水性快干汽車(chē)涂料的研究進(jìn)展.ppt

廣州浩宇化工科技有限公司 馬曉陽(yáng)博士,廣州浩宇化工科技有限公司 馬曉陽(yáng) 2011.5.25 西安,水性快干汽車(chē)涂料的研究進(jìn)展,介 紹 內(nèi) 容,1.公司概況,廣州浩宇化工科技有限公司是廣州國(guó)家級(jí)高新區(qū)民科園的入園企業(yè)，進(jìn)駐廣州863產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心的擁有獨(dú)立進(jìn)出口經(jīng)營(yíng)權(quán)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，是一家極富創(chuàng)新并活躍于中國(guó)汽車(chē)修補(bǔ)漆市場(chǎng)的高新化工科技公司。作為中國(guó)汽車(chē)修補(bǔ)漆的先行者，我們長(zhǎng)期致力于開(kāi)發(fā)、制造和銷(xiāo)售最可靠、安全易用的高品質(zhì)產(chǎn)品。產(chǎn)品涵蓋涂裝前處理產(chǎn)品、底漆、底色漆、面漆、清漆到調(diào)色用色母及配套輔料等，我們齊全的產(chǎn)品種類可以為各類汽車(chē)及相關(guān)交通工具的修補(bǔ)和整車(chē)的翻新及工業(yè)領(lǐng)域提供全面專業(yè)的色彩及涂裝解決方案。同時(shí)，公司著力于水性汽車(chē)涂料的研發(fā)與應(yīng)用，取得了豐碩的研究成果。 公司擁有一支以博士和高級(jí)工程師為首的研發(fā)和管理隊(duì)伍，和西安交通大學(xué)、華南理工大學(xué)以及德國(guó)拜耳材料科技、德國(guó)科萊恩、德國(guó)畢克化學(xué)共建有浩宇科技水性汽車(chē)涂料工程技術(shù)研發(fā)中心。公司現(xiàn)擁有8項(xiàng)專利（其中4項(xiàng)為發(fā)明專利）、1項(xiàng)軟件著作版權(quán)，1項(xiàng)成果鑒定，申請(qǐng)了8項(xiàng)發(fā)明專利和6項(xiàng)實(shí)用新型和外觀專利，擁有8項(xiàng)注冊(cè)商標(biāo)。,公司總部辦公地點(diǎn)：廣州863產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心,建設(shè)中的浩宇科技水性涂料工程技術(shù)研發(fā)中心 占地170畝, 建筑面積近20萬(wàn)平方米,浩宇科技位于清遠(yuǎn)高新區(qū)的生產(chǎn)基地,浩宇科技水性汽車(chē)涂料工程技術(shù)研發(fā)中心研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要成員,研發(fā)團(tuán)隊(duì),研發(fā)團(tuán)隊(duì),1：2004年7月7日成立，當(dāng)年承擔(dān)區(qū)科技局火炬計(jì)劃項(xiàng)目“環(huán)保型豪華商用車(chē)專用涂料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn) ”； 2：2005年與全球最大的汽車(chē)零部件制造商麥戈納的全資子公司廣東多納勒振華汽車(chē)系統(tǒng)有限公司配套，同時(shí)承擔(dān)市、區(qū)兩級(jí)創(chuàng)新基金項(xiàng)目“交聯(lián)型環(huán)保高效汽車(chē)拋光劑的產(chǎn)業(yè)化研究 ”，并申請(qǐng)了1項(xiàng)發(fā)明專利，同時(shí)進(jìn)行成果鑒定，證書(shū)號(hào)為：GK08019 ； 3：2006年開(kāi)始與國(guó)內(nèi)知名制造企業(yè)配套，同時(shí)承擔(dān)了區(qū)科技項(xiàng)目“環(huán)保換代再生PTA型原子灰的產(chǎn)業(yè)化研究”； 4：2007年廣東省、白云區(qū)的火炬計(jì)劃項(xiàng)目“汽車(chē)原廠修補(bǔ)通用水性中涂涂料的產(chǎn)業(yè)化研究”，并申請(qǐng)了1項(xiàng)發(fā)明專利；同時(shí)被評(píng)為“守合同重信用企業(yè)”稱號(hào)； 5：2008年承擔(dān)的科技公關(guān)項(xiàng)目：“納米隔熱材料應(yīng)用在汽車(chē)涂料中的產(chǎn)業(yè)化研究”， 申請(qǐng)了1項(xiàng)發(fā)明專利。