汽车漆配方技术讲义.docx
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汽车漆配方技术讲义
汽车漆配方技术讲义
底漆:
(铁红防锈漆)
双组分环氧(低温烘干90℃/1HR),环氧聚酯氨基(140℃~160℃/0.5HR)
中涂漆:
聚酯氨基(120℃~140℃/0.5HR),双组分丙烯酸(自干或60~80℃/0.5HR烘干),
单组份热塑型丙烯酸(室温自干1HR)
闪光漆:
单组份白干(可以加固化剂1/8—1/10),单组份烘干(湿碰湿罩光130~140℃/0.5HR)
本色漆,罩光漆:
丙烯酸聚氨酯(自干或60~80℃/0.5HR烘干),丙烯酸氨基(130~140℃/0.5HR)
1.双组分丙烯酸聚氨酯罩光漆:
固化剂为N-75,N-3390不黄变异氰酸酯(固化剂可以用氨酯级无水醋酸丁酯稀释,固体
份>=40%,否则不能稳定储存).
固化剂稀释配方:
(通称为甲组份)
N-75(S:
75%)53.3
氨酯级无水醋酸丁酯46.7
稀释成N-75(S=40%)
N-3390(S=90%)44.4
氨酯级无水醋酸丁酯55.6
稀释成N-3390(S=40%)
根据涂料配比的要求可以稀释成其它固体份,但要>=40%。
固化剂还有其它厂家的品种:
日本旭化成,法国罗那普朗克公司的同类型产品也可以用,
注意技术参数中的固体份和NCO%两项,跟据自己的要求确定稀释比例(S>=40%)。
罩光漆配方:
采用高羟基含量丙烯酸树脂,高固含量,低粘度,配合固化剂后施工固体份可50%以上。
同时
交联密度好,涂料后期硬度高,机械性能,老化性能优异。
Fx-4365(德谦),A-365(拜耳),Zcrylic-400(苏州许关助剂厂)
以上树脂可混用。
高羟基含量丙烯酸树脂(S=65%)75
催干剂0.2(根据气温冬天最高调到2,要看施工期的要求,一般>=4HR)
BYK-300(有机硅流平剂)0.1-0.3(添加时不需先稀释,该流平剂使涂料室温自干
时产生暗泡,低温烘干工艺时不影响,根据暗泡影响大小确定是否添加)
BYK-358(非有机硅流平剂)0.5-1:
0(在不能使用有机硅流平剂时用,流平效果表
面手感不及使用有机硅)
乙二醇乙醚醋酸酯(丙二醇甲醚醋酸酯)5
醋酸丁酯10
二甲苯至100
清漆S=50%,粘度40-60s(涂-4/25℃)。
计算固化剂配比:
固化剂理论用量=清漆固体份×羟基含量(100%丙烯酸树脂)×4/217/NCO%
Fx-4365,A-365羟基含量为4.3(100%丙烯酸树脂)
Zcrylic-400羟基含量为3.8(100%丙烯酸树脂)
N-75的NCO%为16.5(未稀释时)
N-3390的NCO%为21(未稀释时)
固化剂实际用量可以是理论的1.0~1.2倍,有利于下层闪光色漆的固化。
清漆配方经计算配比为:
清漆/固化剂(N-75)=3/1
清漆/固化剂(N-3390)=4/1
在同样的清漆下,使用N-3390作为固化剂可以更加提高漆膜的丰满度,N-3390具有更低的
粘度,施工固体份比使用N-75要高5%,而且实干更快。
稀释剂通常为二甲苯/醋酸丁酯/乙二醇乙醚醋酸酯=50/35/15,夏天时二甲苯可用100#
芳烃代替部分,乙二醇乙醚醋酸酯量提高,如100#芳烃/二甲苯/醋酸丁酯/乙二醇乙醚
醋酸酯
=30/20/30/20(稀释剂保持强溶剂有>40%的量),乙二醇乙醚醋酸酯可以用丙二醇甲醚醋
酸酯,环己酮代替。
气温低于0℃时,也可以用甲苯代替二甲苯。
