一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，包括水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆，水性丙烯酸聚氨酯面漆以含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂和亲水型聚异氰酸酯固化剂为成膜物质，以颜料和水性有机色浆复合调整涂料颜色；水性环氧底漆提供与金属基材的附着力。所得水性涂料组合物具有低VOC，环境友好，不燃不爆，安全可靠的特点；水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆配套的复合涂膜具有颜色丰富多样、光泽低、硬度高、耐水性好、耐腐蚀性好、耐候性佳的优点，综合性能符合Q/CR 581—2017中对实色面漆和底漆复合涂层的技术要求。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物
本专利技术涉及一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，属于水性涂料

技术介绍
近几年来，国家大力倡导和推动使用环境友好型产品，中车集团提出在货车、机客车和动车表面分步骤涂装以水性涂料为代表的环境友好型涂料的绿色转型战略的大背景下，水性涂料在铁路客车、机车上的使用量逐年增加。中车集团所属企业开发的时速160km动力集中复兴号动车组对车体外表面复合涂层、涂装面漆的防护性和装饰性提出特定要求。涂层的耐水性、耐盐雾性、耐人工气候加速试验等耐性指标，力学性能和硬度等项目必须符合Q/CR581—2017要求，同时光泽度（60°）为60-70%，并且要提供多种颜色满足设计规范。通常做法是，选择高羟值的水性丙烯酸树脂，另外加入大量消光粉降低面漆的光泽，但是，这种方法的缺点，一方面漆膜光泽稳定性不好，会有失去原设计要求光泽的风险，另一方面，消光粉比较昂贵，无成本优势。因此，急需开发一种满足时速160km动力集中复兴号动车组外表面涂装底漆复合配套面漆特定要求的水性涂料。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术提供一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，包括水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆，水性丙烯酸聚氨酯面漆以含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂和亲水型聚异氰酸酯固化剂为成膜物质，以颜料和水性有机色浆复合调整涂料颜色；水性环氧底漆提供与金属基材的附着力。所得水性涂料组合物具有低VOC，环境友好，不燃不爆，安全可靠的特点；水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆配套的复合涂膜具有颜色丰富多样、光泽低、硬度高、耐水性好、耐腐蚀性好、耐候性佳的优点，综合性能符合Q/CR581—2017中对实色面漆和底漆复合涂层的技术要求。本专利技术提供了一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：包括水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆，水性丙烯酸聚氨酯面漆包括：甲组份和乙组份，所述甲组份包括含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂、分散剂、润湿剂、消泡剂、颜料、水性有机色浆、流变助剂、流平剂、增稠剂、消光粉、助溶剂和去离子水；所述乙组份为水可分散聚异氰酸酯固化剂；水性环氧底漆包括：A组份和B组份，所述A组份包括水性环氧乳液、分散剂、表面活性剂、颜填料、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、增稠剂和去离子水；所述B组份包括水性环氧树脂固化剂、防闪锈剂和去离子水。在铁路客车的金属基材表面喷涂水性环氧底漆和水性丙烯酸聚氨酯面漆，水性环氧底漆的A组份和B组份交联反应固化后与金属基材形成良好的附着，与水性丙烯酸聚氨酯面漆的甲组份和乙组份交联反应固化后配套，紧密结合形成一个整体复合涂层，提供防护性和装饰性。上述组合物中，水性丙烯酸聚氨酯面漆，以质量份数计，甲组份包含：含羟基的水性丙烯酸树脂55-60份、自消光水性聚氨酯树脂5-15份、分散剂0.1-0.3份、润湿剂2.0-3.0份、消泡剂0.1-0.3份、颜料5-12份、水性有机色浆0.1-10份、流变助剂0.1-0.3份、流平剂0.2-0.4份、增稠剂0.2-0.3份、消光粉0-3份、助溶剂4-8份、去离子水补齐100份；乙组份包含：水可分散聚异氰酸酯75-80份、溶剂20-25份。下面具体说明水性丙烯酸聚氨酯面漆的各组分：所述的含羟基的水性丙烯酸树脂选自上海帅科化工的sk6480或者常州广树化工科技的GS359中的任意一种；所述的自消光水性丙烯酸聚氨酯乳液选自广州亨缌克新材料有限公司的PU-210型号、荷兰帝斯曼的A-20802型号中的任意一种；所述分散剂为丙烯酸酯共聚体的铵盐或者钠盐溶液中的任意一种或两种的混合；所述润湿剂为非离子表面活性剂，非离子表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚；所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物；所述颜料为金红石型钛白粉、炭黑中的任意一种或两种的混合；所述水性有机色浆为水性涂料色浆中的永固紫色浆、蓝色浆、红色浆、黄色浆、绿色浆的任意一种或几种的混合。