一种汽车底盘保护用水性涂料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种汽车底盘保护用水性涂料的制备方法，属汽车涂料系统企业的产品。它公开了一种环氧改性水性丙烯酸聚酯分散体的制备方法，包括多元醇低聚物改性的甲基丙烯酸单体的合成，环氧改性水性丙烯酸树脂预聚体的合成，环氧改性水性丙烯酸树脂水分散体的制备。本发明形成的涂膜具有高硬度和强韧性，优异的附着力可以避免砂石撞击导致的底盘漆膜表面破坏，施工中解决了汽车底盘涂料VOC含量高、施工气味大的问题，安全、环保、低成本。
【专利说明】一种汽车底盘保护用水性涂料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车底盘保护用水性涂料。尤其涉及一种环氧改性水性丙烯酸树 脂分散体的制备。
【背景技术】
[0002] 汽车底盘是汽车使用寿命中经受最复杂、最恶劣的环境的一部分，从新车下线出 厂到报废，底盘一直承受着支撑车身的使命，经历着高速转动的车轮卷起的砂石的袭击， 随时面临着雨、雪、泥浆等浸蚀，偶尔还会遇到坎坷路面的擦伤和破坏。这些恶劣的使用条 对仅仅做过简单的防腐处理的底盘钢板是难以承受的：不间的砂石撞击会导致底盘钢板 的防锈表面严重破坏，崭新钢板基材又很容易被空气中的氧气氧化生锈，尤其空气污染严 重，出现酸雨等情况，在化学物质消雪除冰的路面上，底盘面临的腐蚀威胁更为严重。随 着社会的发展，汽车的保有量越来越大，汽车底盘护理涂料的新市场和修补市场都有着诱 人的巨大潜力，其经济效益和社会效益都十分可观。但是随着中国汽车工业的迅猛发展， 面临的环保压力也越来越大，而国内汽车行业在汽车底盘喷漆中普遍使用的是传统的溶剂 型涂料。VOC含量高，在生产和涂装过程中造成严重的环境污染，危害人类的健康。要降低 汽车底盘护理涂料在生产和涂装时的VOC排放，就必须采用环保型涂料，其中水性涂料以 大量的水代替有机溶剂，在生产和施工过程中有机溶剂的挥发量大为减少，是环保涂料的 一个重要发展方向，因此，开发一种汽车底盘保护用水性涂料有重大的实用意义。
【发明内容】
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[0003] 本发明的目的是为了制备一种环保的汽车底盘保护用水性涂料，取代传统的溶剂 型底盘涂料。本发明提供一种含环氧基水性丙烯酸聚酯分散体及使用其制备的水性汽车底 盘涂料，采用亲水改性异氰酸酯类固化剂，树脂的高羟基含量可以和异氰酸酯充分反应，形 成的涂膜具有高硬度和强韧性，可以避免砂石撞击导致的底盘漆膜表面破坏。同时，环氧基 的引入加强了漆膜的防腐效果，能保证形成的漆膜在复杂的环境下，例如酸雨，冰雪，依然 具有最佳的耐水性和耐各类介质性效果，组建了一个环保高性能的保护体系。
[0004] 本发明提供了一种环氧改性水性丙烯酸聚酯分散体的制备方法：
[0005] 1.多元醇低聚物改性的甲基丙烯酸单体的合成
[0006] 在装有分水器的反应釜内加入80-100质量份的甲基丙烯酸，280-320质量份的多 元醇低聚物（重均分子量200-400,官能度2. 0)，0. 3-0. 6质量份的浓硫酸，0. 03-0. 06质量 份的酚类阻聚剂（对二苯酚）和200-240质量份的甲苯，搅拌，升温回流反应至分水器中分 出来的水达到理论值时停止反应。反应结束后，混合物用水洗涤除去未反应的多元醇低聚 物和硫酸，然后减压蒸馏除去甲苯即得到多元醇低聚物改性的甲基丙烯酸单体。
[0007] 2.环氧改性水性丙烯酸树脂预聚体的合成
[0008] 步骤1所得到的多元醇低聚物改性的甲基丙烯酸单体以5%的氢氧化钠溶液洗去 阻聚剂后干燥使用。氮气保护下，在反应釜中加入80-100质量份的经处理后的多元醇低聚 物改性甲基丙烯酸单体，25-28质量份的甲基丙烯酸羟乙酯和160-200质量份的甲苯，搅拌 下加热到70-80度，恒温滴入18-22质量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯、0. 85-0. 90份引发剂 与48-52质量份的甲苯组成的混合溶液，约1. 5-2个小时滴完。滴完后维持温度继续反应 2-2. 5个小时后停止反应。减压蒸馏除去甲苯即得到环氧改性水性丙烯酸树脂预聚体。
[0009] 3.环氧改性水性丙烯酸树脂水分散体的制备
