快干汽车修补清漆的制备从树脂合成固化剂催化剂等方面进行改善基尚

快干汽车修补清漆的制备，从树脂合成、固化剂、催化剂等方面进行改善

0 前言

高质量的快干汽车修补清漆在一定程度上意味着快捷的汽车修补服务和满意的汽车修补质量[1]。在汽车修补涂料的应用中，清漆上漆后往往需要一段时间干燥，在干燥后才可进行后一步的抛光等处理，清漆的干燥速度往往会影响汽车修补的工作效率，因而提高罩光清漆的干燥速度受到普遍重视；罩光清漆作为汽车修补的最后一道涂膜给人以直观印象，且决定着汽车修补的涂料复合涂层的综合性能。

普通修补清漆往往不能同时具备非常快的干燥速度和优异的外观，通常如果清漆干燥速度快，流平性则不好，其光泽、丰满度差，总体外观效果差；反之，如果外观优良，则需要较长的流平时间，且干燥速度非常慢近年来，随着汽车消费和汽车修补业务的日益增长，越来越多的汽车修理厂强烈要求提高生产效率、缩短交车时间，同时又要保证涂膜优良的外观。

为了解决清漆不能同时具备非常快的干燥速度和优异的外观这一难题，湖北乾兴化工从树脂合成、固化剂、催化剂、溶剂等着手进行解决，赋予涂料非常快速的表面干燥和内部化学交联特性，同时确保涂膜优良乃至卓越的外观品质，目前此种清漆已大量推向市场，从市场角度受到了良好的评价。

1 试验部分

1.1 试验原料

1.1.1 树脂合成原料

丙烯酸树脂：丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、特殊功能单体、苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯等，工业级。

1.1.2 制漆原料

羟基丙烯酸树脂，自制；固化剂：六亚甲基二异氰酸酯的三聚体、80%六亚甲基二异氰酸酯的三聚体和20%异佛尔酮二异氰酸酯物理拼对混合物，快干六亚甲基二异氰酸酯的三聚体；分散剂，其他助剂，溶剂等。

1.2 仪器与性能测试

1.2.1 树脂合成部分

四口瓶、平衡式滴液漏斗、球形冷凝管、分水器、温度计、加热套、格氏管、秒表等。

1.2.2 制漆部分

研磨机(快手)、刮板细度计、高速分散机、电子秤、烧杯、马口铁板、喷枪(供气系统)、光泽仪等。

树脂黏度用上海昌吉地质仪器有限公司产品NDJ-79旋转黏度计测定；涂膜按GWT 1727－1992制备；涂膜厚度按GB/T 13452.2—92用德国尼克斯QuaNix4500测膜厚仪测定；光泽度采用德国仪力信Pico Gloss 500MC光泽仪(60°)测定；冲击强度和铅笔硬度采用上海普申化工机械有限公司的CJQ-Ⅱ漆膜冲击器和BY型铅笔硬度计测定；附着力按GB/T 9286—1998用划格法测定；耐溶剂性按GB/T10834—1989(耐盐水性)和GB/T 1733—1993(耐水性)测定；耐老化性能按GB/T 1766—1995采用翁尔开(上海)国际贸易有限公司的QUV/spray紫外线加速老化试验机测定。

1.3 试验方法

1.3.1 树脂制备及技术指标

1.3.1.1 丙烯酸树脂配方(见表1)

丙烯酸树脂配方

1.3.1.2 丙烯酸树脂制备工艺

(1)将单体和引发剂混合均匀，置于滴液罐中待用。

(2)将溶剂加入反应釜搅拌均匀，持续开启氮气吹走釜内空气，搅拌加热至140 ℃去掉热源，回流0.5h后从高位滴加槽加入单体和引发剂混合物，3～4 h滴加完成。

(3)保温1 h后，将剩余溶剂和补加引发剂混合搅拌均匀后加入反应釜中降温出锅，制得羟基丙烯酸树脂。其技术指标如表2。

丙烯酸树脂技术指标

1.3.2 成漆部分(配方见表3)

试验配方

2 结果与讨论

2.1 特殊功能单体用量影响

如前所述，为了提高羟基丙烯酸树脂的干燥速度和溶剂释放性，采取了在丙烯酸聚合物主链上引入环状和异构官能基团和低羟基含量的技术路线[2]。为此，对功能单体的范围进行了条件试验，按1.3.1制法，仅改变特殊功能单体占丙烯酸单体总量的比例，保证树脂理论计算的玻璃化温度不变和合成工艺不变，分别制得羟基丙烯酸X-1、X-2、X-3、X-4、X-5。其筛选范围为：0～10.0%。检测干燥的试验方法是按照表3配方搭配六亚甲基二异氰酸酯的三聚体制成成漆。m(主漆)∶m(固化剂)=4∶1。试验结果如表4所示。

树脂干燥速度测试

注：所有测试结果均为室温25 ℃下进行。

从表4中所列数据可以得知：随着功能单体用量的增加，清漆的指压干时间、实干时间均有缩短。因为功能单体价格较高，其用量在超过5%时X-3的干燥速度就已经有显著的提高。

2.2 固化剂的选择

以X-3树脂为基础树脂，按照表3成漆配方分别与六亚甲基二异氰酸酯的三聚体(R1)、80%六亚甲基二异氰酸酯的三聚体和20%异佛尔酮二异氰酸酯物理拼对混合物(R2)、快干六亚甲基二异氰酸酯三聚体(R3)按照4∶1混合成漆，成漆性能的检测结果见表5。

不同固化剂成漆性能测试

从表5可以看出，R2清漆干燥速度快，表面硬度在4 h即能达到指压干的效果，但因为表干速度加快，涂膜的光泽略有降低；R1树脂所制的清漆光泽高，但干燥速度较慢，指压干时间较长，无法满足市场短时间抛光快修的要求。

2.3 催化剂的影响

以X-3树脂为基础树脂，按照表3成漆配方，通过添加不同比例的二月桂酸二丁基锡(T-12)考察清漆的干燥速度和活化期[3]，从而找到优异的干燥速度和合理的使用时间。分别确定3组T-12添加量，范围为0.05%～0.5%，成漆性能的检测结果见表6。

不同比例的T-12添加量成漆性能测试

从表6可以看出，S3清漆干燥速度极快，但活化期只有0.5 h无法满足正常喷涂施工的要求；S1活化期较长，但催干剂无法满足清漆快速干燥的要求；S2干燥速度和活化期较为平衡，能够满足市场使用。

3 结语

(1)试验制备的羟基丙烯酸树脂具有较好的干燥速度和优异的板面状态。

(2)在满足涂膜综合应用性能的前提下，通过调整固化剂类型、催干剂用量能够使修补清漆喷涂后0.5 h即可达到不沾灰、不沾尘、光泽丰满、不失光的效果。在国内修补涂料市场有着广阔的发展前景。

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