[发明专利]高固含透明涂层组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供用于碳纤维复合材料的高固含透明涂层组合物及其制备方法。该涂层组合物包含A组分和B组分，所述A组分包括至少一种多元胺树脂、第一溶剂、助剂；所述B组分为异氰酸酯固化剂、第二溶剂；其中，所述多元胺树脂选自聚醚改性多元胺树脂、环氧改性多元胺树脂、羰基化合物改性多元胺树脂、酚醛改性多元胺树脂、聚天门冬氨酸酯多元胺树脂组成的群组中的至少一种。本发明所述的涂层组合物具有高固含、高填充性、低粘度、低温快速固化、绿色环保、性能优异等特性，可作为碳纤维复合材料表面涂装的底面合一涂料，其涂装工艺简单，一道二道喷涂之间无需打磨，能够解决现有碳纤维复合材料涂装工艺复杂的缺陷，从而提高生产效率，节约涂装成本。

技术领域

本发明涉及碳纤维复合材料表面涂装的技术领域，特别涉及一种高固含透明涂层组合物，利用该高固含透明涂层组合物的表面涂装工艺，以及该高固含透明涂层组合物的制备方法。

背景技术

碳纤维复合材料是采用碳纤维与基体树脂通过各种成型工艺进行加工成型的一种新型材料。由于其具有低密度、高强度、高刚度等优异性能，碳纤维复合材料(CFRP)在轨道交通、汽车零部件等领域成为最受欢迎的轻量化材料之一。

目前，应用于轨道交通、汽车外饰零部件的碳纤维复合材料，其基本都是采用环氧树脂作为基体树脂。作为轨道交通、汽车等的外饰零部件应用时，为了达到较好的外观质量，碳纤维复合材料一般都需要进行涂装处理。而某些零部件为了呈现碳纤维编织纹理的特殊效果，需要进行透明涂层涂装处理。

针对碳纤维复合材料的透明涂装，为了能够很好的解决碳纤维复合材料表面的缺陷，专利CN 107931067 A和CN 108993842 A中主要采用：基材——打磨或喷砂——清洁——喷涂透明腻子或透明底漆——打磨——喷涂透明底漆——烘干——打磨——清洁——喷涂清漆——烘干——抛光等工序。采用如此工艺主要是因为现有的涂料体系很难解决碳纤维复合材料的表面缺陷问题，需要通过打磨处理和多涂层涂装等来改善。但是，这样的涂装工序较为繁杂、时间较长，并且需要大量的人工进行打磨处理，时间成本和人工成本较高。同时，目前国内用于碳纤维复合材料透明涂装的涂料大多以中、低固含的涂料为主，其VOC含量相对较高(VOC420g/l)，不利于环保使用。同时，如DOI:10.1177/0021998318778891中描述的，由于碳纤维复合材料自身内部结构的不均相，需要重复多次(文献中涂布了6道清漆)才能得到表面光滑的清漆涂层，且该清漆涂层在经过高温高湿测试后涂层表面不再光滑平整。

鉴于此，有必要提供一种新的高固含、高填充性的透明涂料组合物用于碳纤维复合材料的表面涂装，以解决工艺复杂、纹理遮盖难等现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种高固含、高填充性的透明涂层组合物，可作为碳纤维复合材料表面涂装的底面合一涂料。本发明所述的组合物具有高固含、低粘度、低温快速固化、性能优异等特性。

为了达到上述目的，本发明首先提供一种高固含透明涂层组合物，用于碳纤维复合材料的表面涂装，所述高固含透明涂层组合物包括A组分和B组分，其中，A组分按重量份包括：60-90份的多元胺树脂、以及9-38份的第一溶剂、2.2-7.1份助剂；B组分按重量份包括：60-90份的异氰酸酯固化剂，以及10-40份的第二溶剂；所述多元胺树脂选自聚醚改性多元胺树脂、环氧改性多元胺树脂、羰基化合物改性多元胺树脂、酚醛改性多元胺树脂、聚天门冬氨酸酯多元胺树脂组成的群组中的至少一种；并且，所述A组分与B组分的重量份为1:10～10:1。

在本发明一实施例中，所述高固含透明涂层组合物在23℃的粘度范围为100-20000mPa·s。

在本发明一实施例中，所述高固含透明涂层组合物的固含量为80％。