所述流变助剂为非离子疏水改性聚氨酯类；所述流平剂为有机硅类；所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂；所述消光粉选用格雷斯ED-3、ED-30、C503中的任意一种；所述助溶剂为醇醚类中任意一种或几种混合；所述水可分散聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯类，所述溶剂为丙二醇二醋酸酯。进一步地，所述分散剂选用赢创迪高助剂的ZetaSperse3100、TegoDispers755W、巴斯夫的PX4585中的任意一种；润湿剂选用陶氏公司生产的TRITONX-405；消泡剂选用迪高公司的Foamex8030、Foamex3062中的一种；非离子疏水改性聚氨酯类流变助剂选用陶氏公司的RM-8W、RM-12W、罗门哈斯SCT-275中的任意一种；有机硅类流平剂选用北京麦尔化工科技的HY5030；缔合型聚氨酯增稠剂选用罗门哈斯亚乐顺RM-2020；脂肪族聚异氰酸酯类选用富斯曼科技的脂肪族聚异氰酸酯。下面具体说明水性丙烯酸聚氨酯面漆的具体制备方法为：第一步，配制甲组份：按配方量称取各组分，先将4/5的去离子水与1/5的含羟基的水性丙烯酸树脂、1/2的消泡剂、分散剂、润湿剂在300-400r/min转速搅拌下加入，加完后搅拌10-15min混合均匀，缓缓加入流变助剂，提高转速至600-800r/min搅拌15-20min，然后加入各种颜料，800-1000r/min高速分散搅拌20-30min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于15μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在600-800r/min搅拌下加入4/5的含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂、1/2的消泡剂，助溶剂、流平剂、1/5的去离子水，加完后搅拌10-15min，然后用增稠剂调整流出时间至30-40s（ISO6号杯、25℃），加完后搅拌5-10min；选择性加入消光粉，调节光泽符合要求，搅拌5-10min，用水性有机色浆调色，搅拌5-10min，得到甲组份；第二步，配制乙组份：将水可分散聚异氰酸酯与溶剂混合均匀，得到乙组份；第三步，将甲组份与乙组份按质量比为(2-4):1混合均匀，得到铁路客车用多色低光泽水性涂料—水性丙烯酸聚氨酯面漆产品。上述组合物中，所述的水性环氧底漆，以质量份数计，A组份包含：水性环氧乳液40-45份、分散剂1.5-2.5份、表面活性剂0.25-0.35份、颜填料32-38、附着力促进剂0.35-0.45份、消泡剂0.15-0.25份、流平剂0.3-0.5份、增稠剂0.1-0.2份和去离子水补齐100份；B组份包含：水性环氧树脂固化剂50-55份、防闪锈剂8-10份和去离子水补齐100份。下面具体说明水性环氧底漆的各组分：所述的水性环氧乳液选自上海精细化工的STW703A或者浙江安邦新材料的AB-EP-20中的任意一种；所述的表面活性剂选自重庆艾克米科技的Surfadol541DPM；所述分散剂为阴离子亲水聚合物溶液，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：包括水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆，水性丙烯酸聚氨酯面漆包括：甲组份和乙组份，所述甲组份包括含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂、分散剂、润湿剂、消泡剂、颜料、水性有机色浆、流变助剂、流平剂、增稠剂、消光粉、助溶剂和去离子水；所述乙组份为水可分散聚异氰酸酯固化剂；/n水性环氧底漆包括：A组份和B组份，所述A组份包括水性环氧乳液、分散剂、表面活性剂、颜填料、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、增稠剂和去离子水；所述B组份包括水性环氧树脂固化剂、防闪锈剂和去离子水；/n在铁路客车的金属基材表面喷涂水性环氧底漆和水性丙烯酸聚氨酯面漆，水性环氧底漆的A组份和B组份交联反应固化后与金属基材形成良好的附着，与水性丙烯酸聚氨酯面漆的甲组份和乙组份交联反应固化后配套，紧密结合形成一个整体复合涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：包括水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆，水性丙烯酸聚氨酯面漆包括：甲组份和乙组份，所述甲组份包括含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂、分散剂、润湿剂、消泡剂、颜料、水性有机色浆、流变助剂、流平剂、增稠剂、消光粉、助溶剂和去离子水；所述乙组份为水可分散聚异氰酸酯固化剂；
水性环氧底漆包括：A组份和B组份，所述A组份包括水性环氧乳液、分散剂、表面活性剂、颜填料、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、增稠剂和去离子水；所述B组份包括水性环氧树脂固化剂、防闪锈剂和去离子水；
在铁路客车的金属基材表面喷涂水性环氧底漆和水性丙烯酸聚氨酯面漆，水性环氧底漆的A组份和B组份交联反应固化后与金属基材形成良好的附着，与水性丙烯酸聚氨酯面漆的甲组份和乙组份交联反应固化后配套，紧密结合形成一个整体复合涂层。