清漆施工后20-40分种表干,24HR后硬度>0.5。
另外在作为修补漆时,可以在清漆中加入1/2秒硝化棉0.5%~1%调整表干和实干速度(对
于Zcrylic-400清漆尤其重要)市售1/2秒硝化棉为70%含量,用二甲苯/醋酸丁酯=25/75
稀释开。
注意:
高羟基含量丙烯酸树脂与CAB混容不好,不能用CAB调整。
对于要求快干而外观要求不高时,清漆可采用Fx-2460A(德谦),具体配方可参照德谦推荐配
方。
该体系自干12HR即可。
烘烤罩光漆配方:
采用高固体热固型丙烯酸树脂配合高固体氨基树脂,根据施工情况加入SCA树脂。
选择树脂的搭配最为重要。
根据化学反应,确定丙烯酸树脂,氨基树脂的配比要看两种树脂
的反应活性,一般条件下仅有40%-60%的氨基树脂参加与丙烯酸树脂的交联,另外的部分
自交联反应。
配比要经过实验后确定,5/1到1/1都可以选择。
氨基自交联反应影响体系
机械性能,漆膜硬度高而脆。
在丙烯酸氨基烘烤漆中,丙烯酸树脂的性能全面,易于调整,
氨基只是作为交联剂,比例不要太高。
配方1,
B-31050
5901(盂山都)11.3
91757SCA8—15范围内
高温流平剂0.2
乙二醇丁醚5
丁醇5
100-15010
二甲苯至100
该清漆S=45%,粘度30-50S(涂-4/25℃),稀释比10-20%,130~140℃/0.5HR烘干
91757SCA树脂在本体系中混容性可以,不影响光泽和雾影,加量过高会影响流平。
根据施工流水线的状况,乙二醇丁醚,150芳烃在流平时间太短时或施工场所气温太高时
增加用量,提高流平。
保证乙二醇丁醚,丁醇共10%的量,使储存稳定。
流平剂为聚酯改
性有机硅,耐高温烘烤,不能用其它聚醚改性有机硅。
B-310与5901交联完全,故丙氨比4
/1就可以,5901用量高使漆膜变脆,用量太少则交联不够,硬度欠缺。
该体系清漆固化后
耐擦伤性能优异,同时对于双组分修补漆有良好的附着力。
配方2
175735-45
91757SCA树脂(S=60%)阿克苏8-12
138氨基树脂(S=70%)阿克苏18-22
高温流平助剂0.2-0.5
乙二醇丁醚5
丁醇5
100-15010
二甲苯至100
该清漆S=50%,粘度30-50S(涂-4/25℃),稀释比10-20%,140℃/0.5HR烘干。
阿克苏体系清漆施工固体分高,漆膜表面鲜艳性好,收缩小。
1757和138反应较慢,烘烤
温度必须达到140℃/0.5HR。
丙氨比在2.5/1-2/1的状态下才能交联完全。
在以上两个配方中,流平剂可以加入BYK-358(0.5%-1%)改善表面状态。
BYK-310加量
在0.1%-0.3%都可以。
烘烤清漆稀释剂采用二甲苯/150芳烃/丁醇/乙二醇丁醚(30/30/30/10)。
本色漆:
油漆的基本组成可以看作清漆加颜料。
树脂的基本组成不变,如双组分丙烯酸聚氨
酯采用高羟基含量丙烯酸树脂,固化剂为N-75,N-3390。
烤漆采用上面两个体系(B-310/5901,
1757/138)。
重点为色浆的制备:
1.颜料的选择,钛白粉(杜邦902,石原930,美联无机575,666等)
炭黑(德固莎FW200,6#,4#,101灯黑,国产高色素炭黑)
酞青蓝(BASF7080,镇江国产BS蓝,BGS蓝)
酞青绿(BASF8730,国产酞青绿)
铁红,铁黄(上海拜耳颜料厂)
钼铬红,柠檬黄,中黄(汽巴公司表面处理含铅无机颜料,耐侯性好,)
(透明铁红,铁黄(BASF仅)用于闪光漆)
F3RK70红,HF4B红,PINK-E紫红,RT永固紫(Claient原Hoest)
