，这种涂装方式能源浪费严重，而且对环境污染较大，完全背离环保的发展趋势。现阶段的涂装方式由于水性阴极电泳涂料和溶剂型面漆以及罩光漆之间产品结构差异较大，经常出现底漆和面漆之间层间附着力不好，发生涂层之间的剥离，严重影响产品的性能。

发明专利（CN101528362A）公开了一种塑料成型品的涂装方式，采用三涂一烘的工艺，低温烘烤能形成对塑料成型品的附着性、耐水性、耐久性等涂膜的涂装方式，但不适用于金属工件。发明专利（CN102341190A）公开了一种在汽车外覆盖件上的形成多层漆膜的方法，采用三涂一烘可以提供良好的漆膜外观和抗片落性，此涂料虽然用于金属构件，但底漆采用水性着色漆，防腐蚀性不够，而腐蚀是金属损耗最严重的原因之一，目前市面上还没有针对金属工件经过水性阴极电泳涂料涂装后进行三涂一烘的产品，提高金属工件抗腐蚀的同时还具有优异的耐老化性。

所以急需开发出一款用于三涂一烘的水性面层涂料，底漆采用水性阴极电泳涂料提高防腐蚀性，面层涂料和罩光涂料都是水性化的产品，采用三涂一烘工艺。

[发明内容]

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于三涂一烘的水性面层涂料及其制备方法，本发明产品为单组份涂料，适用于金属工件，三涂一烘工艺，工件采用阴极电泳涂料涂底漆后直接喷涂本水性面层涂料，然后在喷涂水性罩光漆，一道烘烤，三层涂膜同时固化，三层涂料全部水性化，节约能源和环保安全，涂层间附着力明显好于三涂三烘工艺，而且三个涂层之间不进行颜色的迁移。最终涂层硬度达到2H，冲击强度为50Kg.cm，附着力为0级，还具有非常优异的耐候性能，经1500小时QUV老化试验，失光率≤10%，ΔE≤1.0，和较好的耐腐蚀性，耐盐雾性达到1000小时，单向腐蚀宽度≤2mm。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于三涂一烘的水性面层涂料，所述涂料为单组份，由8-12重量份具有梳型结构的聚醚改性阳离子丙烯酸树脂、2-3重量份氨基树脂、0.2-0.8重量份中和剂、20-30重量份颜填料、2-4重量份纳米钛溶胶、0.05-0.2重量份水性流平剂、0.05-0.3重量份水性增稠剂、49.7-67.7重量份去离子水组成，粘度为100-160s，细度≤15μm。

所述聚醚改性阳离子丙烯酸树脂由7-14重量份乙二醇单丁醚，7-15重量份正丁醇，4-6重量份甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，7-9重量份异丁烯醇聚氧乙烯醚，11-13重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯，12-14重量份甲基丙烯酸羟乙酯，9-11重量份甲基丙烯酸甲酯，13-15重量份丙烯酸异辛酯，5-7重量份苯乙烯，2-4重量份过氧化苯甲酰，2-5重量份甲基异丁基酮和3-5重量份N-乙基乙醇胺组成。

所述氨基树脂为甲醚化的氨基树脂、丁醚化的氨基树脂、苯代氨基树脂或者甲基丁基混醚化的氨基树脂中的任意一种。

所述中和剂为乳酸或者醋酸中和剂中的任意一种。

所述颜填料为钛白粉、炭黑、氧化铁红、碳酸钙、高岭土滑石粉或硫酸钡中的一种或任意几种混合物。

所述纳米钛溶胶为pH值4-5，粒径10nm的纳米钛溶胶。

所述水性流平剂为有机硅流平剂，选自市售的BYK-320、TEGO Glide A115或SILCO FLW B-127中的任意一种。

所述水性增稠剂为水性缔合型聚氨酯增稠剂，选自市售的TEGO ViscoPlus3030、DSX3100或CA902中的任意一种。

本发明还包括用于三涂一烘的水性面层涂料的制备方法，所述涂料是单组份制备，所述的用于三涂一烘的水性面层涂料是将8-12重量份具有梳型结构的聚醚改性阳离子丙烯酸树脂和2-3重量份氨基树脂加入容器中搅拌半小时，然后加入0.2-0.8重量份中和剂搅拌均匀，然后和49.7-67.7重量份去离子水一起加入研磨罐中搅拌均匀，在研磨罐里有锆珠、通冷凝水的情况下缓慢加入20-30重量份颜填料，高速砂磨2小时，至细度≤15μm，然后加入2-4重量份纳米钛溶胶、0.05-0.2重量份水性流平剂和0.05-0.3重量份水性增稠剂，搅拌均匀后过滤所得。