一种用于汽车漆面保护膜的哑光自修复涂料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于汽车漆面保护膜的哑光自修复涂料及其制备方法。具体地，本发明公开了一种哑光自修复涂料，以所述哑光自修复涂料涂覆所得哑光自修复涂层具备优异的防污性能、自修复性能和哑光性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车漆面保护膜的功能涂料，特别是涉及一种哑光自 修复涂料及其制备方法。

背景技术

漆面保护膜可以防止车辆在行驶或者停放时出现刮蹭，也可以防止雨水渗 透车漆，具备自清洁的作用，持久保护车漆抗黄变，被广泛应用于汽车贴膜美 容保养行业。近年来随着生活水平提高，很多人对于车的认识不止停步于代步 工具，也是展示自我个性和个人魅力一种表现。越来越多的车主不再满足于普 通透明漆面保护膜，追求更具个性和美观的哑光质感漆面保护膜。哑光漆面保 护膜以其更柔和更有质感的效果、更耐脏耐磨的特质深受广大车主喜爱。

哑光漆面保护膜其实是在透明漆面保护膜的基础上，涂覆一层哑光自修复 涂层，使得原车高光漆面变成哑光漆面效果，从而拥有中高端车型才能有的哑 光缎面光泽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可制备兼具优异防污性能和自修复性能的哑 光自修复涂层的哑光自修复涂料及其制备方法和应用。

本发明的第一方面，提供了一种哑光自修复涂料，包含如下组分：

在另一优选例中，所述消光粉油性浆料包含如下组分：

在另一优选例中，所述消光粉为气相二氧化硅消光粉。

在另一优选例中，所述消光粉的粒径为2-30μm，较佳地4-10μm，更佳地5-10μm。

在另一优选例中，具有选自下组的一个或多个特征：

1)所述油性溶剂选自下组：乙酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚 醋酸酯、或其组合；

2)所述弹性树脂为丙烯酸改性的聚氨酯树脂；

3)所述耐污树脂为有机硅改性的丙烯酸树脂和/或有机硅改性的有机聚硅氧烷；

4)所述固化剂为聚异氰酸酯；

5)所述成膜助剂选自下组：催化剂、消泡剂、流平调节剂、油性溶剂、或其 组合。

在另一优选例中，所述消光粉油性浆料是如下制备的：

1)提供油性溶剂、消光粉和聚丙烯酸酯型超分散剂；

2)以第一搅拌速度搅拌混合所述油性溶剂、所述消光粉和所述聚丙烯酸酯型 超分散剂第一时间，得到所述消光粉油性浆料。

在另一优选例中，所述消光粉油性浆料是通过高速研磨分散制得的。

在另一优选例中，所述高速研磨分散是在卧式砂磨机中用直径0.1mm的锆珠进 行研磨分散的。

在另一优选例中，所述第一搅拌速度为1000-3000rpm，较佳地1500-2500rpm， 更佳地2000rpm；和/或

所述第一时间为1-60min，较佳地1-30min，更佳地1-15min，最佳地1-10min。

本发明的第二方面，提供了一种本发明第一方面所述的哑光自修复涂料的制 备方法，包括如下步骤：

a)提供消光粉油性浆料和自修复涂料，其中，

所述消光粉油性浆料是如下制备的：

1)提供油性溶剂、消光粉和聚丙烯酸酯型超分散剂；

2)以第一搅拌速度搅拌混合所述油性溶剂、所述消光粉和所述聚丙烯酸酯型 超分散剂第一时间，得到所述消光粉油性浆料；

所述自修复涂料是如下制备的：

i)提供弹性树脂、耐污树脂、固化剂、成膜助剂和油性溶剂；

ii)以第二搅拌速度搅拌混合所述弹性树脂、所述耐污树脂、所述固化剂、所 述成膜助剂和所述油性溶剂第二时间，得到所述自修复涂料；

b)以第三搅拌速度搅拌混合所述消光粉油性浆料和所述自修复涂料第三时间，得到所述哑光自修复涂料。

在另一优选例中，步骤ii)和/或步骤b)通过高速剪切分散进行剪切混合。

在另一优选例中，所述高速剪切分散采用高速剪切分散盘剪切混合。

在另一优选例中，所述第二搅拌速度为500-1500rpm，较佳地800-1200rpm， 更佳地1000rpm；和/或

所述第二时间为0.1-2h，较佳地0.3-1h，更佳地0.5h。

在另一优选例中，所述第三搅拌速度为500-1500rpm，较佳地800-1200rpm， 更佳地1000rpm；和/或

所述第三时间为0.1-2h，较佳地0.3-1h，更佳地0.5h。

本发明的第三方面，提供了一种哑光自修复涂层，所述涂层是采用本发明第 一方面所述哑光自修复涂料涂覆制得的。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例) 中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方 案。限于篇幅，在此不再一一累述。

