本發(fā)明涉及車輛用高分子涂料制備,具體是一種車輛用高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆及其制備方法。
背景技術(shù):
1、在2015年12月3日我公司獲得授權(quán)“一種車輛用油漆”的發(fā)明專利,專利號為“zl201310218567.1”、在2020年11月17日獲得授權(quán)“一種環(huán)保水性汽車金屬閃光漆及其制備方法”的發(fā)明專利,專利號為“zl201811169790.0”、在2021年10月26日獲得授權(quán)“一種自修復(fù)水性聚氨酯涂料組合物和涂層”的發(fā)明專利,專利號為“zl202010748471.6”。通過這些專利技術(shù)可以生產(chǎn)制造出以羥基丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂、氨基樹脂為主要成膜物質(zhì),添加流平劑、催干劑,加入去離子水和醇類有機溶劑的車輛用水性清漆,并通過噴槍噴涂,可以在車輛車身上得到光亮、漆層平滑的清漆涂層。
2、在本技術(shù)發(fā)明前車輛用油漆只具有對車輛鈑金起到防腐的作用,同時有美化車輛的作用。隨著新能源汽車的興起及普及,能源對于各種車輛來講是重要的動力來源,能源的消耗量至關(guān)重要,無論是純電動汽車(bev)、混合動力汽車(hev)還是燃料電池汽車(fcev)能耗決定著新能源車輛的續(xù)航里程,更決定著人類對大氣對環(huán)境的保護。
3、有測試表明,當汽車在40℃高溫的室外,長時間被太陽曝曬,車內(nèi)溫度在70度以上,最高可達90度。這時啟動車輛后,需要使用空調(diào)來對車內(nèi)溫度進行降溫,在這個降溫的過程中需要大量的能源來制冷。夏天,當車輛行駛在烈日下,車內(nèi)同樣需要大量的能量來制冷,才能讓車內(nèi)乘客在舒適的溫度下乘車。車輛在室外曝曬的同時,不僅是車內(nèi)溫度高的問題,同時車內(nèi)外的很多塑料件、電路都會加速老化,長期持續(xù),會對車輛造成嚴重損壞,降低車輛使用壽命,也對乘車人的人身安全產(chǎn)生威脅。
4、目前,所有車輛的空調(diào)制冷都需要消耗大量的電能,室外溫度高低、車內(nèi)溫度設(shè)置高低,直接決定著電能的消耗量,現(xiàn)在很多電車的電量消耗為電池電量的1%-5%/小時不等(不同廠家車輛消耗量不同),油車開空調(diào)也會加大汽油或柴油的消耗量,這就意味著開空調(diào)會減少車輛續(xù)航里程會增加車輛的能耗。如何通過車身涂層有效阻隔車外熱量傳遞到車內(nèi),同時涂層在施工時,如果減少向大氣里排放voc,這是非常值得研究的一項技術(shù)。
5、為了解決上述問題,汽車在出廠時可以在車身上涂覆有隔熱性能的高溫烘烤水性清漆,既參阻隔車外熱量傳遞到車內(nèi),減少車外溫度對車內(nèi)溫度的影響,使車內(nèi)溫度小幅度升高或不升高,節(jié)約電能的消耗,延長車輛續(xù)航里程,延長車輛使用壽命,間接保護乘車人生命安全,同時又能減少向大氣里排放voc,節(jié)能減排,實現(xiàn)對大氣及環(huán)境的保護。我公司經(jīng)過多年的研發(fā),現(xiàn)已經(jīng)研制出一種車輛用高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆及其制備方法,同時將該制備方法轉(zhuǎn)化成一套車輛用納米隔熱高溫烘烤水性清漆產(chǎn)品,有效解決降低車輛空調(diào)消耗能量的問題及減少向大氣排放voc的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種車輛用高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
2、一種車輛用高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆,包括以下按重量份組成的材料:高分子水性丙烯酸樹脂40-60份、高分子水性氨基樹脂4-10份、納米材料1-15份、去離子水10-30份、醇類助溶劑2-12份、流平劑0.1-5份、紫外光吸收劑0.5-1份、紫外光穩(wěn)定劑0.5-1份。
3、作為本發(fā)明進一步的方案:包括以下按重量份組成的材料:高分子水性丙烯酸樹脂40-70份、高分子水性氨基樹脂4-15份、納米材料1-10份、去離子水10-20份、醇類助溶劑2-10份、流平劑0.1-3份、紫外光吸收劑0.5-2份、紫外光穩(wěn)定劑0.3-2份。
4、作為本發(fā)明再進一步的方案:包括以下按重量份組成的材料:高分子水性丙烯酸樹脂40-70份、高分子水性氨基樹脂2-15份、納米材料1-12份、去離子水5-10份、醇類助溶劑1-8份、流平劑0.2-4份、紫外光吸收劑0.2-5份、紫外光穩(wěn)定劑0.1-3份。
