玻璃钢底材用pu双组份底面漆及罩光清漆的研制

玻璃钢底材用pu双组份底面漆及罩光清漆的研制

乔刚 05精细化学品营销

摘要研究了一种以羟基丙烯酸树脂作为成膜物质，同时加入流平剂、分散剂等各种助剂及颜料和溶剂混合成的pu双组份底面漆，以羟基丙烯酸树脂作为成膜物质加入流平剂、消泡剂、催干剂等各种助剂和溶剂混合成的罩光清漆，其与异氰酸酯固化剂交联常温自干成膜。检测结果表明，该涂料底面漆具有良好的填充性能、机械性能和耐腐蚀性能，而罩光清漆具有良好的耐腐蚀性能、高光泽、高丰满度等性能。该涂料在各种玻璃钢制品中具有广阔的应用前景。

关键词玻璃钢涂料 pu双组份底面漆罩光清漆

前言

玻璃钢（也称玻璃纤维增强塑料，国际公认的缩写符号为GFRP或FRP）是一种品种繁多，性能各别用途广泛的复合材料。它具有重量轻，比强度高，耐腐蚀，电绝缘性能好，传热慢，热绝缘性好，耐瞬时超高温性能好，以及容易着色，能透过电磁波等特性。并且与传统的金属材料及非金属材料相比，玻璃钢材料及其制品，具有强度高，性能好，节约能源，产品设计自由度大，以及产品使用适应性广等特点。玻璃钢专用涂料是指专用于玻璃钢制品表面涂装的装饰功能性涂料，广泛应用于机车、汽车配件、建筑门窗、体育运动设施等，它具有与汽车涂料相同的附着力，耐候性及优异的耐化学性能和良好的施工性能。表面的双组份罩光清漆光泽高，有优异的流平性能及漆膜丰满度，硬度高，耐候性好，漆膜综合性能优异。

1 实验部分

1.1 实验用原材料

AB1550丙烯酸树脂、国产，AO-551丙烯酸树脂、国产，UK300醛酮树脂、进口，A870羟基丙烯酸树脂、进口，3390固化剂、拜耳，1500目滑石粉、国产，1500目重钙、国产，有机膨润土SD-1、国产，BA-01-01钛白粉、国产，902钛白粉、进口，F5RK永固红、国产，T963同用分散剂、进口，602分散剂、进口，BYK-354流平剂、进口，BYK-331流平剂、进口，BYKetol-Special流平剂、进口，5500消泡剂、国产，T-12催干剂、进口，甲苯、国产，二甲苯、国产，乙二醇乙醚、国产，醋酸溶纤剂、国产，醋酸丁酯、国产，100#重芳烃、国产，环己酮、国产，高沸点溶剂、国产，乙二醇乙醚醋酸酯、国产，DBE、国产，120#白电油、国产。

1.1.1 树脂的选用

丙烯酸树脂具有耐紫外光、耐碱、不会氧化或脆化等优点。用于PU底面漆及罩光清漆的丙烯酸树脂一般为室温固化型（AC）－即在聚合物中引入与热固性树脂类似的官能团如羟基与异氰酸树脂混合得到双组分室温固化型聚氨酯体系，通常可以表示为多元醇/异氰酸酯涂料。实验中，底面漆选择AB1550丙烯酸树脂和AO-551丙烯酸树脂作为主体树脂，面漆中再搭配UK300醛酮树脂使用以提高底与面、面与罩光油之间的层间附着力，而罩光清漆则选择高固体份的A870羟基丙烯酸树脂作为成膜物。

1.1.2 底漆填料的选用

玻璃钢底材表面一般都比较多的缝隙，这就要求底漆具有良好的填充性能，实验中，我们选择滑石粉和重钙作为主要的填充料。在涂料中，它们可以起填充作用，价格低，性能稳定，即可降低底漆的成本，又起骨架作用，增加涂膜厚度，提高机械强度、耐磨性、悬浮性，防止涂料流挂，在漆膜中能吸收伸缩应力，免于发生裂缝和空隙的病态等。

1.1.3 助剂的选用

由于丙烯酸树脂对颜填料的润湿分散性不好，导致漆膜容易浮色发花，并且降低了涂料的储存稳定性。本研究通过选择合适的助剂如T963同用分散剂、602分散剂解决了研磨色浆时的润湿分散性问题。另外，为提高漆膜表面的流平性，在配制半成品光油和罩光清漆时，添加BYK-354流平剂、BYK-331流平剂，BYKetol-Special流平剂。而加入5500消泡剂是为了消除生产过程中产生的气泡，加入T-12催干剂可提高漆膜的干燥速度和漆膜硬度。

1.2 底面漆的配制

1.2.1 填料浆的研磨

实验中，底漆填料浆按表1配方配制，上砂磨机研磨到合适的细度，备用。

1.2.2 色浆的研磨

底面漆要根据客户的需要而做成各种颜色，色浆在整个体系中的比例是不能随意变动的，根据实验色浆在整个体系中的比例占整个配方的25％～30％比较合适，所以要求色粉要有足够的遮盖力和展色力，我们在生产的时候选用遮

盖力好的颜料。将各原材料按表2色浆参考配方中比例投入缸中，充分搅拌均匀，上砂磨机，细度要求≤15μm，备用。

表2 色浆参考配方

1.2.3 半成品光油的配制

光油是由树脂、助剂、溶剂配制而成，只需要充分搅拌均匀即可达到所需要的细度，见表3。

表3 半成品光油参考配方

1.2.4 固化剂的配制

底面漆及罩光清漆都是是由含羟基树脂与异氰酸酯固化剂交联反应，形成丙烯酸聚氨酯才能成膜，为了添加方便，固化剂需要用溶剂配制成一定的比例，见表4。

表4 固化剂的配制

1.2.5 稀释剂的配制

稀释剂不仅用作成膜聚合物的介质，溶解聚合物，调整粘度及流变性以适应涂装，而且对成膜质量，如涂膜性能和外观，都有重要的影响，稀释剂的选择主要取决于溶剂的溶解能力、沸点、挥发性、粘度、表面张力、闪点、毒性和价格等。实验中，我们配不同的稀释剂以搭配底面漆和罩光清漆的使用，见表5。

表5 稀释剂的配制

1.2.6 底面漆的参考配方(见表6)

将以上各品种的半成品按表6配方投入制漆罐中，充分搅拌，最好用蝶形搅拌机，使其充分混合，调整粘度，检验、过滤。

表6 底面漆参考配方

1.3 底面漆的施工

施工前将底漆或面漆与固化剂按6:1混合，常温下用1#稀释剂调整粘度至14～18S（涂4#杯），喷涂时喷枪离工件距离在30～50cm，喷涂完漆膜可在24h 内自干，也可低温烘烤70～85℃/30min。需要注意的是油漆加固化剂后必须在

0～4h内用完，否则易结胶、失效。

1.4 罩光清漆的参考配方及施工

1.4.1 罩光清漆的参考配方(见表7)

表7 罩光清漆的参考配方

1.4.2 罩光清漆的施工

施工前将罩光清漆与固化剂按3:1混合，常温下用2#稀释剂调整粘度至16～20S（涂4#杯），喷涂时喷枪离工件距离在30～50cm，喷涂完漆膜可在24h 内自干，也可低温烘烤70～85℃/30min。需要注意的是油漆加固化剂后必须在0～4h内用完，否则易结胶、失效。

1.5 底面漆的性能测试及结果(见表8)

表8 底面漆的性能测试及结果