data-full-width-responsive="true"> 随着中国社会经济持续快速发展,汽车保有量继续保持快速增长态势。截至2018年底,全国汽车保有量达2 4亿辆,比2017年增加2 285万辆,增长10 51%。从车辆类型看,小型载客汽车保有量达2 01亿辆,首次突破2亿辆,比2017年增加2 085万辆,增长11 56%。庞大的汽车保有量和市场的快速增长意味着中国拥有巨大汽车涂料消费市场,汽车内饰涂料市场作为涂料行业重要的组成部分,当然也不例外。由于高光涂料光反射性强,对人的视觉容易造成困扰;同时消费者也越来越倾向于追求休闲化、个性化,再加上环保、原材料价格等因素影响,导致具有柔和视觉效果的单涂亚光PU涂料,特别是单涂亚黑PU涂料市场需求急剧增加。然而,在使用中人们发现,单涂亚光PU涂料,特别是汽车内饰漆广泛使用的亚黑PU涂料,涂膜在受到诸如指甲等尖锐外物刮划后,涂膜表面虽未被划破,但很容易留下光泽与未被刮划处不一样的光亮痕迹,目前业界一般采用选择高Tg 的树脂和添加蜡粉的方法来提高抗刮性能,虽有一定的成效,但并不理想,因此,如何解决刮划后产生的亮痕问题显得尤为突出。本研究在树脂方面搭配了经微纳米改进的树脂以提高抗刮性能,在助剂方面,利用蜡粉和镁强粉的协同抗刮作用,配方中同时加入蜡粉和镁强粉以达到提高抗刮性能的目的,通过对配方树脂及添加剂的选择与搭配测试,提出了改善亮痕问题的有效途径,为内饰亚光涂料的研究提供一定的参考。1 实验部分1 1 主要原材料LF-3120-6HV羟基丙烯酸树脂:立骅;HA3616C羟基丙烯酸树脂:日立化成;ZH-220羟基丙烯酸树脂、HY-1238羟基丙烯酸树脂:定制;6900-10X聚酰胺蜡:楠本;ZN-38蜡浆:岐阜;TF1792聚四氟乙烯蜡粉:路博润;BYK331流平剂:毕克助剂;TIN-22催干剂:海明斯;N3390 BA/SN 固化剂:科思创;纳米级SiO2:阿拉丁试剂(上海)有限公司;微米级SiO2:按文献[2]自制;OK520消光粉(粒径6 5 m)、OK607消光粉(粒径4 4 m):赢创;E - 1011 消光粉(粒径1 5 m):东曹;超细镁强粉:猴圣;黑色色浆:自制;乙酸乙酯、乙酸正丁酯、甲基异丁基酮、二丙酮醇、二异丁基酮:市售1 2 特殊改性功能树脂的制备分别将纳米、微米SiO2分散在乙醇中,电动搅拌0 5 h至溶液分散均匀,超声震荡0 5 h;配制质量分数2%的硅烷偶联剂乙醇溶液,加入少量水使硅烷偶联剂水解,搅拌10 min;分别将纳米、微米SiO2的乙醇分散液与硅烷偶联剂乙醇溶液混合,搅拌1 h 至均匀,抽滤,80 ℃真空烘干,再重复用乙醇洗涤、离心,取底层沉淀,在80 ℃下真空烘干至恒质量,得到表面改性处理的纳米、微米SiO2。将改性微米级SiO2和纳米级SiO2 以质量比4∶1 混合,之后称取占总质量0 5% 的混合改性SiO2 加入HA3616C 羟基丙烯酸树脂中,磁力搅拌20 min使其分散均匀,50 ℃密闭超声分散2 h制得改性功能树脂。1 3 样板的制备按表1配方制备涂料,用W-101喷枪喷涂于测试胶片上,干膜厚度控制在20~25 m,常温放置2~5 min之后置于80 ℃鼓风干燥烘箱中连续烘烤8 h,取出后自然冷却24 h进行涂膜性能测试。
2 结果与讨论2 1 主体树脂的选择及其对涂膜性能的影响在单涂汽车内饰PU涂料中,通常以中低羟值的丙烯酸树脂作为主体,主要是因为:(1)中低羟值的丙烯酸树脂具有耐候性好、耐水耐化学品性优、干燥快的特点;(2)在ABS、PC、PC+ABS材料表面具有良好的附着力。本文制备的抗刮亚黑PU涂料,需要满足大众汽车关于内饰涂料的所有性能要求,在表1配方基础上,实验选用了3 种不同的树脂(ZH-220:固含50%,羟值15 mgKOH/g;HY-1238:固含50%,羟值60 mgKOH / g;LF - 3120 - 6HV:固含50%,羟值50 mgKOH/g),按大众汽车标准TL 226的方法测试了较为关键的几个性能要求,结果如表2所示。
注:(1)要求没有颜色或手感变化,附着力0级,抗刮性不允许有裂纹,允许因负荷造成在基底层上印痕;(2)允许光泽增加,没有颜色和手感变化,附着力0级,抗刮性不允许有裂纹,允许因负荷造成在基底层上印痕。下同。由表2可知,ZH-220水解存放和耐护肤霜测试不通过,主要原因可能是其交联密度较低,涂膜结构耐湿热破坏性差。HY-1238树脂和LF-3120-6HV都通过了关键性能测试,其中,HY-1238树脂在3种树脂中羟值最高,本身拥有较高的光泽,当涂膜需要降低到相同光泽时,由HY-1238树脂制作的配方需要加入更多的消光粉进行消光,可能会导致消光粉在表面聚集,从而降低体系中蜡粉、蜡浆、镁强粉协同抗刮的作用。而LF-3120-6HV树脂硬度高、交联结构多、耐护肤霜性及耐水解存放稳定性好、容易消光,因此,实验选取LF-3120-6HV作为配方主体树脂使用。