[发明专利]一种机车内外装饰用水性聚氨酯哑光面漆及制备方法

摘要

本发明涉及一种机车内外装饰用水性聚氨酯哑光面漆及制备方法。该涂料是由面漆和固化剂两部分组成。面漆包括水性丙烯酸树脂、颜料色浆、填料、助溶剂、助剂、去离子水；固化剂包括水性HDI异氰酸酯和少量有机溶剂。采用湿碰湿二道喷涂施工，经烘烤固化成膜。该漆可充分满足铁路客户的设计要求，颜色及光泽控制稳定,涂料不含铬、铅等重金属，减少对环境的污染；该漆具有涂层优异抗老化性能、优秀耐水性及良好的机械性能和化学性能，提供舒适顺滑的手感效果；该漆施工简易，以水为稀释剂，绿色环保，低VOC排放，减少对环境和人类健康的危害。主要用于铁路机车、城市轨道交通车辆车体、内装、底架、构架及各种配件的表面涂装。

主权项

1.一种机车内外装饰用水性聚氨酯哑光面漆及制备方法，其特征在于：所述的机车内外装饰用水性聚氨酯哑光面漆由以下配方和制备方法制成：一、所述的机车内外装饰用水性聚氨酯哑光面漆的配方由面漆和固化剂两部分构成，(1)、所述的面漆由半成品漆浆、清漆和颜料色浆组成Ⅰ、半成品漆浆由A组分和B组分构成，各原料重量份为：A组分：B组分：助溶剂       7.3‑7.9份    流平剂     0.24‑0.26份胺中和剂     0.2‑0.22份   基材润湿剂 0.32‑0.35份耐老化助剂   1.1‑1.2份    增稠剂     1.3‑1.4份Ⅱ、清漆各原料的重量份为：Ⅲ、面漆的色差、光泽检测及微调，各原料的重量份为：半成品漆浆 92.42～98.04份       颜料色浆    0～0.65份清漆       1.96‑6.93份上述各组份两端点之间任意取值；其中：水性羟基丙烯酸树脂是水性羟基丙烯酸主树脂与水性羟基丙烯酸辅树脂按照质量比例主树脂:辅树脂＝53：7混合均匀的液体。水性羟基丙烯酸主树脂为株洲市九华新材料涂装有限公司生产，牌号为JHWR‑3001,是具有极好的自干硬度的硬性树脂，固含42±1.5％，羟基值(固体)135mg KOH/g，PH值(10％)7.0‑8.5，密度(液体)1.06g/cm3，乳白色的液体；水性羟基丙烯酸辅树脂为株洲市九华新材料涂装有限公司生产，牌号为JHWR‑3002，具有极好的柔韧性、施工性能及外观的软树脂，固含42±1.5％，羟基值(固体)135mg KOH/g，PH值(10％)8.2‑9.0，密度(液体)1.05g/cm3，乳白色的液体。颜料色浆为下列一种或两种或两种以上的混合物：A、钛白浆B、铁红浆C、铁黄浆D、黑浆炭黑 20.0份                      润湿剂 30份去离子水 48.9份                  胺中和剂 0.1份消泡剂 1.0份E、酞蓝浆F、DPP大红浆G、Y1390黄浆胺中和剂为二甲基乙醇胺，纯度＞99％；哑光粉为：德固赛OK520；润湿剂为：含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液BYK190；混溶剂为：BCS︰DGBE︰PMA＝4︰2︰2比例混合均匀；防沉剂为：精细锂蒙脱石土；消泡剂为：美国气体化学的AD01消泡剂原液与DPM按1：9混合均匀液体；助溶剂为：少量的醇醚类或醚酯类的有机溶剂；流平剂为：聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液；基材润湿剂为：聚醚改性硅氧烷；耐老化助剂为：水性紫外光吸收剂原液︰BCS＝8︰2比例混合调匀；增稠剂1为：按原液︰BCS＝1︰1比例混合调匀的非离子聚氨酯缔合增稠剂，原液为TEGO3030。增稠剂2为：按原液︰BCS＝1︰1比例混合调匀的非离子聚氨酯缔合增稠剂，原液为TEGO3060，。