一種高固體聚脲汽車中涂涂料的研發(fā)

孟昭輝，劉 巍, ，李 妲，趙 琳

(1.天津科瑞達(dá)涂料化工有限公司 天津300457；2.天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 天津300387)

0 引 言

伴隨環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，我國(guó)對(duì)汽車行業(yè)的涂裝噴涂有了越來(lái)越高的要求，特別是對(duì)溶劑型涂料的VOC排放有更嚴(yán)格的要求，汽車涂裝中對(duì)高固體涂料的需求也就隨之增加。聚脲涂料具有高固低粘度、干燥性良好等特點(diǎn)，具有非常好的產(chǎn)品性能和施工性能，在汽車涂裝中具有很好的應(yīng)用前景。汽車中涂涂料具有承上啟下的作用，作為底漆和面漆的良好紐帶，要求中涂涂料具有很好的性能，高固體聚脲汽車中涂涂料具有非常高的施工固體含量，不僅解決了VOC排放問(wèn)題，而且由于產(chǎn)品具有的良好干燥性能，可以很好地適應(yīng)汽車生產(chǎn)線的節(jié)奏。

1 試驗(yàn)過(guò)程

1.1 主要原料

聚脲樹(shù)脂、聚異氰酸酯、分散劑、鈦白粉、碳黑、防塵劑、填料、消泡劑、防流掛助劑、流平劑、溶劑、吸水穩(wěn)定劑等。

1.2 合成工藝

主劑：將聚脲樹(shù)脂加入配料罐中，在攪拌狀態(tài)下加入分散劑、消泡劑和部分溶劑并攪拌均勻，再加入鈦白粉、碳黑、防塵劑、填料、防流掛助劑并攪拌均勻，然后進(jìn)行研磨分散，漆漿研磨至細(xì)度≤15μm。研磨后的漆漿加入流平劑并攪拌均勻，用溶劑調(diào)節(jié)粘度到合格范圍內(nèi)，制成高固體聚脲汽車中涂涂料。

硬化劑：將聚異氰酸酯與溶劑、吸水穩(wěn)定劑混合并攪拌均勻。

在使用時(shí)將主劑和硬化劑分別投入到輸漆系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)雙組分噴涂設(shè)備充分混合后再由噴槍噴出，進(jìn)行汽車工件的噴涂施工。

2 性能參數(shù)

2.1 原漆性能測(cè)定

由表1可以發(fā)現(xiàn)，本項(xiàng)目研究的產(chǎn)品具有高固體含量、低 VOC排放的特點(diǎn)，產(chǎn)品的施工固體含量達(dá)到 72.5%、VOC排放為 377g/L，產(chǎn)品符合國(guó)家對(duì)節(jié)能減排的要求。

表1 原漆性能參數(shù)Tab.1 Performance data of paint

2.2 漆膜性能測(cè)定

由表2可知，涂膜的各項(xiàng)檢測(cè)性能都達(dá)到了應(yīng)用要求。在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，高固體聚脲汽車中涂涂料表現(xiàn)出對(duì)陰極電泳底漆和丙烯酸聚氨酯面漆的優(yōu)異結(jié)合，配套涂層性能達(dá)到客戶要求，產(chǎn)品完全適合目前的涂裝應(yīng)用。

表2 漆膜性能對(duì)比Tab.2 Performance data of film

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 高固體聚脲汽車中涂涂料的VOC排放

一般中涂涂料的VOC排放都大于500g/L，很多廠家對(duì)中涂涂料的 VOC高排放沒(méi)有很好的方法，雖然提高產(chǎn)品的施工粘度可以降低 VOC排放，但是并不能解決實(shí)際問(wèn)題。從表 1可以看到，高固體聚脲汽車中涂涂料的 VOC排放為 377g/L，符合客戶對(duì)VOC排放的要求，低于國(guó)家對(duì) VOC排放≤420g/L的要求。本產(chǎn)品采用低粘度高固體含量的聚脲樹(shù)脂作為主體，同時(shí)配合低吸油量的顏填料，整體降低產(chǎn)品粘度的同時(shí)提高固體含量，再通過(guò)助劑和溶劑的搭配達(dá)到性能的平衡。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)工件的測(cè)試，性能達(dá)到客戶要求，具有很好的推廣價(jià)值。

3.2 高固體聚脲汽車中涂涂料的干燥性

很多雙組分涂料伴隨固體含量的提高往往干燥性能有所降低。本項(xiàng)目研究的產(chǎn)品干燥性能優(yōu)異，在80℃條件下烘烤 30min可以達(dá)到 HB的硬度，可以進(jìn)行打磨，適合連續(xù)化生產(chǎn)的節(jié)拍要求。在汽車生產(chǎn)普遍采取整體連續(xù)化生產(chǎn)的情況下，本項(xiàng)目產(chǎn)品能夠適合生產(chǎn)工藝要求，提高生產(chǎn)效率。

4 結(jié) 語(yǔ)

近年國(guó)家對(duì)節(jié)能減排提出越來(lái)越嚴(yán)格的要求，涂料涂裝市場(chǎng)高固體低粘度的涂料產(chǎn)品提升了應(yīng)用空間，特別是具有一定研發(fā)能力的公司更有機(jī)遇參與競(jìng)爭(zhēng)。聚脲涂料是一種新型產(chǎn)品，具有高固體低粘度和干燥速度快的特點(diǎn)，并且保持了涂膜優(yōu)異的性能，面對(duì)汽車中涂涂料涂裝市場(chǎng)節(jié)能減排的要求，聚脲涂料具有非常好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。本項(xiàng)目產(chǎn)品經(jīng)過(guò)研究和實(shí)際測(cè)試，在涂層性能和配套施工上都達(dá)到了汽車制造廠家的要求。高固體聚脲汽車中涂涂料適合連續(xù)化生產(chǎn)節(jié)拍，能夠?yàn)樯a(chǎn)單位提高生產(chǎn)效率、節(jié)省能源消耗和空間占用，具有較好的社會(huì)效益和市場(chǎng)推廣價(jià)值。