專利名稱：一種高硬度、抗劃傷性納米汽車油漆的制備技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種高硬度、抗劃傷性的納米汽車油漆的制備技術。該技術將納米 α -Al2O3應用到到汽車油漆中，可明顯提高漆膜的抗劃痕性能以及涂層硬度。
背景技術：
汽車工業(yè)是我國支柱產業(yè)之一，到目前為止，汽車保有量已達到2000萬輛，其中 轎車占了 40%以上。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車油漆的需求也在不斷增加。汽車油漆 在我國油漆生產中占有越來越重要的地位，汽車表面需要油漆的保護和裝飾，漆膜質量是 對汽車質量的直觀評價，它將直接影響汽車的市場競爭力。汽車的發(fā)展變化對油漆提出了 高品質、低成本和綠色技術的要求，進一步開發(fā)抗劃傷、抗石擊、耐腐蝕、高硬度、美觀多彩 的多功能汽車油漆勢在必行。納米材料具有特殊的抗紫外線、抗老化、高強度和韌性、良好的靜電屏蔽效應、色 澤變換效應及抗菌消臭等功能，將其用于汽車油漆中，可使漆膜傳統(tǒng)性能得到提高并賦予 其新的功能，因此，納米汽車油漆具有廣闊的應用和發(fā)展前景。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種高硬度、抗劃傷性納米汽車油漆的制備技術。該技術將納米 α-Al2O3顆粒分散到丙烯酸樹脂中作為承受負荷的填料，有助于提高材料的硬度、抗劃傷等 力學性能。具體做法是按照一定的比例依次將納米α-Al2O3、分散劑、表面活性劑、防沉劑 等助劑加入到水溶液中，攪拌均勻后用氨水調節(jié)溶液至所需的PH值；然后將上述溶液和固 化劑加入水溶性丙烯酸樹脂中，得到一種相對穩(wěn)定分散、高硬度、抗耐劃傷性優(yōu)異的納米汽 車油漆。其成分是納米α -Al2O3、丙烯酸樹脂、分散劑、表面活性劑、防沉劑、固化劑。一種高硬度、抗耐劃傷性的納米汽車油漆，其特征是由質量含量為丙烯酸樹脂 0. 5 8 %的粒徑為50 150nm的納米α -Al2O3，質量含量為60 80 %的丙烯酸樹脂，質量 含量為20 40%的水，質量含量為添加物5 30%的分散劑SN-5040或聚乙二醇20000， 質量含量為添加物5 30%的表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉，質量含量為添加物5 20% 的防沉劑膨潤土，質量含量為1 15%的固化劑苯二甲胺或三乙胺組成。
具體實施例方式實施例1 將1. 6g納米α -Al2O3,即添加量為丙烯酸樹脂的4%，分散到IOg水中，磁力攪拌 均勻后用氨水調節(jié)溶液的PH為9 ；然后依次加入0. 24g(含量為納米添加物的15% )聚乙 二醇20000、0. 32g(含量為納米添加物的20% )十二烷基苯磺酸鈉、0. 16g(含量為納米添 加物的10% )膨潤土，經過超聲攪拌處理后制成納米水漿料；最后將0. 08g(含量為納米添 加物的5 % )苯二甲胺和納米水漿料一起加入40g丙烯酸樹脂中，充分攪拌至均勻后得到納米汽車油漆A，噴漆涂膜，90 V下烘干。實施例2 將0.2g納米α-Al2O3，即添加量為丙烯酸樹脂的0.5%，分散至IJ IOg水中，磁力攪 拌均勻后用氨水調節(jié)溶液的PH為9 ；然后依次加入0. 04g(含量為納米添加物的20% )聚 乙二醇20000、0.04g(含量為納米添加物的20%)十二烷基苯磺酸鈉、0.02g(含量為納米 添加物的10% )膨潤土，經過超聲攪拌處理后制成納米水漿料；最后將0. Olg (含量為納米 添加物的5 % )苯二甲胺和納米水漿料一起加入40g丙烯酸樹脂中，充分攪拌均勻后得到納 米汽車油漆A，噴漆涂膜，80°C下烘干。實施例3:將2. 4g(添加量為丙烯酸樹脂的8% )納米α -Al2O3在攪拌狀態(tài)下分散到IOg水 中，均勻后用氨水調節(jié)溶液的PH為9 然后依次加入0. 48g(含量為納米添加物的20%)聚 乙二醇20000、0. 48g(含量為納米添加物的20% )十二烷基苯磺酸鈉、0. 