摩托車用PU罩光清漆

周榮華 （深圳市天健涂料科技研發(fā)有限機構，518122）

摘要：選擇合適的羥基丙烯酸樹脂為主體，協(xié)同助劑和固化劑設計出擁有良好飽滿度、硬度、優(yōu)異流平性等的摩托車用PU罩光清漆配方。

關鍵詞 PU罩光清漆；摩托車漆；涂覆

中圖歸類號：TQ 631.2 文獻標識碼：A 文案編號：1006-2556(2006)04-0028-03

各樣區(qū)別塑料（ABS、PC和PA等）海量應用于摩托車和汽車部件，家電制品亦海量運用了塑料制品。然而絕大都數(shù)的塑料硬度較低，易磨損和擦傷，耐污性較差，易產生靜電吸塵，為了充分發(fā)揮塑料的功能，有必要對塑料表面進行適當?shù)耐垦b [2] 。在通常塑料件噴涂上一層底色漆，產生華麗的質感，但常常達不到理想的硬度和飽滿度，耐溶劑和耐磨性能亦不睬想。涂覆一層罩光清漆，可顯著地改善涂膜性能。本文經(jīng)過對區(qū)別的樹脂、助劑、固化劑的優(yōu)化選取，針對摩托車上的塑料部件，設計了優(yōu)良的摩托車用PU罩光清漆配方。

1 實驗部分

1．1．原料的選取

（1）樹脂：丙烯酸樹脂擁有耐紫外光、耐堿、不會氧化或脆化等優(yōu)點。用于PU罩光清漆的丙烯酸樹脂通常為室溫固化型（AC），即在聚合物中引入與熱固型樹脂類似的官能團如羥基與異氰酸樹脂混合得到雙組分室溫固化型聚氨酯體系，一般能夠暗示為多元醇/異氰酸酯涂料。選的樹脂類別列于表1。

表1 樹脂類別

（2）流平劑：涂料在干燥的過程中，隨著溶劑的蒸發(fā)，涂膜表層的表面張力提高、粘度增多、溫度下降，導致表層與底層間表面張力、粘度與溫度的差異使涂料從底層經(jīng)表層移動，而表層涂料則因重力功效下沉，形成對流，這種對流在涂膜表面形成不規(guī)則形狀的紋路，叫作之為貝納德渦流（Benard Cells）[6]，當涂膜干燥后，這些紋路仍沒法消除，即形成通常常說的橘皮現(xiàn)象。

采用的流平劑本身表面張力較低，且與涂料樹脂的混溶性有限，能夠在短期內遷移到涂層表面形成單分子層，保證涂層表層的表面張力均勻化，減少貝納德漩渦效應，加強涂料流平性。表2為流平劑種類。

表2 流平劑種類

（3）消泡劑：消泡劑在雙組分聚氨酯涂料中，重點消除反應生成的氣泡、改善流動性、增多涂膜的光澤與流平性，并且消除涂膜的魚眼、針孔、火山口等缺陷。本實驗中采用的是Deuchem機構的5500聚氨酯專用消泡劑。

（4）催干劑：催干劑在配方中重點是加速反應有效地縮短涂料成膜的固化時間，在本實驗中重點了三種催干劑見表3。

表3 三種催干劑

1．2．固化要求

含羥基的丙烯酸樹脂與異氰酸酯交聯(lián)，由―OH與―N=C=O之間出現(xiàn)交聯(lián)反應，形成丙烯酸聚氨酯，此反應可在常溫下進行[1]。固化劑種類如表4所示。

表4 固化劑種類

1．3 測試辦法

（1）粘度：涂料在25℃保溫，用涂－4杯測繪。

（2）飽滿度及樹脂狀態(tài)：目測。

（3）硬度：將配好的涂料噴涂在經(jīng)打磨過的鐵板上，低溫烘烤至其完全固化后,用標準鉛筆測試硬度。

（4）附著力：將配好的涂料噴涂在ABS板上，低溫烘烤至其完全固化后,用刀片劃格測試附著力。

（5）耐沖擊性：將配好的涂料噴涂在經(jīng)打磨過的鐵板上，低溫烘烤至其完全固化后,用落球式涂膜沖擊實驗器測試漆膜的耐沖擊性能。

2．結果與討論

2．1．區(qū)別羥基丙烯酸樹脂對涂膜性能的影響

實驗配方如表5所示。

表5 實驗配方

經(jīng)過表（5）的實驗配方比較區(qū)別的丙烯酸樹脂所做PU罩光清漆的飽滿度、硬度及附著力、流平性，實驗結果如表6所示。

表6 區(qū)別羥基丙烯酸樹脂對涂膜性能的影響

注：表中A表率優(yōu)，B表率良，C表率通常。

從表6結果顯示：BS-9570C、 BS-9570 、U7003C、BS-8170 和U7003h都擁有很好的飽滿度。BS-8170 、BS-9570、 U7003C、U7003h擁有良好的流平性，達到了羥基丙烯酸樹脂飽滿、鮮映、施工性好的需求，而2009、BS-8270的飽滿度、流平性較差。另一，所有的樹脂在硬度、附著力和耐沖擊性能方面區(qū)別不大。雖然以上樹脂都是低粘高固型樹脂，但詳細固含量和粘度都稍有差別。

