1、引言丙烯酸氨基烤漆具有良好的丰满度、光泽、硬度、耐候性、保光性、保色性、耐化学性等,在汽车、摩托车、自行车、五金、油墨等行业上应用十分广泛。目前国内的丙烯酸氨基烤漆还是以溶剂型体系为主,在环保方面的一个大问题就是VOC 的排放,对环境及人类的身体健康都造成了很大的危害,国内外都有相应的法规针对VOC 的排放做出了越来越严格的限制。丙烯酸氨基烤漆的水性化是未来发展的重要方向,既能减少污染排放,又能免交涂料消费税,在环保及经济效应方面均有着明显的优势。推荐配方简介目前市面上的水性丙烯酸氨基烤漆可分为如下两类:1. 采用水溶性的丙烯酸树脂搭配氨基树脂,这种配方体系可拥有与溶剂型丙烯酸氨基烤漆类似的性
2、能,但其中含有较多的亲水溶剂如醇类或醇醚类,依然不够环保且通常有较刺激的气味,称为假水性。2. 采用水性丙烯酸分散体或乳液搭配氨基树脂,虽然在光泽上比水溶性体系的产品稍差,但在其他性能如硬度、耐水性、耐化学品性等方面却有过之而无不及,而且其 VOC 含量相对有了很大幅度的下降,可称之为纯水性产品。本文中的推荐配方属于第二类,采用水性丙烯酸分散体搭配三甲醚化氨基树脂。该推荐配方分成两部分,第一部分为水性无树脂色浆,第二部分为水性丙烯酸氨基烤漆。水性无树脂色浆第一步是制备水性无树脂色浆,此处以水性白色浆举例,通过高速搅拌或研磨至细度合格后,留待下一步配漆使用。若要调整颜色,可研磨其它颜色的色浆(参
3、考欧鹏化工水性无树脂色浆推荐配方) ,待下一步配漆时用来调色。当然也可直接购买水性色浆使用,但是要注意测试相溶性及配漆后的性能。水性无树脂白浆序号 原料代码 百分配比 备注1 水 20.600 2 丙二醇 3.000 助溶剂3 Synthro-pon W600 5.000 润湿分散剂4 Moussex SF 561 0.500 脱泡剂5 10%DMEA 0.400 pH 调节剂6 R-902+ 70.000 杜邦钛白粉7 Prox A300 0.500 增稠剂合计: 100.000备注 色浆现磨现用,不建议长期储存生产工艺流程:准确称量 , 加入水和丙二醇 , 搅拌均匀精确称量S y n t
4、h r o - p o n W 6 0 0 , 搅拌下加入 , 搅拌均匀精确称量M o u s s e x S F 5 6 1 , 搅拌下加入 , 搅拌均匀搅拌下加入1 0 % D M E A , 调节 p H 值检测 p H 值是否为7 . 0 - 8 . 0否准确称量 R - 9 0 2 + ,搅拌下加入搅拌下加入P r o x A 3 0 0 , 调节粘度检测粘度是否适合高速搅拌或研磨否高速搅拌或研磨检测细度是否合格高速搅拌 : 1 5 u m研磨 : 1 0 u m否过滤 , 待下一步使用是是是此白浆拥有极佳的相溶性,极易添加到体系中而不会引起缺陷,配漆后对漆膜的光泽及耐水性均无影响,
5、这一切的性能都源自于润湿分散剂 Synthro-pon W600。润湿分散剂都具有表面活性,也就是会亲水而导致漆膜耐水性变差,这是所有润湿分散剂的通病,而 Synthro-pon W600 经过特殊改性使其对耐水性的影响十分轻微,实验结果显示其耐水性比市面上的绝大多数水性润湿分散剂更好。分散剂 Synthro-pon W600 分散剂 1 分散剂 2 分散剂 3 分散剂 4光泽/60 87 87 87 87 6572hrs OK OK 起泡 起泡 起泡耐水性(常温) 168hrs OK 起泡 起泡 起泡 起泡水性丙烯酸氨基烤漆以下便是配方的第二部分同时也是主体部分:水性丙烯酸氨基烤漆。水性漆特
6、别是乳液型产品,加料及搅拌均要小心控制,否则容易导致破乳或其它问题。Bayhydrol A145稳定性较好,故不易产生上述问题,但是配漆时仍应控制投料速度不宜过快,同时各种物料应该边搅拌边添加。水性丙烯酸氨基烤漆(白色)序号 原料代码 百分配比 备注1 水性无树脂白浆(70%) 30.000 2 Bayhydrol A145 46.000 羟基丙烯酸分散体3 Resimene 717 5.000 英力士氨基树脂4 BCS 3.000 乙二醇单丁醚5 水 9.700 6 Modarez PW 336 0.500 润湿流平剂7 Moussex 941 PL 0.300 消泡剂8 Moussex S