DPP-TR宝红,201紫红,2GLTE柠檬黄(CIBA有机颜料)
以上颜料均为汽车涂料常用品种,通常制备成高浓度色浆作为半成品使用。
色浆按分散树
脂
分为四类。
1.用于双组分丙烯酸聚氨酯本色漆,一般采用高羟基含量丙烯酸树脂作为分散树脂,如
Fx-
4365,该类树脂分子量小,极性高,很和适加工高浓度色浆。
2.用于丙烯酸氨基本色漆,采用高固体热固型丙烯酸树脂作为分散树脂,如B-310。
3.用于单组份白干闪光漆
4.用于单组份烘干闪光漆(闪光金属漆色浆体系见后面介绍)
丙烯酸氨基本色漆色浆混用到双组分丙烯酸聚氨酯本色漆中,树脂的比例不要超过20%丙
烯
酸树脂总量,反之,丙烯酸聚氨酯本色漆色浆混用到丙烯酸氨基本色漆时,树脂比例不要
超
过10%丙烯酸树脂总量。
优先考虑不混用,使用单一的树脂体系可以保证相容性和反应活
性。
一般用于双组分的高羟基含量丙烯酸树脂刚性大,与氨基树脂反应不好,漆膜交联差,发
脆,
少于10%的树脂混入后还能保证基本的性能。
用于丙烯酸氨基烘烤体系的丙烯酸树脂软化
点
低,与固化剂反应干燥慢,硬度下降,但由于聚氨酯固化剂活性大,所以即使加入20%的
树
脂还可以使用。
在混用之前必须测试对光泽的影响,这两类丙烯酸树脂不是都可相容的,
部
分的不相容会严重影响漆膜的光泽。
本色漆色浆体系采用的分散助剂是最重要的,助剂的使用见下表:
(细度内控指标<=10微米)
B—310色浆的溶剂为二甲苯/乙二醇丁醚(1/1),Fx4365色浆的溶剂为二甲苯/乙二醇乙
醚醋酸酯(1/1),先将助剂和树脂混和均匀,加入溶剂成适当粘度,慢速搅拌下加入颜料粉。
颜料名称颜料:
基料色浆固体份助剂添加分散研磨方法
钛白粉
902,930,
575,66680/20(砂磨)
70/30(三辊)75-80%(砂磨)
80-85%(三辊)BYK-110作为分散剂,添加为1%钛白粉量,高
速搅拌机混匀后浸泡1HR再研磨。
575,666钛
白也可用高速分散到要求细度(分散色浆同砂磨
浆配比)。
炭黑
FW200,6#,4#,101#国产高色素炭黑15/85-20/80
(三辊、砂磨)45-60%
(三辊)
40-50%
(砂磨)BYK—160,161,163作为分散剂,添加50%炭黑量
(Fw200,6#),20%炭黑量(4#,101#国产高色素炭黑)
混匀后浸泡12HR以上再研磨。
如用进口卧式砂
磨,应稀释到合适的进料粘度。
铁红,铁黄(上海拜耳颜料厂)60/40(三辊)70-85%(铁红)
70-80%(铁黄)BYK-P-104作为分散剂,添加5%铁红,铁黄量
高速搅拌机混匀后浸泡1HR再研磨。
钼铬红,柠檬黄,中黄(含铅无机颜料)60/40(三辊)70-80%BYK-P-104作
为分散剂,添加5%颜料量
高速搅拌机混匀后浸泡1HR再研磨。
F3RK70
大红50/50
(三辊、砂磨)60-70%BYK-160,161,163作为分散剂,添加5%颜料量
高速搅拌机混匀后浸泡1HR再研磨
HF4B,PINK-E,
RT永固紫
DPP-TR宝
红,201紫
红,2GLTE
(有机颜料)20/80(三辊)
40-60%
BYK-160,16l,163作为分散剂,添加20-50%颜料
量(PINK-E,RT永固紫,DPP-TR宝红,201紫红
添加50%颜料量的分散剂)
高速搅拌机混匀后浸泡12HR再研磨
酞青蓝
BASF7080
镇江国产BS蓝,BGS蓝20/80(三辊)40-60%BYK-160,161,163作为分