24g(含量為納米 添加物的10% )膨潤土，經過超聲攪拌處理后制成納米水漿料；最后將0. 12g(含量為納米 添加物的5% )苯二甲胺和納米水漿料一起加入30g丙烯酸樹脂中，充分攪拌至均勻后得到 納米汽車油漆C，噴漆涂膜，80°C下烘干。實施例4:操作步驟如實施例1中所述，只將聚乙二醇20000改為SN-5040，其他條件不變，記 為D。實施例5:操作步驟如實施例1中所述，只將聚乙二醇20000含量改為0. 08g,為納米添加物 的5%，記為E。實施例6:操作步驟如實施例1中所述，只將聚乙二醇20000含量改為0. 48g，為納米添加物 的30%，記為F。實施例7:操作步驟如實施例1中所述，只將十二烷基苯磺酸鈉含量改為0. 08g，為納米添加 物的5%，記為G。實施例8:操作步驟如實施例1中所述，只將十二烷基苯磺酸鈉含量改為0. 48g，為納米添加 物的30%，記為H。實施例9 操作步驟如實施例1中所述，只將膨潤土含量改為0. 08g，為納米添加物的5 %，記 為I。實施例10 操作步驟如實施例1中所述，只將膨潤土含量改為0. 32g，為納米添加物的20%， 記為J。實施例11 操作步驟如實施例1中所述，只將苯二甲胺改為三乙胺，記為K。實施例12
操作步驟如實施例1中所述，只將苯二甲胺含量改為0.016g，為納米添加物的 1%，記為L。實施例13 操作步驟如實施例1中所述，只將苯二甲胺含量改為0. 24g，為納米添加物的 15%，記為M0實施例14 操作步驟如實施例1中所述，將溶液的pH改為8，其他條件不變，記為0。實施例15 操作步驟如實施例1中所述，將溶液的pH改為10，其他條件不變，記為P。實施例16操作步驟如實施例1中所述，漆膜的烘干溫度改為70°C，其他條件不變，記為Q。實施例17操作步驟如實施例1中所述，漆膜的烘干溫度改為100°C，其他條件不變，記為R。性能測試 注硬度是由擺桿式漆膜硬度計測得，抗劃傷性由QHZ型涂膜劃痕測試儀測得，光 澤度由KGZ-I型便攜式光澤度儀測得。
權利要求
本發(fā)明提出一種高硬度、抗劃傷性納米汽車油漆的制備技術。該技術采用納米α Al2O3為添加物。按照一定的比例依次將納米α Al2O3、分散劑、表面活性劑、防沉劑加入到水溶液中，攪拌均勻后用氨水調節(jié)溶液至所需的pH值；然后將上述溶液和固化劑加入到汽車油漆中，攪拌均勻后噴漆涂膜，一定溫度下烘干。
2.根據權利要求1所述的納米α-Al2O3是采用專利200610014389. 0中所用的納米擬 薄水鋁石經過130(TC焙燒4h后制得；后經行星式高能球磨機濕磨、硅烷偶聯(lián)劑KH550改 性、超聲處理，粒徑為50 150nm，添加量為油漆的0. 5 8%。
3.根據權利要求1所述的汽車油漆采用水溶性的丙烯酸樹脂。
4.根據權利要求1所述溶液的pH值為8 10。
5.根據權利要求1所述的分散劑分別為SN-5040或聚乙二醇20000，質量含量為添加 物的5 30%。
6.根據權利要求1所述的表面活性劑為陰離子型的十二烷基苯磺酸鈉，質量含量為添 加物的5 30%。
7.根據權利要求1所述的防沉劑為膨潤土，質量含量為添加物的5 20%。
8.根據權利要求1所述的固化劑為苯二甲胺或三乙胺，質量含量為添加物的1 15%。
9.根據權利要求1所述，漆膜烘干溫度為70 100°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及化工涂料領域。本發(fā)明是一種高硬度、抗劃傷性的納米汽車油漆的制備技術。采用納米α-Al2O3作為添加物，對其進行行星式高能球磨機濕磨，超聲分散等預處理，然后按照一定的使用比例加入各種助劑，如分散劑、表面活性劑、固化劑、防沉劑，制備出一種分散穩(wěn)定性較好、高硬度、抗耐劃傷性優(yōu)越的納米汽車油漆，明顯提高了汽車油漆的抗劃痕性能以及涂層硬度。
文檔編號C09D7/12GK101914319SQ20101024834
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權日2010年8月9日
發(fā)明者李偉, 王暉 申請人:南開大學