本發(fā)明涉及聚合物新材料領(lǐng)域，特別是一種兼顧環(huán)境耐受性和光澤度的汽車漆。

背景技術(shù)：

最早的商品化水性涂料是在20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的?；谄鋵Νh(huán)境的相容性和保護(hù)性，并具有節(jié)省資源、節(jié)約能源的優(yōu)點，水性涂料產(chǎn)品很快就被市場接受,并逐漸發(fā)展擴大。日本、美國1986年水性涂料分別占涂料總銷售量的18％和22％，英國1995年水性涂料產(chǎn)量占全國涂料總產(chǎn)量的64.5％。國外的水性涂料大多用于建筑、汽車、木器等行業(yè),高性能水性金屬漆用樹脂產(chǎn)品類型多樣，漆膜機械性能優(yōu)異、耐鹽霧性能好，已經(jīng)普遍取代油性樹脂應(yīng)用于金屬工件的保護(hù)。目前，主要的生產(chǎn)商有巴斯夫、拜耳、路博潤、阿克蘇等公司。

水性丙烯酸樹脂由丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類及其他烯屬單體通過乳液自由基常壓聚合法共聚制成，通過選用不同的樹脂結(jié)構(gòu)、不同的配方及不同的生產(chǎn)工藝及溶劑組成，可合成不同類型、不同性能和不同應(yīng)用場合的丙烯酸樹脂。其中硬軟單體的種類和配比決定了樹脂的主體架構(gòu)，決定了樹脂成膜后的基本性能；功能單體用于改善樹脂的綜合性能。這種乳液聚合的方法雖然工藝操作簡單，但是最突出的缺點是合成得到的水性樹脂的分子量分布較寬，殘留的帶有極性官能團的單體較多，因而樹脂的耐酸堿性、抗水性和耐腐蝕性差。

通過實驗發(fā)現(xiàn)，采用溶膠-凝膠法高壓制備丙烯酸樹脂所得的汽車漆在解決了上述的耐酸堿性、抗水性和耐腐蝕性差的時候，光澤度又無法得到同步改善。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境耐受性強、光澤度好的兼顧環(huán)境耐受性和光澤度的汽車漆。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種兼顧環(huán)境耐受性和光澤度的汽車漆，包括以下重量份組分：

18-22重量份汽車漆用水性丙烯酸樹脂、水性固化劑2-3重量份、流平劑1-2重量份、消泡劑1-2重量份；10-15重量份去離子水；

所述的汽車漆用水性丙烯酸樹脂通過以下步驟制備：

步驟1：溶膠溶液的制備：將0.5-1重量份的正硅酸乙酯和1.5-2重量份的疏水性硅烷加入到35-45重量份的無水乙醇中，升溫至50℃，并攪拌反應(yīng)3h，再加入3-4重量份的陰離子乳化劑，繼續(xù)攪拌直至物料完全溶解；

步驟2：單體相的制備：將10-15重量份的甲基丙烯酸丁酯、3-5重量份的苯乙烯、5-10重量份乙烯基三甲氧基硅氧烷、10-15重量份的丙烯酸、10-15重量份的甲基丙烯酸羥乙酯、5-10重量份的乙烯基吡咯烷酮、2-5重量份四甲基二乙烯基二硅氧烷、1-3重量份陰離子乳化劑、0.5-0.8重量份的引發(fā)劑混合均勻得到單體相；

步驟3：將溶膠溶液置于反應(yīng)容器中，壓力控制在2-4mpa，將單體相滴加進(jìn)入到反應(yīng)體系中，滴加時間為1-2h，反應(yīng)溫度控制在55-65℃；

步驟4：通過ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)步驟3得到的混合物體系的ph值為6-7。

在上述的兼顧環(huán)境耐受性和光澤度的汽車漆中，所述的疏水性硅烷為甲基三乙氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷。

本方案的有益效果在于，通過溶膠--凝膠的前驅(qū)體得到活性基團并以此為連接點，優(yōu)選軟硬單體、功能單體以及共聚的溫度、壓力和聚合時間，獲得結(jié)構(gòu)和分子量都可控的水性丙烯酸樹脂。分析其原因，可能主要是在加壓的條件下(其實為水熱反應(yīng)的條件)，非均相的自由基聚合反應(yīng)部分轉(zhuǎn)變?yōu)榫喾磻?yīng)，因而聚合反應(yīng)的速率容易控制，殘留單體的數(shù)量減少，因而樹脂成膜后耐酸堿性、抗水性和耐腐蝕性得到提升。同時采用有機硅改性提高其光澤度，并且通過多官能團的有機硅可以避免在高壓反應(yīng)中對樹脂光澤度的影響。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。

實施例1：

一種兼顧環(huán)境耐受性和光澤度的汽車漆，包括以下重量份組分：

20重量份汽車漆用水性丙烯酸樹脂、水性固化劑(科思創(chuàng)拜耳水性異氰酸酯固化劑3100)2.5重量份、流平劑(聚硅氧烷聚醚共聚物tego410)1.5重量份、消泡劑(有機改性聚硅氧烷tego900)1.5重量份；12重量份去離子水；

上述汽車漆用水性丙烯酸樹脂通過以下步驟制備得到：

步驟1：溶膠溶液的制備：將0.8重量份的正硅酸乙酯和1.8重量份的二甲基二乙氧基硅烷加入到40重量份的無水乙醇中，升溫至50℃，并攪拌反應(yīng)3h，再加入3.5重量份的十二烷基苯磺酸鈉，繼續(xù)攪拌直至物料完全溶解；