散剂,添加20%颜料量,国产BS蓝,BGS蓝如果分散有困难,再可添加EFKA特殊分散剂
EFKA-745(蓝粉末)5%颜料量,高速搅拌机混匀后浸泡12HR再研磨。
酞青绿
(BASF8730,国产酞青绿)30/70(三辊)50-60%BYK-160,161,163作为
分散剂,添加20%颜料量,高速搅拌机混匀后浸泡12HR再研磨。
色浆制备后每次使用前必需检测细度和沉淀情况,确保色浆的均匀性,固体份的准确性。
比重大的颜料如铝铬红、铁红浆在长期储存后会沉淀(常见于砂磨浆,在比较稀的情况下发
生)。
双组分丙烯酸聚氨酯本色漆的色浆体系均可采用上表中的制备方法。
丙烯酸氨基烘烤本色漆
中,由于BYK—160,161,163是有机胺分散剂,在体系中会延迟烘烤反应,对于有机胺分散
剂用量较高的深色体系(纯黑、深蓝、大红),要测定烘干的条件。
在烘烤本色漆色浆体系制
备时,有机颜料的分散剂可以选用捷利康(ICI)的24000分散剂,该助剂对烘烤体系基本无影
响,添加量可参见其推荐配方。
24000分散剂是用于制备通用色浆的助剂,性能价格高于BYK
的分散剂。
色浆配方例:
Fx-4365(S=65%)25
575钛白64
BYK-1100.7
乙二醇乙醚醋酸酯5
二甲苯至100
用高速分散1HR或砂磨分散1遍即可达道要求细度。
Fx-4365(S=65%)46
F3RK70大红30
BYK—1611.5
乙二醇乙醚醋酸酯10
二甲苯至100
高速搅拌机混匀后浸泡后三辊再研磨一遍即可使细度小于10微米。
Fx-4365(S=65%)78
101灯黑9
BYK-1611.8
乙二醇乙醚醋酸酯5
二甲苯至100
高速搅拌机混匀后浸泡后三辊再研磨两遍即可使细度小于10微米。
Fx4365(S=65%)49
康纳钼铬红(铬黄)48
BYK-P-1042
二甲苯/乙二醇乙醚醋酸酯(1/1)至100
高速搅拌机混匀后浸泡后三辊再研磨一遍即可使细度小于10微米。
Fx-4365(S=65%)49
铁黄(铁红)48
BYK-P-1042
二甲苯/乙醇乙醚醋酸酯(1/1)至100
高速搅拌机混匀后浸泡后三辊再研磨一遍即可使细度小于10微米。
Fx-4365(S=65%)73
酞青蓝BS蓝,BGS蓝(酞青绿)12
BYK-1612.4
二甲苯/乙二醇乙醚醋酸酯(1/1)至100
高速搅拌机混匀后浸泡后三辊再研磨三遍即可使细度小于10微米。
Fx-4365(S=65%)73
RT永固紫(DPP-TR宝红,201紫红,FW200,6#黑)12
BYK-1616
二甲苯/乙二醇乙醚醋酸酯(1/1)至100
高速搅拌机混匀后浸泡后三辊再研磨三遍即可使细度小于10微米。
以上参考配方为三辊操作方案,在用于卧式砂磨时,要根据进料粘度要求稀释。
B-310(S=60%)26
666钛白64
BYK—1100.7
乙二醇丁醚5
二甲苯至100
用高速分散1HR或砂磨分散1遍即可达到要求细度。
对于烘烤体系,有机颜料(RT永固紫,DPP-TR宝红,201紫红,FW200,6#黑,酞青蓝,酞青绿
等)采用BYK-161作为分散剂,研磨配料参见Fx-4365色浆(B-310为60%),用乙二醇丁醚,
二甲苯稀释。
该色浆只可作为调色用,在作为主色时,带入体系的BYK-161影响漆膜的固化。
B-310(S=60%)80
RT永固紫(DPP-TR宅红,201紫红,FW200,6#黑)12
BYK-1616
二甲苯/乙二醇丁醚(1/1)至100
高速搅拌机混匀后浸泡后三辊再研磨三遍即可使细度小于10微米。