增稠剂为：增稠剂1与增稠剂2按3:1的比例组合协同使用的液体；(2)、所述的固化剂各原料的重量份为：HDI水性异氰酸酯  66.67份           耐水助剂  1.66份交联剂           16.67份           PMA       15.0份其中：HDI水性异氰酸酯为：水分散型脂肪族多异氰酸酯；耐水助剂为：有机硅抗水助剂；交联剂为：脂肪族异氰酸酯聚合物；PMA为：丙二醇甲醚醋酸酯；二、所述的机车内外装饰用水性聚氨酯哑光面漆制备方法包括以下步骤：(1)、所述的水性羟基丙烯酸树脂制备：将水性羟基丙烯酸主树脂与水性羟基丙烯酸辅树脂按照质量比例主树脂:辅树脂＝53:7混合均匀即可；(2)、所述的面漆中半成品漆浆的制备：①、颜料色浆的制备：按颜料色浆配方备料，再先将部分去离子水与润湿剂依次倒入缸中，400转/分钟低速搅拌3‑5分钟，然后边搅拌加入上述比例的颜料，600‑800转/分钟高速搅拌10分钟；接着在低速搅拌下按序加入DPM、防沉剂、胺中和剂、消泡剂，然后600‑800转/分钟高速搅拌15分钟，再经卧式砂磨机研磨至细度≤20μm，细度达要求后，加入剩余去离子水及少量BCS调匀备用；②、分散与研磨：将半成品漆浆配方A组分内原料按配比备好待用，再将上述已混合均匀的水性羟基丙烯酸树脂倒入缸中，在400r/min低速搅拌下按序加入颜料色浆、胺中和剂，5分钟后投入湿润剂，搅拌3‑5分钟，接着加入哑光粉、防沉剂，高速600r/min搅拌10分钟，然后边搅拌边加入消泡剂，加料完毕，高速搅拌15分钟后静置待用。将上述分散好的漆浆经卧式砂磨机研磨至细度≦20μm，用0‑50μm刮板细度仪测量，达细度要求后的研磨浆存于移动拉缸中，待用；③、调漆：将半成品漆浆配方B组分内原料按配比备好待用,再将上述细度研磨合格的研磨浆料在400‑600r/min低速搅拌下按顺序先加入B组分配方量中1/2的助溶剂、胺中和剂、耐老化助剂、流平剂、基材润湿剂，每加入一种材料都需搅拌3‑5分钟，然后再加入增稠剂，将转速提高到600‑800r/min，搅拌10‑15分钟，接着将剩余的1/2助溶剂倒入缸中，搅拌15分钟后即成半成品漆浆；(3)、所述的面漆中清漆的制备:将清漆各原料按配比备好待用，将配方中的水性羟基丙烯酸主树脂倒入缸中，在400r/min低速搅拌下依次加入混溶剂、去离子水、胺中和剂，经10min后将转速升至600r/min，依次加入流平剂、基材润湿剂、耐老化助剂，继续搅拌5‑8min，接着转速升至800r/min，按序边搅边加入增稠剂1和增稠剂2，经15min后转速降至400r/min低速搅拌10min，静置待用。(4)、所述的固化剂的制备:将固化剂配方中所述的原料按照HDI水性异氰酸酯、交联剂、PMA、耐水助剂的加料顺序和上述比例倒入缸中，低速搅拌，混合均匀备用。(5)、面漆的色差、光泽检测及微调：取上述半成品漆浆40g,按照半成品漆浆:固化剂:去离子水＝100:25:35的质量比例混合均匀喷涂在立面放置的A4板(铁板或铝板，1‑2㎜厚)上，静置流平30‑60分钟，入60℃烘箱烘烤1‑2h，确定表面干燥后取出，常温冷却20‑30分钟，然后用BYK色差仪根据RAL标准色卡、色板或用户提供的标准样板进行色差值的测量。若色差符合技术要求即判合格；若超过规定值，则用上述少量的单色色浆进行微调，重复上述步骤直至色差合格为止；用60°镜向光泽仪测量光泽，若A4板测试样板光泽在50±10％范围内，即判定合格，若光泽低于40％则补加上述清漆2‑7％调整光泽；若光泽≧60％，则需补加适量哑光粉重新研磨一道，在确保细度≦20μm情况下使光泽低于40％，然后再补加清漆2‑7％进行光泽调整，重复上述动作直至光泽符合要求,在色差及光泽同时满足要求后即制成面漆。(6)水性聚氨酯哑光面漆的施工：在使用时，将面漆与固化剂按100:25质量配比混合调匀，并用面漆质量的30‑40％去离子水稀释到施工粘度28‑35s(涂4杯，25℃)后，经湿碰湿二道喷涂至工件表面，常温静置通风30‑40分钟，再经60℃烘烤2‑3h后成膜，冷却至常温，即成机车内外装饰用水性聚氨酯哑光面漆。