一种双组份汽车烘漆

摘要

本发明提供一种双组份汽车烘漆，按照质量百分比计算，包括以下原料：氨基树脂15～20％、醇酸树脂65～78％、氢过氧化枯烯0.8～2％；醇酸树脂由多元醇、植物油、三嗪类多元酸缩聚而成。三嗪类多元酸中含有多个羧基，能够作为醇酸缩聚的单体参与成酯反应，能够起到交联剂的作用，通过提高醇酸树脂的交联度以及向醇酸树脂的分子结构中引入三嗪环，显著地提高烘漆所形成的漆膜硬度。另一方面，将具有紫外吸收活性的三嗪环引入醇酸树脂的分子结构中，使三嗪环在醇酸树脂中均匀、稳定地分布，从而形成的醇酸树脂本身即具有优异的耐紫外性能。

权利要求

1.一种双组份汽车烘漆，其特征在于，按照质量百分比计算，包括以下原料：脂肪族异氰酸酯15～20％、醇酸树脂65～78％、氢过氧化枯烯0.8～2％；

所述醇酸树脂由多元醇、植物油、三嗪类多元酸缩聚而成，所述三嗪类多元酸的结构式为

所述R1包括具有如下结构的基团

2.如权利要求1所述双组份汽车烘漆，其特征在于：所述多元醇为三羟甲基丙烷。

3.如权利要求1所述双组份汽车烘漆，其特征在于：所述植物油包括氢化椰子油、脱水蓖麻油中的至少一种。

4.如权利要求3所述双组份汽车烘漆，其特征在于：按质量份数计算，所述植物油包括氢化椰子油6～10份和脱水蓖麻油6～10份。

5.如权利要求1所述双组份汽车烘漆，其特征在于：所述R2的结构为

和/或，

所述R3的结构为

6.如权利要求5所述双组份汽车烘漆，其特征在于：所述R21、所述R22、所述R23、所述R24中至少一个为羟基；

所述R31、所述R32、所述R33、所述R34中至少一个为羟基。

7.如权利要求1～6任一项所述双组份汽车烘漆，其特征在于，按照质量份数计算，所述醇酸树脂为在氮气气氛下按照以下方法制备：S1.熔化所述植物油，混合均匀后得到液态植物油；

S2.向所述液态植物油中添加部分所述多元醇，加热至80～120℃，添加黄丹和二甲苯；

S3.将所述S2得到的反应液加热至230～235℃，保温2～3小时；

S4.使所述反应液冷却至150～200℃，加入剩余的所述多元醇和所述三嗪类多元酸；

S5.向所述反应液中添加次磷酸和二甲苯；

S6.使所述反应液的温度维持在150～200℃，保温1小时；

S7.使所述反应液缓慢升温至220～225℃，保温30～60分钟。

8.如权利要求7所述双组份汽车烘漆，其特征在于：所述醇酸树脂的酸值为10～

11mgKOH/g。

说明书

一种双组份汽车烘漆

技术领域

[0001] 本发明属于化工涂料领域，具体地，涉及一种双组份汽车烘漆。

背景技术

[0002] 随着汽车工业的飞速发展，汽车涂料的需求相应增加。烘漆在涂料领域中占有重要的市场份额，喷涂后能够快速固化成膜，且光泽、硬度、耐水性及色泽稳定性较高，被广泛
用于汽车的装饰保护涂装。烘漆的漆膜硬度是一项重要指标，涂膜硬度(paint film 
hardness)是表示漆膜机械强度的重要性能之一。其物理意义可理解为漆膜表面对作用其
上的、另一个硬度较大的物体所表现的阻力。可以通过测定涂膜在较小的接触面上承受一
定质量负荷时所表现出来的抵抗变形的能力加以确定(包括由于碰撞、压陷或擦划等而造
成的变形能力)。

[0003] 随着市场上对工业机械设备、五金家电、农用机械等金属基材表面硬度要求的升高，现有的烘漆的漆膜硬度已逐渐无法满足使用要求。酸固化氨基清漆的漆膜坚硬，光亮、
耐磨性很好。但酸性固化剂加入量应适当，如果加入过多，则干燥虽然很快，但漆膜很易变
脆，甚至日久会产生裂纹。如酸性催化剂过少，则干燥较慢。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种双组份汽车烘漆，以优化汽车烘漆的硬度指标。