5、作為本發(fā)明再進一步的方案:包括以下按重量份組成的材料:高分子水性丙烯酸樹脂50-80份、高分子水性氨基樹脂5-15份、納米材料1-10份、去離子水2-10份、醇類助溶劑1-12份、流平劑0.1-3份、紫外光吸收劑0.1-3份、紫外光穩(wěn)定劑0.1-5份。
6、作為本發(fā)明再進一步的方案:納米材料為改性ato納米漿料、納米ito分散液、納米ato分散液、納米ito、納米gto隔熱粉、納米氧化鋯、納米azo、二氧化硅氣凝膠粉料或二氧化硅氣凝膠膏料,根據(jù)對隔熱性能及成本控制,至少一種或多種組合使用,所述納米材料為低導(dǎo)熱系數(shù)(干燥后,25℃)為0.001~3w/(m·k),粒徑為0.1~20μm。
7、作為本發(fā)明再進一步的方案:流平劑為有機硅流平劑、丙烯酸酯流平劑、氟改性流平劑或上述流平劑單獨使用或上述流平劑兩種或三種組合使用。
8、作為本發(fā)明再進一步的方案:醇類助溶劑為正丁醇、異丁醇或異丙醇等。
9、作為本發(fā)明再進一步的方案:去離子水為工業(yè)純水機制得。
10、一種上述車輛用高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆的制備方法,包括以下步驟:
11、s1、準備原材料,并對每一個材料進行按標準檢測合格,為確保產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性;
12、s2、按重量份稱取高分子水性丙烯酸樹脂、高分子水性氨基樹脂緩慢加入容器缸內(nèi),并在防爆分散機以300-500r/min的速度分散10-20min,在攪拌的狀態(tài)下緩慢加入納米材料,防爆分散機以300-500r/min的速度分散10-20min;得到初形納米材料混合液;
13、備注:該步驟要預(yù)留重量組份10%的高分子水性丙烯酸樹脂用來調(diào)整初形納米材料混合液的粘度;
14、s3、對s2制得的初形納米材料混合液進行粘度、細度等指標進行檢測,所有指標合格后進入下一步,當粘度大于82s時,適量加入材料中的去離子水進行調(diào)低,當粘度小于78s時,要加入s2預(yù)留的高分子水性丙烯酸樹脂調(diào)高。特別注意,測定粘度時,涂4杯本身也要求是25℃±1,室內(nèi)溫度高于26℃時,需要用冰箱或冰塊對涂4杯降溫,室內(nèi)溫度小于24℃時,需要用烤箱對涂4杯升溫,具體指標見下表:
15、
16、s4、按重量份稱取去離子水、醇類助溶劑、流平劑、紫外光吸收劑、紫外光穩(wěn)定劑,緩慢加入到納米材料混合液,并立即提高分散機轉(zhuǎn)速至600-800轉(zhuǎn),高速分散50-60分鐘,制得高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆;
17、同時,該步驟要預(yù)留重量組份5%的去離子水來調(diào)整車輛用高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆的粘度;
18、s5、對s4制得的高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆的各項指標進行檢測,當粘度大于52s時,適量加入s4預(yù)留的去離子水進行調(diào)低,當粘度小于48s時,要加入s2預(yù)留的高分子水性丙烯酸樹脂調(diào)高,測定粘度時,涂4杯本身也要求是25℃±1,室內(nèi)溫度高于26℃時,需要用冰箱或冰塊對涂4杯降溫,室內(nèi)溫度小于24℃時,需要用烤箱對涂4杯升溫,具體指標見下表:
19、
20、s6、對s5檢測合格的高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆使用300目濾布進行過濾,即得到合格的高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆。
21、上述的高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆是在涂料制備領(lǐng)域中的應(yīng)用。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:實現(xiàn)一種車輛用高分子納米隔熱高溫烘烤水性清漆,并以高分子水性丙烯酸樹脂、高分子水性氨基樹脂為主料,通過添加納米材料、去離子水、流平劑、紫外光吸收劑和紫外光穩(wěn)定劑的配比調(diào)整,能夠制備出隔熱率高、流平好、豐滿度高、硬度高、光澤高、耐候性佳、voc含量少的高溫烘烤水性清漆,噴涂應(yīng)用于車輛,既能阻隔車外熱量傳遞到車內(nèi),減少車外溫度對車內(nèi)溫度的影響,使車內(nèi)溫度小幅度升高或不升高,降低車內(nèi)溫度,節(jié)約電量,提高車輛續(xù)航里程,延長車輛使用壽命,保護乘車人生命安全,同時也能減少voc排放,實現(xiàn)節(jié)能減排,提高對大氣及環(huán)境的保護。該產(chǎn)品隔熱率高、易施工、施工效率高、表面效果好、耐候性佳、voc含量低排放少,可廣泛應(yīng)用于原廠車輛噴涂,130~160℃烘烤30分鐘干燥,施工效率高。