CN102167951B - 环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其由如下质量含量的组分制成：含异氰酸根的聚氨酯丙烯酸酯25-35％，脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯5-10％，酚醛环氧丙烯酸酯5-10％，脂肪族环氧丙烯酸酯10-20％，活性稀释剂20-35％，光引发剂1-5％，助剂0.1-1％。该底漆节能环保，在金属表面附着力强，流平性极好，光泽度高；遮盖力好，只需一层底漆就可以很好地掩盖素材的瑕疵；与轮毂材料和真空镀膜层都有很好的附着力；在170℃下烘烤2h后表面无异样；而且此种涂料还具有重涂性能。

Description

环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆

技术领域

本发明属于紫外光固化涂料领域的双重固化技术，尤其涉及汽车轮毂专用双重固化真空电镀底漆。

背景技术

随着我国汽车工业突飞猛进的发展，汽车轮毂作为汽车配套产品，其需求量将会急剧增加。轮毂材料主要有钢铁材料、合金材料、复合材料三大类，其表面处理方法以镀膜(水电镀和真空电镀)为主。其中，水电镀方法存在工艺复杂、成本高、能耗高、环境污染严重等缺点，势必被轮毂生产商所淘汰。真空镀膜方法不仅可以克服电镀方法的不足之处，而且能得到光亮、耐热、优良装饰性的表面，将会成为主流的表面处理方法。然而，由于轮毂材料表面粗糙多孔，现有的工艺是在真空镀膜之前喷涂粉末涂料和溶剂型高温烘漆来获得光滑、平整的表面。此种工艺复杂、耗时，并且高温烘漆能耗高、生产效率低、产品良率低，最终导致真空镀膜方法还不能完全取代电镀方法。紫外光(UV)涂料常温快速固化，生产效率高、节能、环保、经济等优势，已在涂料行业中异军突起。若将UV涂料引入到轮毂上，将会极大地简化生产工艺，提高生产效率，降低能源消耗和环境污染。但普通UV底漆在金属表面难附着，且紫外光照射不到的阴影部位无法固化，因此普通UV真空镀膜底漆不适合汽车轮毂的涂装。本发明提供了一种双重固化的真空镀膜底漆，该底漆可以紫外光固化，阴影部位可以自固化，而且在金属表面附着强，非常适合汽车轮毂涂装。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车轮毂专用的双重固化真空镀膜底漆及其制备方法。本发明所述的双重固化底漆采用双重固化树脂(含异氰酸根的聚氨酯丙烯酸酯)为主体树脂(在其他组分协同作用下提供对金属表面的附着力及镀层附着力)，辅以上镀性好的脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯，耐高温性好的酚醛环氧丙烯酸酯，黏度低，流平性好的脂肪族环氧丙烯酸酯及活性稀释剂，光引发剂，助剂等。该底漆由于以双重固化树脂为主体树脂，与其它各具特色性能的树脂合理调配而成，它在各种金属轮毂表面附着力强，流平遮盖性极好，光泽度高。只需一层底漆就可以很好地掩盖素材的瑕疵；上镀性好，能耐170℃高温；阴影部分可以通过异氰酸根自行固化，解决了普通UV底漆在金属表面附着力不强，阴影部分不能固化的难题。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其由如下质量含量的组分制成：

含异氰酸根的聚氨酯丙烯酸酯        25％～35％，

脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯            5％～10％，

酚醛环氧丙烯酸酯                  5％～10％，

脂肪族环氧丙烯酸酯                10％～20％，

活性稀释剂                        20％～35％，

光引发剂                          1％～5％，

助剂                              0.1％～1％，

其中各组分之和为100％。

本发明所述的含异氰酸根的聚氨酯丙烯酸酯选自拜尔的LS2337，LS2396，XP2510，巴斯夫的LR9000，上海多森化工的UVDC-2700等中的一种或几种。

本发明所述的脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯选自日本合成UV-3000B，日本合成的UV-3200B，沙多玛CN9001，日本化药UXF-4002W等中的一种或几种。

本发明所述的酚醛环氧丙烯酸酯选自长兴625C-45、沙多玛CN112C60、氰特EB639、日本化药EAM-2160W等中的一种或几种。

本发明所述的脂肪族环氧丙烯酸酯选自韩国Miwon公司的MEA-1，MEA-2，MEA-5，MEA-6等中的一种或几中。

本发明所述的活性稀释剂采用丙烯酸酯类稀释剂，具体可选用如下物质中的一种或几种：丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、丙烯酸丁酯(BA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(DCPDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯(THEICTA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、烷氧化丙烯酸酯等；优选采用TMPTA、PETA、DPHA、IBOA和BA中的两种以上。稀释剂的含量优选为30-35％。

本发明所述的光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮(Irgacure 184)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocur 1173)、安息香二乙醚(651，BDK)、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(Irgacure 907)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、二苯甲酮(BP)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、二苯甲酮(BP)+活性胺等；优选采用1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的两种以上。光引发剂的含量优选为1-4％