[0005] 根据本发明的一个方面，提供一种双组份汽车烘漆，按照质量百分比计算，包括以下原料：氨基树脂15～20％、醇酸树脂65～78％、氢过氧化枯烯0.8～2％；醇酸树脂由多元
醇、植物油、三嗪类多元酸缩聚而成。三嗪类多元酸中含有多个羧基，能够作为醇酸缩聚的
单体参与成酯反应，能够起到交联剂的作用，通过提高醇酸树脂的交联度以及向醇酸树脂
的分子结构中引入三嗪环，显著地提高烘漆所形成的漆膜硬度。另一方面，将具有紫外吸收
活性的三嗪环引入醇酸树脂的分子结构中，使三嗪环在醇酸树脂中均匀、稳定地分布，从而
形成的醇酸树脂本身即具有优异的耐紫外性能。

[0006] 优选地，氨基树脂为脂肪族异氰酸酯。因脂肪族异氰酸酯的主链中无碳碳双键结构，在太阳光照射下不易变色、不易断链，由含有脂肪族异氰酸酯的烘漆所形成的漆膜具有
良好的耐老化性能。

[0007] 优选地，多元醇为三羟甲基丙烷。三羟甲基丙烷具有三个醇羟基，具有适宜的反应活性，在参与醇酸缩合反应的过程中，能够兼顾高效、可控的特点。另一方面，用三羟甲基丙
烷合成的醇酸树脂具有较好的抗水解性、抗氧化稳定性、耐碱性和热稳定性，同时，还具有
色泽鲜艳、保色力强、耐热及快干的特点。

[0008] 优选地，植物油包括氢化椰子油、脱水蓖麻油中的至少一种。相对于一般的蓖麻油，采用脱水蓖麻油作为聚合单体制作的醇酸树脂的透明度、抗黄变能力得到明显的改善。

[0009] 优选地，按质量份数计算，植物油包括氢化椰子油6～10份、脱水蓖麻油6～10份。将脱水蓖麻油与氢化椰子油搭配共同作为聚合单体制得的醇酸树脂具备良好快干性。

[0010] 优选地，三嗪类多元酸的结构式为 R1包括具有如下结构的基团 在具备上述结构的三嗪类多元酸中，羧基的分布相对
均匀，在醇酸缩聚反应中能够表现优良、可控的反应活性，能够使醇酸树脂形成一定的网状
结构，提高醇酸树脂抗老化性、耐候性、丰满度，由该醇酸树脂形成的漆膜柔韧牢固，附着力
好，耐摩擦，同时因苯环的引入大大地提升漆料的透明度以及其漆膜的硬度。另一方面，在
上述三嗪类多元酸中，作为主要交联基团的羧基并没有直接连接在三嗪环上，降低了三嗪
环因吸收紫外光而扰动醇酸树脂的网状结构的可能。

[0011] 优选地，R2的结构为 和/或，R3的结构为 在具备上述分子结构的三嗪类多元酸中，苯环上位于三嗪环邻位上得羟基与氮原子或氧原子
形成一螯合环，在吸收紫外线辐射后，氢键断裂发生分子异构，分子再将能量以无害的热能
或其他能量形式散发出去，分子重新复原，醇酸树脂的网状结构不会被破坏。另一方面，利
用苯基对三嗪环进行取代，有效地提高了醇酸树脂的透明度。

[0012] 优选地，R21、R22、R23、R24中至少一个为羟基；R31、R32、R33、R34中至少一个为羟基。可以采用间二苯酚取代卤代三嗪以制备具备上述分子结构的三嗪类多元酸，作为原料
的间二苯酚的邻位具备较高的反应活性，在取代反应中能够提高在酚羟基的邻位上接枝三
嗪环的几率，从而提高目标产物的产率。