采用捷利康(ICI)的24000分散剂可以避免分散剂对漆膜固化的影响。
24000分散剂为固体颗粒,必需制备成溶液使用。
配成50%的二甲苯溶液,高速搅拌1HR
溶解,静止过夜备用。
B-310(S=60%)80
RT永固紫12
(DPP-TR宝红,201紫红,FW200,6#黑,酞青BS蓝,BGS蓝,酞青绿)
24000分散剂(50%的二甲苯溶液)6
二甲苯/乙二醇丁醚(1/1)至100
高速搅拌机混匀后浸泡后三辊再研磨三遍即可使细度小于10微米。
该色浆也可用于制备深色漆(特黑,深蓝等),也可用于调色。
本色面漆的配方中,树脂的比例,助剂的添加量与清漆一致,颜料的比例一般根据经验而定。
以本色漆颜基比为例:
纯白P/B=0.5,特黑P/B=0.4,柠檬铬黄P/B=0.4,大红P/B=0.有
机颜料(RT永固紫,DPP-TR宝红,201紫红,2GLTE黄,酞青蓝,酞青绿等)均为透明颜料,
一般要和不透明颜料搭配使用。
以下是一些常用配方:
1.双组分丙烯酸聚氨酯:
白色(用酞青蓝,铁红,铁黄,101#灯黑调色)
Fx4365白浆(80/20,S=80%)46
Fx4365(S=65%)50
催干剂0.2(根据气温冬天最高调到2,要看施工期的要求,一
般>=4HR)
BYK-3000.1-0.3(添加时不需先稀释,该流平剂使
涂料室温自干时产生暗泡,低温烘干工艺时不影响.根据暗泡影响大小确定是否添加)
BYK-3580.5-1.0(在不能使用有机硅流平剂时用,
流平效果表面手感不及使用有机硅)
醋酸丁酯2
二甲苯至100
该白漆S=70%,粘度约100S(涂-4/25℃)。
固化剂比例为4/1(N-75),5/1(N-3390)。
稀释
剂
为二甲苯/醋酸丁酯/乙二醇乙醚醋酸酯=50/35/15(和清漆稀料调整一样)。
大红
Fx4365大红浆F3RK70(50/50,S=60%)33
Fx4365(S=65%)46
催干剂0.2
BYK-3000.1-0.3
BYK-3580.5-1,0
醋酸丁酯5
二甲苯至100
特黑
Fx4365特黑浆FW-200(15/85,S=50%)27
Fx4365(S=65%)44
催干剂0.2
BYK-3000.1-0.3
BYK-3580.5-1.0
醋酸丁酯10
二甲苯至100
中蓝
Fx4365酞青蓝浆BASF7080(20/80,S=50%)20
Fx4365钛白浆(80/20,S=80%)6.25
Fx4365(S=65%)48
催干剂0.2
BYK-3000.1-0.3
BYK-3580.5-1.0
醋酸丁酯10
二甲苯至100
中蓝本色漆(S=46%),特黑(S二42%),大红(S二50%)粘度约60-90S(涂-4/25℃),固化剂
比例为4/1(N-75),5/1(N-3390)。
稀释剂为二甲苯/醋酸丁酯/乙二醇乙醚醋酸酯=50/35
/15。
2.丙烯酸氨基烘烤本色漆:
白色(用酞青蓝,铁红,铁黄,101#灯黑调色)
A
310-666钛白浆40
31020-35(视浆中树脂量)
590110
91757SCA8-15
高温流平助剂0.2-0.5
乙二醇丁醚5
二甲苯至100
B
同理参照1757-138罩光漆体系,用1757-666浆,可以得出阿克苏体系本色漆
白色烘烤漆(S=65%),粘度约60-90S(涂-4/25℃),稀释剂采用二甲苯/150芳烃/丁醇/乙
二醇丁醚(30/30/30/10)。
调整二甲苯和150芳烃的比例改变挥发性。
特黑
1757特黑浆FW-200(ICI24000分散剂)(15/85,S=50%)20
