專利名稱：一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬化工領(lǐng)域，涉及到一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
汽車的高檔化、高性能化要求迫使汽車涂料的發(fā)展不斷提高其保護(hù)與裝飾的性能。主要集中在提高汽車表面裝飾性，提高耐刮傷性和防腐能力以及更好地保護(hù)環(huán)境方面進(jìn)行努力，特別是汽車車身的表面保護(hù)裝飾層，更直接影響到整車的外觀和可觀賞性。
納米材料用于改性汽車涂料的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面以美國和德國起步較早，國內(nèi)在納米改性汽車涂料的研究開發(fā)方面起步較晚，褚炎明申請的CN1189522A為納米金屬汽車面漆的專利，它是由丙烯酸樹脂、氨基樹脂、聚酯樹脂、纖維素樹脂為基材料，加入各種顏料、金屬納米粉、填料、助劑、溶劑經(jīng)機械加工制造而成，涂層具有極強的附著力、能耐酸、耐堿、耐化學(xué)品性；武利民等人申請的CN1253978A為高耐刮傷性轎車漆，它是通過改進(jìn)漆的基料聚酯樹脂來實現(xiàn)高耐刮傷的。目前國內(nèi)還沒有以無機納米粒子改性的金屬閃光汽車面漆技術(shù)及相關(guān)專利報道。
納米TiO2(10-50nm)對可見光的透射能力很強，例如對550nm的可見光，透明度可達(dá)90％以上，具有極好的紫外光屏蔽性。當(dāng)納米級TiO2與鋁粉顏料或云母珠光顏料混合用于涂料時，能得到產(chǎn)生隨角異色效應(yīng)的涂料。這主要是由于納米TiO2本身既具有透明性，又具有對可見光一定程度的遮蓋力，在與鋁粉顏料等混合時，入射光一部分在散光鋁粉表面發(fā)生鏡面反射，而另一部分透過納米TiO2發(fā)生色散后，在納米TiO2與鋁粉界面反射，形成散光涂層，因而具有獨特的隨角異色效應(yīng)，加入不同顏色的珠光顏料，可以形成不同的正視色和側(cè)視色。將納米TiO2用于金屬閃光汽車面漆中可以制備具有隨角異色效果的金屬面漆，用于轎車面漆、金屬外裝飾漆等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法。
本發(fā)明提出的一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，是采用特殊分散手段制備具有隨角異色效果的納米粒子分散漿，與聚酯樹脂、氨基樹脂、改性樹脂、鋁粉、定向劑、溶劑、顏填料、助劑配合，制備具有隨角異色效果金屬面漆，各組分用量如下
組成 重量百分比wt％納米粒子分散漿 0.5-10聚酯樹脂 20-40氨基樹脂 3-20改性樹脂 0-10鋁粉 1-10定向劑 1-10溶劑 30-60顏填料 0-10助劑 0.1-3具體地說，具有隨角異色效果金屬面漆由納米粒子分散漿、聚酯樹脂、氨基樹脂、改性樹脂、鋁粉、定向劑、溶劑、顏填料、助劑組成，其中，(1)含有由納米二氧化鈦粉體和其它無機納米粒子經(jīng)過研磨分散的無機納米粒子漿，用量為涂料用量的0.5-10wt％；(2)至少含一種聚酯樹脂，用量為涂料用量的20-40wt％；(3)至少含一種氨基樹脂的樹脂，用量為涂料用量的3-20wt％；(4)含有封閉性異氰酸酯改性樹脂，用量為涂料用量的0-10wt％；(5)至少含一種片狀非浮性鋁粉，用量為涂料用量的1-10wt％；(6)至少含一種鋁粉定向劑，用量為涂料用量的1-10wt％；(7)含有酯類、醇醚類或高沸點溶劑，用量為涂料用量的1-10wt％；(8)含有珠光顏料等涂料常規(guī)顏填料，用量為涂料用量的0-10wt％；(9)含有汽車涂料用分散劑、潤濕劑、流平劑、防爆破劑、防沉劑等助劑，用量為0.1-3wt％。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，納米粒子分散漿的制備方法見中國申請專利200410053451.8，主要由分散樹脂、金紅石型納米TiO2粉體、另外0-2種無機納米粒子、分散劑和溶劑組成，各組分加入后經(jīng)過潤濕、分散、攪拌、超聲、研磨等工序完成，制備穩(wěn)定、透明的納米粒子分散漿，無機納米粒子分散漿粒徑為10-300nm，其中10-150nm粒徑效果更好。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，是采用粒徑為10-300nm的納米粒子分散漿，無機納米粒子分散漿所用納米粒子為金紅石型納米TiO2粉體和另外0-2種無機納米粒子的混合物，無機納米粒子如金紅石型納米TiO2、納米Al2O3、納米SiO2、納米BaSO4等。