[0013] 优选地，按照质量份数计算，醇酸树脂为在氮气气氛下按照以下方法制备：S1.熔化植物油，混合均匀后得到液态植物油；S2.向液态植物油中添加部分多元醇，加热至80～
120℃，添加黄丹和二甲苯；S3.将S2得到的反应液加热至230～235℃，保温2～3小时；S4.使
反应液冷却至150～200℃，加入剩余的多元醇和三嗪类多元酸；S5.向反应液中添加次磷酸
和二甲苯；S6.使反应液的温度维持在150～200℃，保温1小时；S7.使反应液缓慢升温至220
～225℃，保温30～60分钟。通知控制反应条件，从而调控醇酸树脂的交联度以及软段与硬
段所成比例，使由此制得的醇酸树脂具有良好的施工性，该醇酸树脂形成的漆膜能够对涂
装基材产生良好的附着力，同时，具有较高的硬度。

[0014] 优选地，醇酸树脂的酸值为10～11mgKOH/g。

具体实施方式

[0015] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不
是全部的实施例。

[0016] 以对羟基苯甲酸、三氯均三嗪、间二苯酚作为原料，按照如下合成路线制备以下实施例中所采用的 (标记为：化合物Ⅰ)：

[0017]

[0018] 实施例1

[0019] 1.醇酸树脂的制备

[0020] 表1用于制备醇酸树脂的原料质量百分比

[0021]

[0022]

[0023] 按照表1称取用于制备醇酸树脂的原料，在本实施例中，表1中所列举的三嗪类多元酸为化合物Ⅰ，植物油由两种组分组成，分别为氢化椰子油和脱水蓖麻油，按照质量比计
算，氢化椰子油：脱水蓖麻油＝1.02:1。按照如下步骤制备醇酸树脂：

[0024] S1.在一个清洁、干燥、通氮气的反应釜中加入植物油和轻质石油，加热使上述植物油熔化；

[0025] S2.向反应釜中加入三羟甲基丙烷(1)，加热到100℃，加入黄丹和二甲苯(1)；

[0026] S3.在氮气的保护下，加热S2得到的反应液至235±5℃，保温2.5小时；

[0027] S4.使S3得到的反应液冷却至160℃，依次向反应液中加入三羟甲基丙烷(2)和三嗪类多元酸；

[0028] S5.然后再向反应液中添加次磷酸和二甲苯(2)；

[0029] S6.在氮气的保护下，将S5得到的反应液加热至180℃，保温1小时；

[0030] S7.使S6得到反应液缓慢升温至220～225℃，保温45分钟，自然冷却，产物为本实施例用于配制双组份汽车烘漆的醇酸树脂。

[0031] 2.配制双组份汽车烘漆

[0032] 采用本实施例配制的醇酸树脂按照表2称取用于配制双组份汽车烘漆的物料，将表2中的物料充分混合，静置，制得本实施例的双组份汽车烘漆。

[0033] 表2用于制备双组份汽车烘漆的原料质量百分比

[0034]

[0035]

[0036] 实施例2

[0037] 1.醇酸树脂的制备

[0038] 本实施例用于制备醇酸树脂的原料与实施例1用于制备醇酸树脂的原料所构成的区别是，利用2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪替代化合物Ⅰ，作为制备醇酸树脂配方中的三
嗪类多元酸，参与醇酸树脂的配制，在用于制备本实施例的醇酸树脂的原料中，三嗪类多元
酸占的质量百分比为23.42％，除此之外，其他的物料及其对应的质量百分比与实施例1保
持一致。2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪的结构如下：
按量称取制备醇酸树脂的所需物料，并按照实施例1中制备醇酸树脂的工艺步骤，制备本实
施例的醇酸树脂。

[0039] 2.配制双组份汽车烘漆

[0040] 采用本实施例制备的醇酸树脂作为配置双组份汽车烘漆的原料，按照表2中记载的双组份汽车烘漆配方备料，将所需物料充分混合，静置，制得本实施例的双组份汽车烘
漆。

[0041] 实施例3

[0042] 1.醇酸树脂的制备

[0043] 本实施例用于制备醇酸树脂的原料与实施例1用于制备醇酸树脂的原料所构成的区别是，植物油的种类为氢化椰子油，除此之外，其他的物料及其对应的质量百分比与实施
例1保持一致。按量称取制备醇酸树脂的所需物料，并按照实施例1中制备醇酸树脂的工艺
步骤，制备本实施例的醇酸树脂。

