軍用汽車啞光軍綠色面漆的研制

周榮華

（深圳市天健涂料科技開發有限公司，廣東 深圳 518122）

軍用汽車啞光軍綠色面漆的研制

周榮華

（深圳市天健涂料科技開發有限公司，廣東 深圳 518122）

介紹了軍用汽車啞光軍綠色面漆及其稀釋劑的配制，著重探討了軍用汽車啞光軍綠色面漆的施工工藝，分析了熱固性丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氨基樹脂和聚酯樹脂，氨基比、消光粉、分散劑、防沉劑和稀釋劑對軍用汽車啞光軍綠色面漆性能的影響。結果表明，選用丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂作交聯劑，氨基比為28.24∶10.44時，面漆的綜合性能最佳，滿足技術指標要求。

軍用汽車漆；啞光；軍綠色面漆；消光粉；氨基比

Author’s address: Shenzhen Tonge Coating Technology Development Co., Ltd., Shenzhen 518122, China

1 前言

軍用汽車涂料是指平時涂裝在軍用車輛上，用來保護、裝飾、偽裝軍用車輛的覆蓋涂料。我國地域遼闊，軍用汽車必須適應國內不同的地理、氣候、環境等條件的要求，如南方、北方，高原、沙漠、海島等不同的地理條件。部隊車輛不少存放在露天，嚴寒、高低溫及氣候條件差異大，尤其是在濕熱地區(如南方及沿海島嶼)，常年遭受日曬、風吹、雨淋以及風沙、鹽霧等化學腐蝕環境的侵蝕，行駛條件惡劣，容易使車輛涂層脫落、鋼板腐蝕。因此，軍用汽車涂料要求嚴格。

筆者以熱固性丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氨基樹脂和聚酯樹脂為主要成膜物，開發出具有優良常規性能、耐化學腐蝕性、耐候性和貯存穩定性的軍用汽車啞光軍綠面漆，并研究了樹脂、氨基比、消光粉、分散劑、防沉劑和稀釋劑對軍用汽車啞光軍綠面漆性能的影響。

2 試驗

2. 1 原材料

樹脂：AB1熱固性丙烯酸樹脂、BS-965熱固性丙烯酸樹脂和75% 601環氧樹脂，國產；CYMEL683氨基樹脂、670聚酯樹脂，進口。

助劑：T-3250分散劑、T-963通用分散劑、D-05分散劑、BYK-163分散劑、98C分散劑、602分散劑及CIMA/240-20防沉劑，國產。

溶劑：100#重芳烴、二甲苯、防白水、醋酸丁酯和150#重芳烴，國產。

顏料：6#色素碳黑、H130M氧化鐵紅、G5319酞菁綠、G313氧化鐵黃和204消光粉，國產；R930鈦白粉，進口。

2. 2 儀器及設備

VFS-230高速分散機，廣州市奧星化工機械廠；比重計、黑白格板、涂-4杯、QXP ISO刮板細度計、QCJ漆膜沖擊試驗儀、SK-2立式砂磨機和303A-2電熱鼓風干燥箱，深圳科興儀器設備有限公司；WGG60光澤度計，東莞市航文精密儀器有限公司；高溫高濕機，東莞宏展儀器有限公司；QUV耐候測試儀和PIG-10膜厚儀，美國。

2. 3 主要成膜樹脂的性能指標

以AB1和BS-965熱固性丙烯酸樹脂、601環氧樹脂(雙酚A型固體環氧樹脂)、CYMEL683氨基樹脂(丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂)和 670聚酯樹脂為主要成膜物制備軍用汽車用啞光軍綠面漆。各種樹脂的性能指標見表1。

表1 主要成膜樹脂的性能指標Table 1 Performance indexes of main film forming resins

2. 4 半成品色漿的制備

表2是幾種常用色漿的配方。

表2 啞光軍綠色面漆的常用色漿參考配方Table 2 Reference formula of common color slurries used for matte army green topcoat

由于色漿種類不一致，所以要使用與之對應的分散劑調配，才能獲得符合要求的色漿細度。

工藝：潤濕分散劑先用溶劑分散均勻，然后投入相應的熱固性丙烯酸樹脂、炭黑、鈦白粉、氧化鐵紅、氧化鐵黃、酞菁綠等色粉以及剩余溶劑，低速攪拌30 min后加蓋靜置12 h以上，上砂磨機研磨，細度要求≤15 μm，下機過濾。

2. 5 啞光軍綠色面漆參考配方

BS-965熱固性丙烯酸樹脂 32.0%

CYMEL683氨基樹脂 18.0%

75% 601環氧樹脂 4.0%

670聚酯樹脂 5.0%

A白色漿 0.2%

B黑色漿 1.9%

C鐵黃漿 24.4%

D鐵紅漿 2.0%

E綠色漿 3.0%

204消光粉 5.0%

CIMA/240-20防沉劑 1.5%

二甲苯 3.0%

按上述配方將各類樹脂、消光粉、防沉劑加入制漆缸中，高速分散至細度達到20 μm，之后將各個半成品色漿投入其中進行調色，充分攪拌，最好用蝶形攪拌機使其充分混合，用二甲苯調整黏度，檢驗、過濾后包裝。