2.根据权利要求1所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：所述水性丙烯酸聚氨酯面漆，以质量份数计，甲组份包含：含羟基的水性丙烯酸树脂55-60份、自消光水性聚氨酯树脂5-15份、分散剂0.1-0.3份、润湿剂2.0-3.0份、消泡剂0.1-0.3份、颜料5-12份、水性有机色浆0.1-10份、流变助剂0.1-0.3份、流平剂0.2-0.4份、增稠剂0.2-0.3份、消光粉0-3份、助溶剂4-8份、去离子水补齐100份；乙组份包含：水可分散聚异氰酸酯75-80份、溶剂20-25份。


3.根据权利要求2所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：所述的含羟基的水性丙烯酸树脂选自上海帅科化工的sk6480或者常州广树化工科技的GS359中的任意一种；
所述的自消光水性丙烯酸聚氨酯乳液选自广州亨缌克新材料有限公司的PU-210型号、荷兰帝斯曼的A-20802型号中的任意一种；
所述分散剂为丙烯酸酯共聚体的铵盐或者钠盐溶液中的任意一种或两种的混合；
所述润湿剂为非离子表面活性剂，非离子表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚；
所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物；
所述颜料为金红石型钛白粉、炭黑中的任意一种或两种的混合；所述水性有机色浆为水性涂料色浆中的永固紫色浆、蓝色浆、红色浆、黄色浆、绿色浆的任意一种或几种的混合；
所述流变助剂为非离子疏水改性聚氨酯类；所述流平剂为有机硅类；所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂；所述消光粉选用格雷斯ED-3、ED-30、C503中的任意一种；所述助溶剂为醇醚类中任意一种或几种混合；
所述水可分散聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯类，所述溶剂为丙二醇二醋酸酯。


4.根据权利要求3所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：
所述分散剂选用赢创迪高助剂的ZetaSperse3100、TegoDispers755W、巴斯夫的PX4585中的任意一种；润湿剂选用陶氏公司生产的TRITONX-405；消泡剂选用迪高公司的Foamex8030、Foamex3062中的一种；
非离子疏水改性聚氨酯类流变助剂选用陶氏公司的RM-8W、RM-12W、罗门哈斯SCT-275中的任意一种；有机硅类流平剂选用北京麦尔化工科技的HY5030；缔合型聚氨酯增稠剂选用罗门哈斯亚乐顺RM-2020；
脂肪族聚异氰酸酯类选用富斯曼科技的脂肪族聚异氰酸酯。


5.根据权利要求2所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法为：
第一步，配制甲组份：按配方量称取各组分，先将4/5的去离子水与1/5的含羟基的水性丙烯酸树脂、1/2的消泡剂、分散剂、润湿剂在300-400r/min转速搅拌下加入，加完后搅拌10-15min混合均匀，缓缓加入流变助剂，提高转速至600-800r/min搅拌15-20min，然后加入各种颜料，800-1000r/min高速分散搅拌20-30min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于15μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在600-800r/min搅拌下加入4/5的含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂、1/2的消泡剂，助溶剂、流平剂、1/5的去离子水，加完后搅拌10-15min，然后用增稠剂调整流出时间至30-40s（ISO6号杯、25℃），加完后搅拌5-10min；选...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩连山，孙锋，郭泽方，田计青，
申请(专利权)人：山西华豹新材料有限公司，华豹天津新材料科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14