同時(shí)第二年被評(píng)為“守合同重信用企業(yè)”稱號(hào)；2008年被認(rèn)定為“國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)”，證書(shū)編號(hào)：GR200844001042； 6：2009年承擔(dān)的省區(qū)省部產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目“汽車(chē)原廠修補(bǔ)通用水性金屬閃光底色漆的產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目 ，并申請(qǐng)了1項(xiàng)發(fā)明專利； 7：2010年承擔(dān)了省區(qū)省部產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目“汽車(chē)原廠修補(bǔ)通用水性罩光清漆的產(chǎn)業(yè)化“項(xiàng)目，并申請(qǐng)了1項(xiàng)發(fā)明專利；同年公司被國(guó)家中小企業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)為“優(yōu)秀創(chuàng)新型企業(yè)”，廣東省“誠(chéng)信企業(yè)”，連續(xù)4年被評(píng)為“守合同重信用企業(yè)”，連續(xù)2年被廣州國(guó)家級(jí)高新區(qū)評(píng)為“優(yōu)秀創(chuàng)新型企業(yè)” 和廣州白云“百優(yōu)民企”榮譽(yù)稱號(hào)！ 8：2011年申報(bào)廣東省廣州市、區(qū)的產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目“水性快干汽車(chē)實(shí)色面漆的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)”并申請(qǐng)了一項(xiàng)發(fā)明專利。,公司發(fā)展歷程,全球修補(bǔ)漆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),Waterborne,Solvent-borne,2.水性汽車(chē)修補(bǔ)涂料發(fā)展現(xiàn)狀,2.水性汽車(chē)修補(bǔ)涂料的發(fā)展現(xiàn)狀,水性化,能源,效率,環(huán)保,改善工作環(huán)境，降低 漆工安全健康隱患,以水為溶劑，容易 施工，低VOC,缺陷,成本高,CO2殘留在涂膜中形成氣泡,對(duì)環(huán)境敏感,干燥速度慢,需要進(jìn)一步探索和完善,水性汽車(chē)修補(bǔ)涂料存在的問(wèn)題,活化期短,儲(chǔ)存與運(yùn)輸,水性快干汽車(chē)涂料的必要性,由于漆膜干燥速度慢，干燥時(shí)間較長(zhǎng)，不能馬上打磨拋光或檢測(cè)裝配，給汽車(chē)涂裝帶來(lái)不便，尤其是近年來(lái)，隨著汽車(chē)消費(fèi)與汽車(chē)涂裝業(yè)務(wù)的增加，越來(lái)越多的汽車(chē)廠商強(qiáng)烈要求提高生產(chǎn)效率、縮短涂裝時(shí)間，同時(shí)又要保證漆膜良好的外觀。雖然汽車(chē)涂裝用雙組份丙烯酸聚氨酯涂料普遍可實(shí)現(xiàn)70，30min下拋光（即噴涂于馬口鐵上硬度達(dá)H），但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到目前汽車(chē)涂裝行業(yè)對(duì)涂膜干燥速度的要求（60，20min可拋光）。