2．2．助劑的影響

（1）流平劑：可有效降低涂料表面及組分之間的張力，使涂料混溶性好，增多流動性，便于施工，使涂膜表面光滑、平整、無針孔、縮孔、刷痕和橘皮等表面缺陷。流平劑應與混合溶劑相協(xié)同。實驗中對比BYK-331、BYKetol-Special、TSP、466、CFC-54、CFC-46運用狀況顯示，BYK-331與BYKetol-Special搭配運用能夠達到不錯的運用效果。

（2）消泡劑：涂料中所添加的大都數(shù)助劑都屬于表面活性劑，能改變涂料的表面張力，使涂料本身存在著容易起泡或使泡泡穩(wěn)定的功效。生產過程施工過程亦可能引起泡泡的產生，操作困難，影響質量，因此呢消泡劑是涂料配方中不可缺少的助劑品種[5]。

5500消泡劑適用于雙組分聚氨酯涂料，因反應生成的氣泡的消泡效果極為明顯，且擁有改善流動的性能，增進涂膜的平坦與光澤性，可消除涂膜的魚眼、針孔、火山口等缺陷。

（3）催干劑：催干劑的功效是加速涂膜的氧化、聚合、干燥達到快干的目的。實驗中采用的T-12、TIN-18、T-18A均為有機錫類聚氨酯固化促進劑。實驗配方如表7。

表7 催干劑在罩光清漆中的配比

經(jīng)過實驗測試1?！?＃樣品的膠化時間及噴板后漆膜的表干、實干時間得出：T-12、T-18A相近，且都顯著快于TIN-18。當濃度1%的催干劑在清漆配方中含量占到2.5％時，其催干效果顯著好于1.5％時的狀況。

2．3．溶劑的影響

溶劑不僅用作成膜聚合物的介質，溶解聚合物，調節(jié)粘度及流變性以適應涂裝，況且對成膜質量，如涂膜性能和外觀，都有重要的影響，溶劑的選取重點取決于溶劑的溶解能力、沸點、揮發(fā)性、粘度、表面張力、閃點、毒性和價格。溶劑對粘度的影響重點與溶劑的濃度、溶劑與丙烯酸樹脂之間的相互功效和溶劑自己的粘度相關。

2．4．固化劑的影響

固化劑擁有極佳的耐候性、保光性、耐化學品性和優(yōu)良的機械性能，與多元醇丙烯酸樹脂協(xié)同配制雙組分聚氨酯涂料[4]。實驗中對比HTC-1990BA、HTC-75BA、 N3390 和N75在PU罩光漆中的應用，發(fā)掘HTC-1990BA與 N3390其外觀、粘度和膠化時間區(qū)別不大，兩者分別與多元醇丙烯酸樹脂清漆搭配制板，各項常規(guī)指標一致。

HTC-1990BA與 N3390能夠互相替代。HTC-75BA和N75兩者亦有很相近的運用效果。實驗結果亦顯示因固含量的區(qū)別，用HDI三聚體型做為固化劑，漆膜飽滿度稍好于HDI縮二脲和HDI聚異氰酸酯型。

3．結論

采用合適的高性能的羥基丙烯酸樹脂為主體，配以優(yōu)良的流平劑、催干劑和消泡劑制備出擁有良好的飽滿度、優(yōu)異流平性的摩托車PU罩光清漆。該清漆與固化劑配套性能良好，涂層擁有優(yōu)良的綜合性能。

參考文獻

[1] 陳順涼等．耐黃變型UV塑料面漆．涂料工業(yè)，2004

[2] 胡志濱、譚亮．我國涂料助劑發(fā)展狀況．深圳海川化工科技有限機構2005

[3]馬慶麟．涂料工業(yè)手冊．北京：化學工業(yè)出版社

[4] 郭淑靜，等．國內外涂料助劑品種手冊．北京：化學工業(yè)出版社

[5] 錢逢麟．涂料助劑．北京：化學工業(yè)出版社