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，納米粒子分散漿所用金紅石型納米TiO2粉體粒徑10-150nm，表面經(jīng)過包覆處理，包括Al2O3，SiO2等無機包覆、聚醇和月桂酸等有機處理。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，是采用汽車涂料用飽和聚酯樹脂為聚酯樹脂，樹脂的羥基含量2-7wt％，酸值小于5mgKOH/g，選用其中的一種或幾種混合使用。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，可采用汽車涂料用丁醚化的三聚氰胺樹脂為氨基樹脂，樹脂的酸值小于1mgKOH/g，選用其中的一種或幾種混合使用。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，是采用一種改進(jìn)耐磨性，抗石擊性能的汽車涂料用封閉性異氰酸酯為改性樹脂，樹脂的NCO含量為2-10wt％，如Baxenden公司的BI7982，Dedussa公司的Vestanat BI358A，Bayer公司的DesmpdeurBL3175SN，選用其中的任何一種。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，是采用片狀非浮性鋁粉，如德國愛卡Metallux2154、Metallux2156、Metallux8754，美國Siberline的SSP504-AR、東洋株式會社7620NS、7640、NS5680NS等，(均為銀元型，平均片徑15～25um)等，選用其中的任何一種。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，采用的鋁粉定向劑為定向劑，如EASTMAN的鋁粉定向劑CAB381-0.5、CAB551-0.2等，選用其中的1-3種。
上述鋁粉定向劑以醋酸丁酸纖維素化合物為好。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，采用的溶劑為酯類、醇醚類或高沸點溶劑，如乙酸丁酯，乙酸乙酯、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、異佛爾酮、RPDE等，選用其中的兩種或兩種以上混合使用。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，可以采用珠光顏料或其它汽車涂料用顏填料。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，采用的助劑為汽車涂料用分散劑、潤濕劑、流平劑、防爆破劑、防沉劑等。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，是在分散釜中，按配比準(zhǔn)確稱量聚酯樹脂、氨基樹脂、改性樹脂，加入部分溶劑攪拌均勻；再用部分溶劑溶解計算量的分散劑、潤濕劑、流平劑、防爆破劑等助劑后，加入樹脂液中；隨后加入無機納米粒子分散漿，用剩余溶劑清洗容器器壁，倒入樹脂液中，在1000～2000rpm下低速攪拌10～20min，可用齒輪攪拌器在3000～5000rpm高速攪拌1～3小時。然后加入配制好的鋁粉漿、顏料漿，在100～500rpm可用圓盤攪拌器攪拌，加入防沉劑，充分?jǐn)嚢?～2h，即配制好具有隨角異色效果金屬面漆。
本發(fā)明中，制備的具有隨角異色效果金屬面漆采用刷涂、浸涂、淋涂、或噴涂方法涂敷于材料表面。
利用本發(fā)明制備的金屬面漆應(yīng)用于轎車面漆、金屬外裝飾漆。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，自制納米粒子分散漿具有優(yōu)異的透明性、紫外屏蔽性和貯存穩(wěn)定性，室溫放置一年不分層、粒徑無變化，應(yīng)用于涂料中不影響原有的色澤或透明性，可以提高涂層的耐候性。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，配制好的涂料施工時先用Ford-4#杯測試黏度控制到20s左右。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，具有隨角異色效果金屬面漆采用通用的涂裝方法進(jìn)行涂裝，如刷涂、浸涂、淋涂、及噴涂方法，最好采用噴涂方法。在調(diào)整好漆料黏度后，控制溫度和濕度進(jìn)行噴涂，如圖1所示。