1757黑20
91757SCA10
13817
高温流平助剂0.2-0.5
乙二醇丁醚5
丁醇5
150芳烃10
二甲苯至100
特黑烘烤漆(S=42%),稀释剂采用二甲苯/150芳烃/丁醇/乙二醇丁醚(30/30/30/10)。
对于价格要求较敏感的情况下,可以采用B-310/582烤漆体系(适合一般卡车,农用车面涂)
B-310钛白浆(国产金红石型)40
B-31036
582氨基树脂20
高温流平助剂0.2-0.5
二甲苯至100
白色烘烤漆(S=65%),粘度约60-90S(涂-4/25℃),稀释剂采用二甲苯/150芳烃/丁醇/
乙二醇丁醚(30/30/30/10),固化温度130-140℃/0.5HR,由于没有使用SCA,要注意厚
涂的流挂。
该体系交联密度不如采用5901体系,耐擦伤性一般。
中涂漆:
颜料填料采用品种都为国内生产,颜料为中涂漆提供遮盖力,填料起填充作用。
颜料包括国产锐钛型钛白(A101,B101),立德粉,炭黑
填料包括沉淀硫酸钡,超细硫酸钡,超细滑石粉,超细高岭土,超细碳酸钙,性能最好的是
空心微珠。
使用超细填料是为了使中涂漆达到高的细度要求,当中涂细度<=20微米时,中
涂才不影响面漆的雾影、光泽。
填料中滑石粉、碳酸钙是吸光的,加量超过10%(全部颜填料)时只能达到半光。
不适合用
于高光OEM中涂。
以下是三种常用中涂配方:
A
单组份热塑型丙烯酸自干中涂(采用丙烯酸、硝化棉),通常作为修补中涂漆,自干1HR即可
打磨,平光,光泽<30%。
中涂浆的制备:
P/B=80/20,S=70%
热塑型丙烯酸树脂28
国产锐钛型钛白(A101)30
超细滑石粉(1250目)15
空心微珠(海纳微公司)10
气相二氧化硅(作为防沉淀)1
BYK-P-1040.50
乙二醇乙醚醋酸酯5
二甲苯至100
国产高色素炭黑调整中涂颜色为水灰,加入量为千分之五钛白的量,加入后一起研磨或成漆
后用黑浆调色。
高速分散机分散均匀,砂磨研磨1—2遍,细度控制<=20微米。
硝化棉溶液的制备(S=21%):
1/2S硝化棉(含30%酒精)30
醋酸丁酯70
浸泡12HR后,低速搅拌均匀,静止过夜后使用。
(储存于镀锌桶内)
配中涂漆如下:
中涂浆(P/B=80/20,S=70%)42
热塑型丙烯酸树脂(S=50%)22
1/2S硝化棉溶液(S=21%)20
醋酸丁酯10
二甲苯至100
丙烯酸自干中涂(S=45%),粘度约150-250S(涂-4/25℃)。
稀释剂可采用双组分体系稀料(二
甲苯/醋酸丁酯/乙二醇乙醚醋酸酯=50/35/15),气温较低的情况也可以用闪光漆稀料(二
甲苯
/醋酸丁酯=50/50),由于是丙硝体系,稀料中强溶剂必需有>40%的量。
丙硝体系中,热塑型丙烯酸和硝化棉是完全混溶的,选用其他热塑型丙烯酸替代时必需测定
相容性。
测定方法如下:
混合50/50热塑型丙烯酸和硝化棉(固体比例),用醋酸丁酯调稀到混和溶液透明,涂于透
明玻璃板上,60-80~C烘干,完全透明为相容性好。
B
双组分丙烯酸聚氨酯中涂(采用TDI加成物作为固化剂,60℃/1HR烘干或白干24HR后打磨)
丙烯酸树脂采用低羟基树脂,如德谦2050,拜耳A-405,中羟基韧性树脂,如许关助剂厂
450)
TDI加成物固化剂品种很多,以拜耳L-75,德谦DL-75为代表,国产品种多为50%固含量,
必需经过试验。
TDI固化剂粘度很大,必
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