對(duì)于水性汽車(chē)涂料，盡管表干時(shí)間可達(dá)到30min以內(nèi)，但是徹底干燥的時(shí)間較長(zhǎng)，因此如何在保證漆膜性能的基礎(chǔ)上更大程度地提高涂膜的干燥速度，是本行業(yè)需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。,3.影響涂膜干燥速度的因素,涂層的初始硬度和固化反應(yīng)速度是決定涂層干燥速度的主要因素。,漆膜干燥速度示意圖,固化劑,羥基單體的種類 羥基自由度 玻璃化溫度 相對(duì)分子質(zhì)量 粒徑 酸值、羥值,溫度：升高T, 提高漆膜干燥速度，T過(guò)高，給汽車(chē)修補(bǔ)帶來(lái)不便。 相對(duì)濕度：RH增加，漆膜干燥速度降低。 T：233 ， RH：4060%,種類:HDI or IPDI trimer 用量,因 素,有機(jī)叔胺類和有機(jī)金屬化合物 如二月桂酸二丁基錫 存在問(wèn)題： 增加漆膜吸氧量，降低耐候性及耐腐蝕性 毒性較大,影響涂膜干燥速度的因素,環(huán)境因素,催化劑,羥基丙烯酸樹(shù)脂,影響水性丙烯酸樹(shù)脂干燥速度的因素,羥基單 體種類,伯羥基仲羥基叔羥基 伯羥基單體:HEMA/HEA,自由度越大，越容易與-NCO反應(yīng)。 反應(yīng)活性：HBAHEA,Tg越高，涂膜干燥速度越快。 Tg過(guò)高，涂膜發(fā)脆。,M增加，涂膜干燥時(shí)間縮短。 M過(guò)高，樹(shù)脂粘度增大。,粒徑大小,粒徑越小,顆粒之間的間距越?。涣Ｗ拥谋缺砻娣e增大，固化劑進(jìn)入粒子內(nèi)部的路程縮短。,酸值越高，分散體粒徑越小，越穩(wěn)定，干燥速度越快。 酸值過(guò)高，耐水性下降。,酸值,羥值,羥值對(duì)涂膜干燥速度的影響比較復(fù)雜。 羥值過(guò)高，漆膜變脆，成本增加。,固含高，涂膜干燥速度加快，過(guò)高則表干過(guò)快，施工不便，漆膜流變性變差。,4.水性快干汽車(chē)實(shí)色面漆的研究,一、組成 A組份由水性樹(shù)脂、助劑、顏料等組成，B組份為配套固化劑。 二、特性與用途 水性2K實(shí)色漆具有優(yōu)異的耐候性和硬度。用作面漆，具有保護(hù)和裝飾作用。,水性雙組份實(shí)色漆,羥基丙烯酸樹(shù)脂 的合成,溶劑脫除,中和成鹽反應(yīng),去離子水分散,水性多功能助劑,實(shí)色漆A組分,B組分（親水改性多異氰酸酯）,水性汽車(chē) 實(shí)色漆,水性實(shí)色漆制備的技術(shù)路線,羥基丙烯酸樹(shù)脂水分散體,水性色母,水性2K實(shí)色漆的施工參數(shù),施工參考 1. 較適宜的施工溫度為1030，相對(duì)濕度為30%70%。 2. 用于2K中涂或經(jīng)過(guò)處理的底漆上，確保基材表面干燥、 無(wú)油污并用砂紙打磨平整。 3. 涂裝方式：噴涂，用清水稀釋，噴涂粘度一般為2530s（涂-4杯，25）。噴涂2-3道，每道間隔5-10min。 4. 配套比例： 色漆：固化劑：水=4：1：1（重量比） 5. 使用前將漆充分?jǐn)嚢杈鶆?，不可與其他溶劑型油漆 混合使用。,水性2K實(shí)色漆的技術(shù)指標(biāo),舉例：水性白漆與油性白漆性能數(shù)據(jù)對(duì)比,實(shí)色漆實(shí)現(xiàn)快干的研究思路,考慮通過(guò)選擇高反應(yīng)活性的羥基單體（如丙烯酸羥丁酯）和合適的羥值、酸值、Tg、固含量、M和粒徑范圍合成一種高反應(yīng)活性丙烯酸樹(shù)脂水分散體，實(shí)現(xiàn)雙組份丙烯酸聚氨酯實(shí)色漆的低溫快干。,5. 浩宇公司水性汽車(chē)涂料的研究成果,水性膩?zhàn)?水性環(huán)氧底漆,水性中涂,水性底色漆,水性罩光清漆,水性實(shí)色漆,水性金屬閃光漆,水性調(diào)色系統(tǒng),國(guó)內(nèi)的主要客戶,主要客戶 （汽車(chē)改裝廠）,主要客戶 （汽車(chē)改裝廠）,主要客戶 （工機(jī)械車(chē)輛廠）,主要客戶 （中遠(yuǎn)環(huán)保車(chē)輛廠）,主要客戶（廣州客車(chē)）,謝謝 Thank you,