噴涂好的涂料在室溫下5-10分鐘晾干，然后噴涂清漆，最后采用濕碰濕工藝噴涂清漆，晾干5-10分鐘，在室溫下將試片放入烘箱，約10min左右升到120-150℃烘烤20min左右，自然冷卻至室溫，即得到涂裝好的具有隨角異色效果金屬面漆。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，得到涂料的主要性能如下采用本發(fā)明提出的方法制備的具有隨角異色效果金屬面漆，采用自行研磨的納米粒子分散漿，穩(wěn)定性好，5000rpm高速離心分離5小時無法使之分層，室溫貯存一年不分層、無任何返粗、沉降現(xiàn)象，粒徑?jīng)]有任何變化，這極大地保證了納米材料在涂料中的分散性能；此外本發(fā)明制得的納米粒子分散漿在可見光區(qū)透明性良好，紫外光區(qū)吸收能力優(yōu)越，應(yīng)用于涂料中不影響原有的色澤或透明性，并增強抗紫外線能力，提高涂層的耐候性。
具有隨角異色效果金屬面漆的光澤和霧影采用德國BYK-Gardner公司S-4601型霧影光澤儀測定霧影值按國際標(biāo)準(zhǔn)ISO-DIS13803測定，本發(fā)明制備的金屬面漆光澤(Gloss)＞95(20°測量)，霧影(Haze)＜200(Hlog)，可以達(dá)到100左右。
具有隨角異色效果金屬面漆的抗石擊性能按ASTMD3170-87(1996)進(jìn)行，抗石擊性能采用德國儀力信#508型VDA石子沖擊儀檢測。本發(fā)明制備的金屬面漆抗石擊性能達(dá)到2級。
具有隨角異色效果金屬面漆的其他性能檢測項目按GB/T13492-92進(jìn)行，鉛筆硬度GB6739；劃格試驗GB9286；彎曲試驗GB6742；光澤(60°)GB9754；杯突試驗mmGB9753；人工加速老化(1500h)GB1865，全部通過。
本發(fā)明提出一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法，制備的金屬面漆具有明顯的隨角異色效果和良好的裝飾性、耐刮傷性、抗石擊性、耐磨性及耐老化性能，光澤高、霧影值低，應(yīng)用于轎車面漆、金屬外裝飾漆等。


圖1是本發(fā)明金屬面漆進(jìn)行噴涂流程圖。
具體實施例方式
實施例1具有隨角異色效果金屬面漆配方1成分 重量份wt(％)納米粒子分散漿 4.8Setal173(聚酯樹脂) 21Setamine138(氨基樹脂)5.5BI7982(改性樹脂) 3.7Metallux2154(鋁粉) 3.5CAB381-0.5(鋁粉定向劑) 4.7溶劑 56助劑 0.8將上述配方按發(fā)明提出的制備方法制備，可得到具有隨角異色效果金屬面漆，涂料隨角異色性(目測)良好，抗石擊性能≤2級，光澤(Gloss 20°)97，霧影(Haze Hlog)95，人工加速耐老化時間≥1500小時，其它涂料性能通過GB/T13492-92。
實施例2具有隨角異色效果金屬面漆配方2成分 重量份wt(％)納米粒子分散漿 7.4Desmophen 650(聚酯樹脂) 37
Setamine133(氨基樹脂)21.3Metallux2154(鋁粉) 1.3CAB381-0.5(鋁粉定向劑) 3.3溶劑 30.6助劑 1.1將上述配方按發(fā)明提出的制備方法制備，可得到具有隨角異色效果金屬面漆，涂料隨角異色性(目測)良好，抗石擊性能≤2級，光澤(Gloss 20°)95，霧影(Haze Hlog)127，人工加速耐老化時間≥1500小時，涂層耐磨性好，其它涂料性能通過GB/T13492-92。
實施例3具有隨角異色效果金屬面漆配方3成分 重量份wt(％)納米粒子分散漿 0.9Desmophen 650(聚酯樹脂) 14Setal173(聚酯樹脂) 12Setamine133(氨基樹脂)7.1C1158(氨基樹脂) 2.6Vestanat BI358A(改性樹脂)6.9SSP504-AR(鋁粉) 7.7CAB381-0.5(鋁粉定向劑) 2.5CAB551-0.2(鋁粉定向劑) 4珠光顏料 3溶劑 36.9助劑 2.4
將上述配方按發(fā)明提出的制備方法制備，可得到具有隨角異色效果金屬面漆，涂料隨角異色性(目測)良好，抗石擊性能≤2級，光澤(Gloss 20°)96，霧影(Haze Hlog)189，人工加速耐老化時間≥1500小時，其它涂料性能通過GB/T13492-92。
權(quán)利要求