[0010] 高速搅拌下，往步骤2的环氧改性水性丙烯酸树脂预聚体中加入300-350质量份 的去离子水乳化30-50分钟，得到其水分散体。
[0011] 上述所述的低聚物多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇，优选聚乙二醇、聚丙二醇 或聚氧化乙烯-氧化丙烯二醇。
[0012] 上述的酚类阻聚剂为对苯二酚。
[0013] 上述的引发剂为AIBN或BPO等。
[0014] 本发明的积极效果体现于以下三个优点：
[0015] (1)本发明合成了一种环氧改性的水性聚丙烯酸酯分散体，制备出了汽车底盘保 护用水性涂料，具有高硬度、强韧性、耐腐蚀性强的特点，能有效地保护汽车底盘。
[0016] (2)解决了汽车底盘涂料VOC含量高、施工气味大的问题。
[0017] (3)针对汽车底盘各种材料，都具有优异的附着力，能进行最持久有效地保护。
[0018] (4)环保、低成本，对原有环境设备改造投入不大，具有广泛的适用性。
[0019] 下面通过实施例举例说明：
[0020](一）实施例中所用材料
[0021 ] 实施例中所用材料仅仅是举例而已，不应该认为限定本发明的范围。
[0022] 所用低聚物多元醇：聚乙二醇PEG200。
[0023] (二）水性分散体的性能和测试方法：
[0024] 含亚氨基与羟基聚氨酯水性分散体是汽车涂料的主要成膜物质，其性能决定了最 终产品的性能。下面所举实例中所合成的水分散体的性能均在下表范围之内。
[0025] 表一：水分散体的性能指标
【权利要求】
1. 一种汽车底盘保护用水性涂料的制备方法，它包括现有汽车底盘保护用涂料制备方 法外，其特征是一种环氧改性水性丙烯酸聚酯分散体的制备方法： (1) 多元醇低聚物改性的甲基丙烯酸单体的合成 在装有分水器的反应釜内加入80-100质量份的甲基丙烯酸，280-320质量份的重均分 子量200-400,官能度2. 0的多元醇低聚物，0. 3-0. 6质量份的浓硫酸，0. 03-0. 06质量份的 酚类阻聚剂和200-240质量份的甲苯，搅拌，升温回流反应至分水器中分出来的水达到理 论值时停止反应，反应结束后，混合物用水洗涤除去未反应的多元醇低聚物和硫酸，然后减 压蒸馏除去甲苯即得到多元醇低聚物改性的甲基丙烯酸单体； (2) 环氧改性水性丙烯酸树脂预聚体的合成 步骤1所得到的多元醇低聚物改性的甲基丙烯酸单体以5%的氢氧化钠溶液洗去阻 聚剂后干燥使用，氮气保护下，在反应釜中加入80-100质量份的经处理后的多元醇低聚物 改性甲基丙烯酸单体，25-28质量份的甲基丙烯酸羟乙酯和160-200质量份的甲苯，搅拌下 加热到70-80度，恒温滴入18-22质量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯、0. 85-0. 90份引发剂 与48-52质量份的甲苯组成的混合溶液，约1. 5-2个小时滴完，滴完后维持温度继续反应 2-2. 5个小时后停止反应。减压蒸馏除去甲苯即得到环氧改性水性丙烯酸树脂预聚体； (3) 环氧改性水性丙烯酸树脂水分散体的制备 高速搅拌下，往步骤2的环氧改性水性丙烯酸树脂预聚体中加入300-350质量份的去 离子水乳化30-50分钟，得到其水分散体。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车底盘保护用水性涂料的制备方法，其特征是低聚物 多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇。
3. 根据权利要求1所述的一种汽车底盘保护用水性涂料的制备方法，其特征是聚酯多 元醇或聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙烯二醇或聚氧化乙烯一氧化丙烯二醇。
4. 根据权利要求1所述的一种汽车底盘保护用水性涂料的制备方法，其特征是酚类阻 聚剂为对苯二酚。
5. 根据权利要求1所述的一种汽车底盘保护用水性涂料的制备方法，其特征是引发剂 为AIBN或BPO等。
【文档编号】C08G18/62GK104387938SQ201410454053
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月6日 优先权日:2014年9月6日
【发明者】罗晖, 汤汉良, 郭伟杰, 郭逍遥, 李树伟, 李桂琴, 刘钦 申请人:广东华澜浩宇科技创新有限公司