[0044] 2.配制双组份汽车烘漆

[0045] 采用本实施例制备的醇酸树脂作为配置双组份汽车烘漆的原料，按照表2中记载的双组份汽车烘漆配方备料，将所需物料充分混合，静置，制得本实施例的双组份汽车烘
漆。

[0046] 实施例4

[0047] 1.醇酸树脂的制备

[0048] 本实施例用于制备醇酸树脂的原料与实施例1用于制备醇酸树脂的原料所构成的区别是，植物油的种类为脱水蓖麻油，除此之外，其他的物料及其对应的质量百分比与实施
例1保持一致。按量称取制备醇酸树脂的所需物料，并按照实施例1中制备醇酸树脂的工艺
步骤，制备本实施例的醇酸树脂。

[0049] 2.配制双组份汽车烘漆

[0050] 采用本实施例制备的醇酸树脂作为配置双组份汽车烘漆的原料，按照表2中记载的双组份汽车烘漆配方备料，将所需物料充分混合，静置，制得本实施例的双组份汽车烘
漆。

[0051] 实施例5

[0052] 1.醇酸树脂的制备

[0053] 本实施例用于制备醇酸树脂的原料与实施例1用于制备醇酸树脂的原料所构成的区别是，植物油的种类为豆油，除此之外，其他的物料及其对应的质量百分比与实施例1保
持一致。按量称取制备醇酸树脂的所需物料，并按照实施例1中制备醇酸树脂的工艺步骤，
制备本实施例的醇酸树脂。

[0054] 2.配制双组份汽车烘漆

[0055] 采用本实施例制备的醇酸树脂作为配置双组份汽车烘漆的原料，按照表2中记载的双组份汽车烘漆配方备料，将所需物料充分混合，静置，制得本实施例的双组份汽车烘
漆。

[0056] 实施例6

[0057] 1.醇酸树脂的制备

[0058] 本实施例用于制备醇酸树脂的原料与实施例1用于制备醇酸树脂的原料所构成的区别是，植物油由两种组分组成，分别为氢化椰子油和豆油，按照质量比计算，氢化椰子油：
豆油＝1.02:1。，除此之外，其他的物料及其对应的质量百分比与实施例1保持一致。按量称
取制备醇酸树脂的所需物料，并按照实施例1中制备醇酸树脂的工艺步骤，制备本实施例的
醇酸树脂。

[0059] 2.配制双组份汽车烘漆

[0060] 采用本实施例制备的醇酸树脂作为配置双组份汽车烘漆的原料，按照表2中记载的双组份汽车烘漆配方备料，将所需物料充分混合，静置，制得本实施例的双组份汽车烘
漆。

[0061] 实施例7

[0062] 1.醇酸树脂的制备

[0063] 本实施例用于制备醇酸树脂的原料与实施例1用于制备醇酸树脂的原料所构成的区别是，植物油由两种组分组成，分别为豆油和脱水蓖麻油，按照质量比计算，豆油：脱水蓖
麻油＝1.02:1。，除此之外，其他的物料及其对应的质量百分比与实施例1保持一致。按量称
取制备醇酸树脂的所需物料，并按照实施例1中制备醇酸树脂的工艺步骤，制备本实施例的
醇酸树脂。

[0064] 2.配制双组份汽车烘漆

[0065] 采用本实施例制备的醇酸树脂作为配置双组份汽车烘漆的原料，按照表2中记载的双组份汽车烘漆配方备料，将所需物料充分混合，静置，制得本实施例的双组份汽车烘
漆。

[0066] 对比实施例1

[0067] 1.醇酸树脂的制备

[0068] 本实施例用于制备醇酸树脂的原料与实施例1用于制备醇酸树脂的原料所构成的区别是，利用3,5‑二羟基苯甲酸替代三嗪类多元酸，参与醇酸树脂的配制，在用于制备本实
施例的醇酸树脂的原料中，3,5‑二羟基苯甲酸占的质量百分比为17.57％，除此之外，其他
的物料及其对应的质量百分比与实施例1保持一致。3,5‑二羟基苯甲酸的结构如下：
按量称取制备醇酸树脂的所需物料，并按照实施例1中制备醇
酸树脂的工艺步骤，制备本实施例的醇酸树脂。