2. 6 稀釋劑參考配方

100#重芳烴 26.0%

150#重芳烴 40.0%

二甲苯 14.0%

醋酸丁酯 20.0%

2. 7 施工工藝

將以上制備的汽車啞光軍綠面漆用稀釋劑稀釋到黏度為18 ～ 22 s，用空氣噴槍噴涂，底材為已噴涂電泳灰底漆的普通冷軋鋼板(厚度0.8 ～ 1.5 mm)，流平10 min后放入烘箱烘烤(140 °C/20 min)，取出靜置，冷卻后測試性能。

2. 8 涂料性能指標

啞光軍綠色涂料性能指標見表3。

表3 軍用汽車啞光軍綠色面漆性能測試結果Table 3 Test results of the property of matte army green topcoat used for military vehicle

3 結果與討論

3. 1 樹脂品種對涂膜性能的影響

3. 1. 1 交聯劑氨基樹脂的選擇

涂料用氨基樹脂按母體化合物可分為脲醛樹脂、苯代三聚氰胺甲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂和共縮聚樹脂。脲醛樹脂通常與不干性醇酸樹脂配制醇酸氨基烘漆，所得漆膜硬度較高，柔韌性較好，且使用酸性催干劑，可室溫固化；但其酸值較高，所得油漆貯存穩定性較差，耐候、耐水性也不好，故多用作內用漆和底漆。苯代三聚氰胺甲醛樹脂由于在分子中引入了苯環，故分子極性較低，從而提高了其在有機溶劑中的溶解性，使其與基體樹脂的混容性大為改善。以苯代三聚氰胺甲醛樹脂交聯的涂料，其柔韌性好，初期光澤高，耐堿、耐水和耐熱性較好；但是，由于引入了苯環，降低了官能度，因而涂料的固化速率比三聚氰胺甲醛樹脂慢，涂膜的硬度也較低，耐候性較差。因此，苯代三聚氰胺甲醛樹脂多用于內用漆、底漆和中涂漆等。三聚氰胺甲醛樹脂是氨基烘漆中應用最廣泛的交聯劑，按醚化劑不同，可分為丁醚化、甲醚化及混合醚化3種。其中，以丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂應用最多。由于三聚氰胺甲醛樹脂的交聯度較大，因此與脲醛樹脂相比，其熱固化速率、硬度、光澤以及耐水、耐化學、耐熱和電絕緣等性能都較好，過度烘烤時能保持較好的保光保色性，用其制漆不會影響基體樹脂的耐候性。三聚氰胺甲醛樹脂與不干性醇酸樹脂、熱固性丙烯酸樹脂、聚酯樹脂等均有良好的相容性，多用于外用漆、面漆、罩光清漆等，共縮聚樹脂應用較少。故本文選用丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂作為交聯劑。

3. 1. 2 熱固性丙烯酸樹脂對漆膜性能的影響

選用熱固性丙烯酸樹脂作為主要成膜物，加入丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂作為交聯劑，可與熱固性丙烯酸樹脂反應，在烘烤時固化成膜。然而，在用氨基樹脂作為交聯劑的烘烤型涂料配方中，氨基比決定了該配方的性能，氨基比過高或過低，對其性能都有不利影響。氨基比指的是配方中所有成膜樹脂的固體含量與所有氨基樹脂的固體含量之比。其中，色漿中的樹脂一般也屬于成膜樹脂，也要包括進去。

氨基比對面漆性能的影響見表4。

表4 氨基比對面漆性能的影響Table 4 Influence of amino ratio on property of topcoat

從表4可以看出，隨著配方中熱固性丙烯酸樹脂添加量的增加(相應的丁醚化三聚氰胺樹脂添加量減少)，面漆的光澤和耐沖擊性均有所提高，但是鉛筆硬度、耐溶劑性和耐鹽水性卻變差了。相對而言，當熱固性丙烯酸樹脂和丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂的質量比為28.24∶10.44時，面漆的綜合性能最佳，滿足技術指標要求。

3. 1. 3 聚酯樹脂對漆膜性能的影響

汽車啞光軍綠面漆配方中用了少量的聚酯樹脂，主要是為了改善漆膜的耐沖擊性和柔韌性。聚酯樹脂作為主要成膜物與氨基樹脂配合，在漆膜中發揮增塑作用，并通過樹脂上羧基的催化，使其所含官能團(羥基和羧基)與氨基樹脂進行共縮聚反應，形成強韌的三維結構涂層。隨著聚酯樹脂用量的提高，漆膜的光澤、耐沖擊性和柔韌性得到改善，但鉛筆硬度和耐水性則變差。