具体实施方式

本发明人经过长期而深入的研究，通过优化配方和制备工艺获得了一种可 制备兼具优异防污性能和自修复性能的哑光自修复涂层的哑光自修复涂料。具 体地，本发明人通过采用聚丙烯酸酯型超分散剂对消光粉进行预处理，然后将 其添加到自修复涂料中，获得了一种可制备兼具优异防污性能和自修复性能的 哑光自修复涂层的哑光自修复涂料。在此基础上，发明人完成了本发明。

哑光自修复涂料

目前市面上的哑光修复涂料均存在稳定性差，哑光效果不均匀，涂膜后手 感粗糙等问题，究其根源是市面上存在一个普遍共识——不可对消光粉进行研 磨分散处理，会造成粒径过小而失去哑光效果。本发明专利革命性地引入超分 散剂对消光粉进行研磨分散，通过精准控制研磨效率，在不降低消光粉粒径的 前提下，大大提高了消光粉的分散性和均匀性，涂膜后成膜均匀细腻哑光，手 感细滑。

代表性地，本发明所述哑光自修复涂料由以下质量百分比计的原料组成：消 光粉油性浆料10％，弹性树脂15％，耐污树脂2％，固化剂20％，成膜助剂0-0.2％， 油性溶剂53％。

所述的消光粉油性浆料的固含在10～20％之间。

所述哑光自修复涂料为疏水疏油稳定型油性涂料，具体为无机纳米粒子和高 分子复配体系。

应理解，在本发明中，术语“包含”包含如下含义：主要由……组成、由…… 组成。

制备方法

应理解，在本发明中，所述消光粉油性浆料的分散工艺(尤其是分散时间)对 于所得哑光自修复涂料的性能有重要意义。

代表性地，所述哑光自修复涂料是如下制备的：

首先在常温常压下，将油性溶剂、消光粉和聚丙烯酸酯型超分散剂混合均 匀，将混合均匀的物料进行高速研磨分散得到消光粉油性浆料A；将弹性树脂、 耐污树脂、固化剂、成膜助剂、油性溶剂按一定比例充分搅拌均匀得到自修复 涂料B；然后将消光粉油性浆料A和自修复涂料B充分混合搅拌均匀得到哑光自 修复涂料。

示例性地，所述哑光自修复涂料是如下制备的：

首先在常温常压下，将80-95％油性溶剂、5-10％消光粉和5-10％聚丙烯酸酯 型超分散剂混合均匀，2000r/min下高速研磨分散10-60min得到消光粉油性浆 料A；将15份弹性树脂、2份耐污树脂、20份固化剂、0.2份成膜助剂、53份油 性溶剂混合，在1000r/min下高速剪切混合0.5～1h得到自修复涂料B；然后将10％ 消光粉油性浆料A和90％自修复涂料B混合均匀在1000r/min下高速剪切混合 0.5～1h得到哑光自修复涂料。

应用

本发明所述哑光自修复涂料涂覆作为汽车漆面保护膜后具有优异的划痕自修 复能力和细腻哑光质感。

与现有技术相比，本发明具有以下主要优点：

(1)本发明的哑光自修复涂料是无机纳米粒子和高分子复配体系，涂层 固化后无机纳米粒子均匀嵌在高分子树脂交联网络中，具有较好的弹性自修复 和表面爽滑性，大大提高了漆面保护膜的耐刮和耐磨性能。采用聚丙烯酸酯型 超分散剂改善了消光粉的亲油性，提高了其在自修复涂料中的相容稳定性。同 时由于耐污树脂参与了固化导致涂层的表面能很低，漆膜表面光滑平整，疏水 疏油，具有耐沾污性。本发明制备的哑光自修复涂料在疏水疏油、耐污、爽滑 性能方面有较大的提升，而且其具有的自修复功能和细腻磨砂哑光质感更是传 统汽车漆面保护膜的涂料所不具备的，可广泛应用于汽车漆面保护膜等相关领 域。

(2)所述哑光自修复涂料涂覆所得涂层具有优异的防污性能、自修复性 能和优质的哑光光泽。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明 本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通 常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数 按重量计算。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉 的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明 方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