[0069] 2.配制双组份汽车烘漆

[0070] 采用本实施例制备的醇酸树脂作为配置双组份汽车烘漆的原料，按照表2中记载的双组份汽车烘漆配方备料，将所需物料充分混合，静置，制得本实施例的双组份汽车烘
漆。

[0071] 对比实施例2

[0072] 1.醇酸树脂的制备

[0073] 本实施例用于制备醇酸树脂的原料与实施例1用于制备醇酸树脂的原料所构成的区别是，利用邻苯二甲酸酐替代三嗪类多元酸，参与醇酸树脂的配制，在用于制备本实施例
的醇酸树脂的原料中，邻苯二甲酸酐占的质量百分比为18.23％，除此之外，其他的物料及
其对应的质量百分比与实施例1保持一致。

[0074] 对比实施例3

[0075] 表3用于制备醇酸树脂的原料质量百分比

[0076]

[0077]

[0078] 1.醇酸树脂的制备

[0079] 按照表3称取用于制备醇酸树脂的原料，按照如下步骤制备醇酸树脂：S1.在一个清洁、干燥、通氮气的反应釜中加入植物油和轻质石油，加热使上述植物油熔化；

[0080] S2.向反应釜中加入三羟甲基丙烷(1)，加热到100℃，加入黄丹和二甲苯(1)；

[0081] S3.在氮气的保护下，加热S2得到的反应液至235±5℃，保温2.5小时；

[0082] S4.使S3得到的反应液冷却至160℃，依次向反应液中加入三羟甲基丙烷(2)和三聚氰胺、均苯三甲酸、3,5‑二羟基苯甲酸；

[0083] S5.然后再向反应液中添加次磷酸和二甲苯(2)；

[0084] S6.在氮气的保护下，将S5得到的反应液加热至180℃，保温1小时；

[0085] S7.使S6得到反应液缓慢升温至220～225℃，保温45分钟，自然冷却，产物为本实施例用于配制双组份汽车烘漆的醇酸树脂。

[0086] 测试例

[0087] 将实施例1～7、对比实施例1～3所制备的双组份汽车烘漆进行性能测试，所涉及的性能指标对应的评价方法如下：铅笔硬度，GB/T6739‑2006；附着力，GB/T9286‑1998；耐冲
击性，GB/T1732‑1993；抗紫外特性测试，(1)UV机全灯测试(过灯20次)，(2)户外暴晒7天变
色效果。

[0088] 各参试样品的性能测试结果如表4所示。双组份汽车烘漆的干燥速度受用于制备醇酸树脂的植物油种类应影响较大；单独使用时，采用氢化椰子油和脱水蓖麻油的效果优
于采用豆油的效果；而将脱水蓖麻油与氢化椰子油搭配共同作为聚合单体制得的醇酸树脂
所具备的快干性最佳，由此制得的醇酸树脂还具有优良的透明度和抗黄变特性。在实施例
1、实施例2、对比实施例1、对比实施例2和对比实施例3中，实施例1和实施例2用于制备醇酸
树脂的原料中包括三嗪类多元酸，与对比实施例1、对比实施例2和对比实施例3相比，实施
例1和实施例2制备的双组份汽车烘漆的铅笔硬度、抗冲击力以及抗紫外性能都呈现出显著
的优越性。虽然对比实施例3用于制备醇酸树脂的原料中包括的三聚氰胺也具有三嗪环结
构，然而，对比实施例3制得双组份汽车烘漆的各项性能也无法达到与实施例1或实施例2制
得的双组份汽车烘漆相当的水平。通过性能测试结果可知，在所有参试的双组份汽车烘漆
中，实施例1制得的双组份汽车烘漆的综合性能最佳。

[0089] 表4性能测试结果

[0090]

[0091]

[0092] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的
技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。