基于正交设计的汽车涂料的制备方法

摘要

本发明涉及一种基于正交设计的汽车涂料的制备方法，包括清漆或银漆，通过对汽车涂料的使用过程中采用正交设计，能够确定涂料及施涂工艺过程中的影响因素，例如清漆或银漆粘度，喷漆室温度，喷漆室相对湿度和输油系统恒定温度，通过对这些影响因素的控制，减少产品施涂工艺质量波动，提高生产效率，产品工艺质量水准改善，降低成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车涂料，尤其是涉及一种汽车涂料的制备方法和基于 正交设计的汽车涂料的应用方法。

背景技术

汽车涂料就是指涂装在轿车等各类车辆车身及零部件上的涂料，一般指 新车的涂料及辅助材料和车辆修补用涂料，对涂料各方面的要求都有所提高，尤 其是对涂料的硬度、耐磨性、丰满度、耐冲击性、耐老化性、防腐、防水、防油、 耐化学品、耐光、耐温等性能等方面的要求越来越高。现有的汽车涂料的种类较 多，然而有的涂料不具有较好地耐污染性，有的涂料不能耐碱性，有的涂料的附 着力不强，还有的涂膜表面不平整无光泽，存在贮存稳定性不好，施涂过程中影 响因素较多，增加施工和施涂的复杂程度。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种汽车涂料以及采用 正交设计的方法对获得的汽车涂料进行使用，提高了施涂效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：汽车涂料为清漆或银漆，作为底漆 具有良好的低温干燥性，通过合理的配方，使得该底漆具有较快的干燥速度和贮 存安定性。

涂料对于汽车质量至关重要,良好的涂料可以提升汽车的外观,增强其市场 竞争力。而影响汽车涂料质量的因素较多，比如工艺方面、生产线管理、设备、 工作人员素质等。这里就影响汽车涂料的工艺方面采用正交设计方法进行优化改 进。

清漆组分包括双组分聚氨酯70-72重量份，氧化铋10-13重量份，氟化固 化剂2-5份，环氧树脂12-16份，氧化聚乙烯4-6重量份或者银漆组分包括银浆 0.5-1.5重量份，环氧树脂60-75重量份，苯甲酸单乙醇胺4-6重量份，聚丙烯酸 乙酯10-15重量份。

汽车涂料制备方法包括以下步骤：

将双组分聚氨酯70-72重量份，氧化铋10-13重量份，氟化固化剂2-5份， 环氧树脂12-16份，氧化聚乙烯4-6重量份在搅拌状态下依次加入容器混合均匀， 继续搅拌30分钟至2小时，其中氧化铋和氟化固化剂研磨至细度小于150nm， 制备获得清漆；

银漆制备方法如下：

(1)制备银浆0.5-1.5重量份，其中银浆中Ag粒径为10-50nm，采用有机溶 剂进行分散悬浮；

(2)将环氧树脂60-75重量份，苯甲酸单乙醇胺4-6重量份，聚丙烯酸乙 酯10-15重量份按照以上重量份配比在常温下搅拌2-3小时进行混合均匀；。

(3)将步骤(1)获得的银浆与步骤(2)获得的混合物进行混合搅拌1-2 小时，充分混合均匀，获得银漆。

汽车涂料在使用过程中受到各种因素影响，例如喷涂方法、前处理工艺等， 喷涂方法中的影响因素具体的包括喷漆室温度，喷漆室相对湿度，喷漆室洁净度， 喷漆室风速，输油系统恒定温度，涂料黏度；前处理工艺中的影响因素具体包括 喷涂前表面的清洁度，前处理槽液，电泳槽液温度，设备运转状态。

正交设计是多因素的优化设计方法，它从全面实验的样本点中挑选出部分 有代表性的样本点，其作用是只用较少的实验次数就可以找出因素水平间的最优 搭配或者由实验结果通过计算推断出最优搭配。在汽车涂料的使用过程中采用正 交设计，能够确定涂料及施涂工艺过程中的影响因素，通过对这些因素的控制， 减少产品质量波动，提高生产效率，产品工艺质量水准改善，降低成本。

现在从众多影响因素中选择可定量的影响因素:清漆或银漆黏度控制在负 10-正15秒，喷漆室温度22-30℃、输油系统恒定温度22-26℃和喷漆室相对湿度 55％-75％；这里只以清漆或银漆为例进行研究。根据实际情况，各个数值分别取 上限和下限为两个水平，因素水平表如表1所示。

表1因素水平表

有益效果

本发明大大缩短了实验周期，可快捷、高效、经济、准确地寻找并确定相 关规律及汽车涂料应用中不同影响因素的搭配优化方案，从而实现汽车涂料应用 中的精益化，提高喷涂质量；通过极差分析，可确立汽车涂料在应用时的不同影 响因素的权重，并通过对这些因素的控制，能够改善喷涂质量，大大降低试验次 数，减少产品质量波动，降低成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

采用清漆对汽车车身钢板进行施涂，同时控制表1中的影响因素，其中 清漆组分包括双组分聚氨酯70-72重量份，氧化铋10-13重量份，氟化固化剂2-5 份，环氧树脂12-16份，氧化聚乙烯4-6重量份。

实施例2

采用银漆对汽车车身钢板进行施涂，同时控制表1中的影响因素，其中银 漆组分包括银浆0.5-1.5重量份，环氧树脂60-75重量份，苯甲酸单乙醇胺4-6重 量份，聚丙烯酸乙酯10-15重量份。

由于涂料黏度受温度影响，所以采用有交互作用的正交设计方法。即A与 B有交互,A与C有交互。建立有交互作用的正交设计表，如表2所示。

表2正交设计结果与结果分析表

综合分数为专家对涂料质量进行打分所得。直接看结果可知第3号实验 A1B2C1D2为最好，综合分数为80，其中因素C的极差为8.5，最大，表明因素 C(即输油系统恒定温度)对涂料质量影响最大，因素A的极差为6，次大，表 明因素A(即黏度)对涂料质量也有较大影响；因素B的极差为0.5，较小，但 这并不能表明B对综合分数的影响小，原因是A与B的交互作用为3，并不是 很小；A与C的极差为1较小，说明A(即黏度)与C(即输油系统恒定温度) 可能不存在交互作用。

通过正交设计，可以通过较少的实验明确最优涂料喷涂方案，最优喷涂方 案为A1B2C1D2，即黏度为-10秒、喷漆室温度30℃、输油系统恒定温度为22℃、 喷漆室相对湿度为75％。同时能够分析出哪些因素是影响汽车涂料喷涂质量的主 要因素，影响程度从大到小依次C，A，B，D，其中C、A为主要影响因素。

在汽车涂料的使用过程中采用正交设计，能够确定涂料及施涂工艺过程 中的影响因素，通过对这些因素的控制，减少产品质量波动，提高生产效率，产 品工艺质量水准改善，降低成本。