步驟2：單體相的制備：將12重量份的甲基丙烯酸丁酯、4重量份的苯乙烯、8重量份乙烯基三甲氧基硅氧烷、12重量份的丙烯酸、13重量份的甲基丙烯酸羥乙酯、7重量份的乙烯基吡咯烷酮、2重量份四甲基二乙烯基二硅氧烷、2重量份十二烷基苯磺酸鈉、0.6重量份的引發(fā)劑混合均勻得到單體相；

步驟3：將溶膠溶液置于反應(yīng)容器中，壓力控制在3mpa，將單體相滴加進(jìn)入到反應(yīng)體系中，滴加時間為2h，反應(yīng)溫度控制在55℃；

步驟4：通過氨水調(diào)節(jié)步驟3得到的混合物體系的ph值為6-7。

實施例2

一種兼顧環(huán)境耐受性和光澤度的汽車漆，包括以下重量份組分：

18重量份汽車漆用水性丙烯酸樹脂、水性固化劑(科思創(chuàng)拜耳水性異氰酸酯固化劑3100)2重量份、流平劑(聚硅氧烷聚醚共聚物tego410)2重量份、消泡劑(有機改性聚硅氧烷tego900)1重量份；10重量份去離子水；

上述汽車漆用水性丙烯酸樹脂通過以下步驟制備得到：

步驟1：溶膠溶液的制備：將1重量份的正硅酸乙酯和1.5重量份的二甲基二乙氧基硅烷加入到35重量份的無水乙醇中，升溫至50℃，并攪拌反應(yīng)3h，再加入3重量份的十二烷基苯磺酸鈉，繼續(xù)攪拌直至物料完全溶解；

步驟2：單體相的制備：將10重量份的甲基丙烯酸丁酯、3重量份的苯乙烯、10重量份乙烯基三甲氧基硅氧烷、10重量份的丙烯酸、11重量份的甲基丙烯酸羥乙酯、10重量份的乙烯基吡咯烷酮、3重量份四甲基二乙烯基二硅氧烷、3重量份十二烷基苯磺酸鈉、0.8重量份的引發(fā)劑混合均勻得到單體相；

步驟3：將溶膠溶液置于反應(yīng)容器中，壓力控制在4mpa，將單體相滴加進(jìn)入到反應(yīng)體系中，滴加時間為2h，反應(yīng)溫度控制在55℃；

步驟4：通過氨水調(diào)節(jié)步驟3得到的混合物體系的ph值為6-7。

實施例3

一種兼顧環(huán)境耐受性和光澤度的汽車漆，包括以下重量份組分：

22重量份汽車漆用水性丙烯酸樹脂、水性固化劑(科思創(chuàng)拜耳水性異氰酸酯固化劑3100)3重量份、流平劑(聚硅氧烷聚醚共聚物tego410)1重量份、消泡劑(有機改性聚硅氧烷tego900)2重量份；15重量份去離子水；

上述汽車漆用水性丙烯酸樹脂通過以下步驟制備得到：

步驟1：溶膠溶液的制備：將0.5重量份的正硅酸乙酯和2重量份的二甲基二乙氧基硅烷加入到45重量份的無水乙醇中，升溫至50℃，并攪拌反應(yīng)3h，再加入4重量份的十二烷基苯磺酸鈉，繼續(xù)攪拌直至物料完全溶解；

步驟2：單體相的制備：將15重量份的甲基丙烯酸丁酯、5重量份的苯乙烯、5重量份乙烯基三甲氧基硅氧烷、15重量份的丙烯酸、15重量份的甲基丙烯酸羥乙酯、5重量份的乙烯基吡咯烷酮、4重量份四甲基二乙烯基二硅氧烷、1重量份十二烷基苯磺酸鈉、0.5重量份的引發(fā)劑混合均勻得到單體相；

步驟3：將溶膠溶液置于反應(yīng)容器中，壓力控制在2mpa，將單體相滴加進(jìn)入到反應(yīng)體系中，滴加時間為2h，反應(yīng)溫度控制在60℃；

步驟4：通過氨水調(diào)節(jié)步驟3得到的混合物體系的ph值為6-7。

對比例1

與實施例1大體相同，不同的地方在于汽車漆用水性丙烯酸樹脂制備過程中的單體相的組成如下：將12重量份的甲基丙烯酸丁酯、4重量份的苯乙烯、10重量份乙烯基三甲氧基硅氧烷、12重量份的丙烯酸、13重量份的甲基丙烯酸羥乙酯、7重量份的乙烯基吡咯烷酮、2重量份十二烷基苯磺酸鈉、0.6重量份的引發(fā)劑混合均勻得到單體相。

采用常規(guī)的汽車涂料噴涂烘烤方法對涂層進(jìn)行處理，得到厚度為100-110微米的涂層，涂層硬度(gb/t1730-93)大于2h，20°時光澤度(gb/t9754)為92-93％，浸泡24小時后，漆膜不起泡并且1小時后測得附著力大于2級，表干時間小于0.5h，實干時間小于15h，1000h耐鹽霧測試通過漆膜不起泡不脫落，10d耐有機溶劑(苯、揮發(fā)油)測試通過漆膜不起泡不脫落，30d耐腐蝕性(10％氫氧化鈉溶液)測試通過漆膜不起泡不脫落。

對比例1的數(shù)據(jù)和實施例1-3的數(shù)據(jù)大體相同，不同的地方在于，20°時光澤度(gb/t9754)為89-90％。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。