通用测试方法

本发明专利防污性测试方法：哑光自修复涂料涂膜后，用得力双杰记号笔在 膜面进行划写。随后用无纺布进行擦拭，观察笔迹残留情况。

防污性分级：

+++级：无纺布擦拭后完全无痕迹，防污性最佳；

++级：无纺布擦拭后留有很浅痕迹，防污性良好；

+级：无纺布擦拭后留有痕迹，防污性一般；

0级：无纺布擦拭前后无变化，无防污性。

本发明专利防污性测试方法：哑光自修复涂料涂膜后，室温25℃在2kg载荷下 用铜刷往复刮擦膜面10次后，观察划痕自动修复至无划痕状态的时间。

本发明专利防污性测试方法：哑光自修复涂料涂膜后，用60°光泽度仪对膜面 的光泽度进行测试。

光泽度<30，即为哑光

30-70，即为半哑光

光泽度>70，即为不哑光，光亮膜

通用原料

1)消光粉：气相二氧化硅消光粉，粒径为5-10μm；作为示例，本发明采用牌 号：ACEMATT TS100，购自赢创德固赛的消光粉进行相关制备和测试；

2)聚丙烯酸酯型超分散剂；作为示例，本发明采用牌号：BYK-161，购自BYK 的超分散剂进行相关制备和测试；

3)弹性树脂：丙烯酸改性的聚氨酯树脂；作为示例，本发明采用牌号：L-6906， 购自蓝柯路的弹性树脂进行相关制备和测试；

4)耐污树脂：有机硅改性的丙烯酸树脂、有机聚硅氧烷中的一种或多种的组 合；作为示例，本发明采用牌号：BYK-3700，购自BYK的耐污树脂(其为有机硅改 性的聚丙烯酸酯)进行相关制备和测试；

5)固化剂：聚异氰酸酯；作为示例，本发明采用牌号：Desmodur N3300，购 自科思创的固化剂进行相关制备和测试；

6)成膜助剂，选自下组：催化剂、消泡剂、流平调节剂、油性溶剂、或其组 合；作为示例，本发明采用1％有机锡催化剂、10％BYK-052消泡剂、20％BYK-333 流平调节剂和69％丙二醇甲醚组成的成膜助剂进行相关制备和测试；

7)油性溶剂，选自下组：乙酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋 酸酯、或其组合；作为示例，本发明采用丙二醇甲醚进行相关制备和测试。

实施例1

在常温常压下，按重量计，将90％油性溶剂、5％消光粉和5％聚丙烯酸酯型 超分散剂混合均匀，2000r/min下高速研磨分散10min得到消光粉油性浆料A； 将15份弹性树脂、2份耐污树脂、20份固化剂、0.2份成膜助剂、53份油性溶剂 混合，在1000r/min下高速剪切混合0.5h得到自修复涂料B；然后，按重量计， 将10％消光粉油性浆料A和90％自修复涂料B混合均匀在1000r/min下高速剪切混 合0.5h得到哑光自修复涂料。样品编号：YG-1。

实施例2

在常温常压下，按重量计，将90％油性溶剂、5％消光粉和5％聚丙烯酸酯型 超分散剂混合均匀，2000r/min下高速研磨分散20min得到消光粉油性浆料A； 将15份弹性树脂、2份耐污树脂、20份固化剂、0.2份成膜助剂、53份油性溶剂 混合，在1000r/min下高速剪切混合0.5h得到自修复涂料B；然后，按重量计， 将10％消光粉油性浆料A和90％自修复涂料B混合均匀在1000r/min下高速剪切混 合0.5h得到哑光自修复涂料。样品编号：YG-2。

实施例3

在常温常压下，按重量计，将90％油性溶剂、5％消光粉和5％聚丙烯酸酯型 超分散剂混合均匀，2000r/min下高速研磨分散40min得到消光粉油性浆料A； 将15份弹性树脂、2份耐污树脂、20份固化剂、0.2份成膜助剂、53份油性溶剂 混合，在1000r/min下高速剪切混合0.5h得到自修复涂料B；然后，按重量计， 将10％消光粉油性浆料A和90％自修复涂料B混合均匀在1000r/min下高速剪切混 合0.5h得到哑光自修复涂料。样品编号：YG-3。

实施例4

在常温常压下，按重量计，将90％油性溶剂、5％消光粉和5％聚丙烯酸酯型 超分散剂混合均匀，2000r/min下高速研磨分散60min得到消光粉油性浆料A； 将15份弹性树脂、2份耐污树脂、20份固化剂、0.2份成膜助剂、53份油性溶剂 混合，在1000r/min下高速剪切混合0.5h得到自修复涂料B；然后，按重量计， 将10％消光粉油性浆料A和90％自修复涂料B混合均匀在1000r/min下高速剪切混 合0.5h得到哑光自修复涂料。样品编号：YG-4。

对比例1

将15份弹性树脂、2份耐污树脂、20份固化剂、0.2份成膜助剂、53份油性 溶剂混合，在1000r/min下高速剪切混合0.5h得到自修复涂料B，样品编号：YG-0。

实施例1-4和对比例1的测试结果见下表：

表1

注：1)自修复性能测试条件为铜刷在2kg压力下划刷样品。

2)目前市面平均光泽度为15-30。

从上表1可知：相比于未添加消光粉油性浆料的对比例1样品YG-0，实施例 1-4的添加消光粉油性浆料的样品YG-1、YG-2、YG-3、YG-4的哑光性改善明显， 且随着消光粉油性浆料分散时间的缩短，所得样品的哑光性进一步逐渐提升、 自修复性进一步显著改善，并且防污性能也得到显著优化。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献 被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后， 本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。