7、F 561 0.300 脱泡剂9 10%DMEA 2.000 pH 调节剂10 RM-8W 0.700 增稠剂11 RM-8W 0.30012 水 2.000预留部分,调节粘度用合计: 100.000备注 可根据硬度及柔韧性的要求适当调整 Resimene 717 的用量生产工艺流程:准 确 称 量 白 浆 、A 1 4 5 和 7 1 7 , 搅 拌下加入 , 搅拌均匀准 确 称 量 B C S 和 水 , 搅 拌下加入 , 搅拌均匀精 确 称 量 P W 3 3 6 、9 4 1 P L 、 S F 5 6 1 , 搅 拌下加入 , 搅拌均匀搅拌下加入1 0 % D M E A , 调节
8、p H 值检测 p H 值是否为8 . 0 0 . 5否准 确 称 量 R M - 8 W ,搅 拌 下 加 入 , 中 速搅拌 1 0 - 2 0 m i n检测粘度是否为3 0 5 s e c否中速搅拌 1 0 - 2 0 m i nQ C 检测 ,判定是否合格否过滤包装是是是使 用 R M - 8 W 和水调节粘度Q C 检测不合格品处理流程性能指标配方产品的性能指标如下,其中最应关注的是其较高的固体分、良好的外观和丰满度、优异的硬度及耐水性。1. 产品原始状态的性能,也就是产品在未使用前的性能从以下参数可以看到,该配方产品在低粘度的条件下有着很高的固体分含量,从而使其涂膜可以拥有很好的
9、丰满度。产品原始状态的性能测试项目 检测规格 实测值记录1 产品粘度/涂-4,252.0 305 s 30062 产品细度 10um 10um3 产品比重/比重杯,252.0 1.250.03 1.24 g/ml4 PH 值 8.00.5 8.0 5 固含/150,1h 532 % 53.85%6 储存稳定性/50,1 month 各项性能无变化 Pass备注2. 产品的施工参数烘烤条件可根据实际情况进行调整,具体以实验测试为准。开稀配比方面根据粘度调整,若原漆粘度合适,可不用开稀直接施工,使施工固含更高。产品施工参数测试项目 检测规格 实测值记录1 素材 马口铁板 马口铁板2 素材前处理 4
10、00-800 目砂纸打磨 600 目砂纸打磨3 开稀配比/漆:水 100:0-10 100:34 施工粘度/NK-2# 255 s 25065 烘烤条件 150/20min 150/20min6 干膜厚 205 um 19um备注3. 涂膜性能指标涂膜各项性能较为均衡,应该已经符合大多客户的需求。若对某些性能有特殊要求,可调整配方或工艺,具体调整方法请看下一部分内容。涂膜性能指标测试项目 检测规格 实测值记录1 涂膜外观 漆膜平整,无颗粒,无气泡,无针 孔,无缩孔, 无桔皮 涂膜外观良好2 光泽/60 873 883 附着力/百格 1 级 0 级4 铅笔硬度/500g 2H 3H5 耐冲击/1
11、kg,50cm 正冲,50cm Pass6 柔韧性,mm 1mm Pass7 耐水性/常温,255,168hrs 外观良好,无失光,无起泡 Pass备注总结该解决方案在涂膜外观及性能等方面已经做到较好的平衡性,但由于基材、施工方式、性能和成本要求等方面的千变万化,此方案当然不能解决所有问题。对于不同的要求,可参考以下的配方调整思路,使能达到想要的效果。1. 硬度和柔韧性方面 通过调整水性丙烯酸树脂与氨基树脂的比例来调节,氨基树脂的添加量越多,硬度越高,柔韧性越差;氨基树脂的添加量越少,硬度越低,柔韧性越好。 使用全甲醚化的氨基树脂,柔韧性更佳,但硬度会变低且干燥速度也会变慢。2. 耐水性方面 若想进一步提升耐水性,可通过添加硅烷偶联剂或其它附着力促进剂增加体系的耐水性。3. 干燥性方面 可添加酸催化剂,降低体系的烘烤温度,缩短烘烤时间,如欧鹏化工的 BD7744等产品。4. 耐冲击性方面: 影响耐冲击性的主要是附着力和柔韧性,通过基材预处理或添加附着力促进剂提高体系的附着力,同时用上述手段提高柔韧性,可提高体系的耐冲击性。5. 配方成本方面 采用国产的水性羟基丙烯酸分散体或乳液、国产的水性氨基树脂以及国产的钛白粉,可大大降低配方成本,但应重新评估产品的性能及稳定性。若有其他疑问或想进一步了解,请联系我们