本发明所述的助剂选自有机硅类流平剂、非硅流平剂、氟碳表面活性剂中的一种或几种，具体可选自如下溶剂中的一种或几种：BYK306(聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液)、BYK333(聚醚改性二甲基硅氧烷)、BYK307(聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体溶液)、BYK371(丙烯酸酯官能基的聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液)、BYK358(改性聚丙烯酸酯类化合物)、EFKA3600(氟碳改性丙烯酸)、EFKA3883(以不饱和基团终止的有机硅改性聚合物)、EFKA3777(氟碳改性聚丙烯酸酯)、TEGO 450(聚矽氧烷-聚醚共聚物)、TEGO 432(聚矽氧烷-聚醚共聚物)、YCK-1040(聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体)、YCK-1060(烷基芳香基硅油流平剂)、3M公司FC4430(非离子聚合型含氟表面活性剂)等；优选采用EFKA3600或FC4430。助剂的含量优选为0.1-0.5％。

本发明的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆采用如下方法制备：

(1)将活性稀释剂、脂肪族环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯和酚醛环氧丙烯酸酯混合并在40～50℃下搅拌溶解；

(2)继续加入含异氰酸根的聚氨酯丙烯酸酯和光引发剂，混合均匀；

(3)再加入助剂，搅拌后过滤。本步骤中可采用高速搅拌，过滤可采用500目滤布。

本发明的有益效果：

本发明所述的双重固化真空镀膜底漆与现有高温烤漆相比：它具有普通UV底漆所具有的优点：节能，环保，高效，经济。与现有普通UV底漆相比，它具有在金属表面附着力强，光泽度高，流平遮盖性极好，只需一层底漆就可以很好地掩盖素材的瑕疵；上镀性好，耐高温(如能耐170℃高温)，阴影部分可以通过异氰酸根自行固化等优点，特别适合复杂工件如汽车轮毂等的涂装。

具体实施方式

下面以具体实例对本发明做进一步阐述，仅用于说明，并不限制发明的范围。

底漆的制备：

(1)将活性稀释剂、脂肪族环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯和酚醛环氧丙烯酸酯投入到反应釜中，在45℃下加热搅拌1小时使其溶解；

(2)再将含异氰酸根的聚氨酯丙烯酸酯和光引发剂加入到反应釜中，搅拌0.5h；

(3)最后将助剂加入到反应釜中，高速搅拌0.5h后用500目滤布过滤，最后装桶包装。

以下各例均按上述方法制备。

底漆的配方：

各实施例分别按表1和表2中的质量配比进行配料并制备本发明的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆。

表1

表2

性能测试：

汽车轮毂经打磨、除油、除尘后，再将上述底漆喷涂于其上，控制膜厚在50-70um，红外流平5-10分钟，在UV能量为1100-1500mj/cm2下固化，然后进行真空镀铝，最后检测其性能。

表3

Claims (9)

1.一种环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其特征在于：由如下质量含量的组分制成：

含异氰酸根的聚氨酯丙烯酸酯    25％～35％，

脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯        5％～10％，

酚醛环氧丙烯酸酯              5％～10％，

脂肪族环氧丙烯酸酯            10％～20％，

活性稀释剂                    20％～35％，

光引发剂                      1％～5％，

助剂                          0.1％～1％。

2.根据权利要求1所述的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其特征在于：所述含异氰酸根的聚氨酯丙烯酸酯选自拜尔LS2337、拜尔LS2396、拜尔XP2510、巴斯夫LR9000或上海多森化工UVDC-2700中的一种或几种；所述脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯选自日本合成UV-3000B、日本合成UV-3200B、沙多玛CN9001、日本化药UXF-4002W中的一种或几种；所述酚醛环氧丙烯酸酯选自长兴625C-45、沙多玛CN112C60、氰特EB639、日本化药EAM-2160W中的一种或几种；所述脂肪族环氧丙烯酸酯选自韩国Miwon的MEA-1、MEA-2、MEA-5、MEA-6中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其特征在于：所述活性稀释剂为丙烯酸酯稀释剂；所述活性稀释剂的质量含量为30-35％。

4.根据权利要求3所述的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其特征在于：所述活性稀释剂选自如下物质中的一种或几种：丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、烷氧化丙烯酸酯。

5.根据权利要求1所述的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其特征在于：所述光引发剂选自下列物质中的一种或几种：1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、安息香二乙醚、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮与活性胺的组合。

6.根据权利要求5所述的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其特征在于：所述光引发剂选自下列物质中的两种以上：1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的两种以上。

7.根据权利要求1所述的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其特征在于：所述助剂选自有机硅流平剂、非硅流平剂、氟碳表面活性剂中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆，其特征在于：所述助剂选自如下助剂中的一种或几种：BYK306、BYK333、BYK307、BYK371、BYK358、EFKA3600、EFKA3883、EFKA3777、TEGO450、TEGO 432、YCK-1040、YCK-1060、FC4430。

9.权利要求1所述的环保型汽车轮毂专用双重固化真空镀膜底漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将活性稀释剂、脂肪族环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯和酚醛环氧丙烯酸酯混合并在40～50℃下搅拌溶解；

(2)继续加入含异氰酸根的聚氨酯丙烯酸酯和光引发剂，混合均匀；

(3)再加入助剂，搅拌后过滤。