1.一種具有隨角異色效果金屬面漆，其特征在于各組份量如下組成 重量百分比wt％納米粒子分散漿 0.5-10聚酯樹脂20-40氨基樹脂3-20封閉型異氫酸酯改性樹脂 0-10鋁粉1-10定向劑 1-10溶劑30-60顏填料 0-10助劑0.1-3。
2.一種具有隨角異色效果金屬面漆的制備方法，其特征在于將納米粒子分散漿與聚酯樹脂、氨基樹脂、封閉型異氫酸酯改性樹脂、鋁粉、定向劑、溶劑、顏填料、助劑配合，各組分用量如權(quán)利要求1；具體制備過程如下在分散釜中，按配比準(zhǔn)確稱量聚酯樹脂、氨基樹脂、改性樹脂，加入部分溶劑攪拌均勻；再用部分溶劑溶解計算量的助劑后，加入上述樹脂液中；隨后加入無機納米粒子分散漿，在1000～2000rpm下低速攪拌10～20分，再在3000～5000rpm下高速攪拌1～3小時，然后加入配制好的鋁粉漿、顏料漿，在100～500rpm攪拌，加入防沉劑，充分?jǐn)嚢?～2小時，即配制好具有隨角異色效果金屬面漆。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于納米粒子分散漿由分散樹脂、金紅石型納米TiO2粉體、另外0-2種無機納米粒子、分散劑和溶劑組成，各組分加入后經(jīng)過潤濕、分散、攪拌、超聲、研磨工序完成，制備穩(wěn)定、透明的納米TiO2漿，無機納米粒子粒徑為10-300nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于無機納米粒子粒徑范圍在10-150nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于聚酯樹脂為飽和聚酯樹脂，羥基含量2-7wt％，選用其中的一種或幾種混合使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于氨基樹脂為丁醚化的三聚氰胺樹脂，選用其中的一種或幾種混合使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于改性樹脂是一種封閉性的異氰酸酯其NCO含量2-10wt％，選用其中的任一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鋁粉為片狀非浮性鋁粉，選用其中的任何一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于定向劑為鋁粉定向劑，選用1-3種使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于鋁粉定向劑是醋酸丁酸纖維素化合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于溶劑為酯類、醇醚類或高沸點溶劑，選用其中的兩種或兩種以上混合使用。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于顏填料為珠光顏料或其它涂料用常規(guī)顏填料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于助劑為分散劑、潤濕劑、流平劑、防爆破劑、防沉劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于制備的具有隨角異色效果金屬面漆采用刷涂、浸涂、淋涂、或噴涂方法涂敷于材料表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制備的金屬面漆應(yīng)用于轎車面漆、金屬外裝飾漆。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有隨角異色效果金屬面漆及其制備方法。本發(fā)明采用穩(wěn)定性好、透明的具有隨角異色效果納米粒子分散漿，與聚酯樹脂、氨基樹脂、封閉型異氫酸酯改性樹脂、金屬鋁粉、其它顏填料、溶劑、助劑配合，采用一定的制備工藝制備具有隨角異色效果金屬面漆。采用本發(fā)明提供的方法，納米粒子均勻分散在涂料中，制備的金屬面漆光澤高、霧影值低，具有明顯的隨角異色效果和良好的裝飾性、耐刮傷性、抗石擊性、耐磨性及耐老化性能。應(yīng)用于轎車面漆、金屬外裝飾漆等。
文檔編號B05D7/14GK1648186SQ20041009908
公開日2005年8月3日 申請日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者武利民, 劉婭莉, 于占鋒, 游波, 周樹學(xué) 申請人:復(fù)旦大學(xué)