3. 1. 4 環氧樹脂對漆膜性能的影響

環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物，除個別外，它們的相對分子質量都不高。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為特征，環氧基團可以位于分子鏈的末端、中間，或成環狀結構。由于分子結構中含有活潑的環氧基團，這類樹脂可與多種類型的固化劑發生交聯反應，形成不溶、不熔的具有三維網狀結構的高聚物。配方中采用的是雙酚A型固體環氧樹脂，是含有兩個環氧基端的線型結構。加入部分環氧樹脂，可以提高漆膜的附著力、柔韌性和耐化學性。

3. 2 助劑對涂膜性能的影響

3. 2. 1 分散劑的影響

在色漿研磨的過程中，分散劑使用得當，不但能防止顏料的沉淀，使涂料具有良好的貯存穩定性，而且能改善流平，防止涂料浮色發花，提高遮蓋力和著色力，降低色漿的黏度，提高研磨效率，增加研磨色漿中顏料的含量。試驗中選擇 T-3250分散劑、T-963通用分散劑、D-05分散劑、BYK-163分散劑、98C分散劑和602分散劑，均可滿足色漿研磨的要求。

3. 2. 2 消光粉的選擇

在汽車啞光軍綠面漆中，消光粉的選擇很重要。不同的消光粉具有不同的消光效果。試驗表明，204消光粉在汽車啞光軍綠面漆中添加量為5%(質量分數)時，可達到半啞的效果。另外，消光粉的分散也是一個重要的過程。分散是解聚、潤濕、均勻分布和穩定顆粒的過程，一般分散可用高速攪拌裝置來實現。用樹脂加少量溶劑，在適宜的黏度下高速分散15 ～ 25 min即可。避免分散溫度超過50 °C。為達到理想的分散效果，應使容器中液體保持適當的旋渦狀。正確的分散狀態是漿體呈漩渦狀，并剛好能看到攪拌葉的中心部位(攪拌葉不應在容器的正中心部位)，調節漿葉周邊速度至5 ～ 6 m/s。

3. 2. 3 防沉劑的影響

在汽車啞光軍綠面漆中，含有近 5%(質量分數)的消光粉。為防止其形成積塊，必須在涂料中加入一定量的防沉劑。防沉劑的主要成分是聚乙烯蠟漿或聚酰胺蠟漿。選擇中山金團的CIMA/240-20防沉劑，添加量為1.5%(質量分數)時，可以比較好地防止啞粉發生沉降。

3. 3 稀釋劑的影響

汽車啞光軍綠面漆用稀釋劑由多種有機溶劑配制而成。有機溶劑選擇不當，會引起漆膜的多項弊病，如稀釋劑揮發太快，造成漆膜流平性不好，甚至漆膜起泡、發白等。通過調節稀釋劑中各成分的配比，控制其揮發速率，可以改進涂料的流動性。同時，選用合適的有機溶劑也可以改進漆膜對底漆的潤濕而增強漆膜的附著力。因此，在選擇有機溶劑時，必須平衡下列各項要求：揮發速率合適，流平性好，無縮孔、無起泡等。汽車啞光軍綠面漆屬于氨基烘漆，可適當多加些醇類溶劑以利于貯存穩定性的提高。

4 結語

用熱固性丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氨基樹脂和聚酯樹脂制備了汽車啞光軍綠色面漆。當樹脂的氨基比為28.24∶10.44時，所得漆膜硬度適中，涂層附著力好，具有良好的耐水、耐濕熱及貯存穩定性，其抗沖擊強度、柔韌性、耐化學性、耐腐蝕性和耐候性符合汽車涂層要求。

[ 編輯：韋鳳仙 ]

Preparation of matte army green topcoat used for military vehicle //

ZHOU Rong-hua

The preparation of thinner and matte army green topcoat used for military vehicle was introduced and the construction process was emphatically discussed. The influence of thermosetting acrylic resin, epoxy resin, amino resin and polyester resin, amino ratio, matting agent, dispersant, anti-sediment agent and thinner on performance of the matte army green topcoat used for military vehicle were analyzed. The results indicated that the topcoat has good comprehensive properties and meets the requirements of technological index when butyl-etherified melamineformaldehyde resin is chosen as crosslinking agent and amino ratio is 28.24 : 10.44.

paint used for military vehicle; matte; army green topcoat; matting agent; amino ratio

TQ630.1

A

1004 – 227X (2010) 08 – 0054 – 05

2010–03–24

周榮華（1979–），男，江西新余人，工程師，主要從事工業漆、耐高溫漆、橘紋漆、塑膠漆、皮紋漆、水性漆、摩托車漆、汽車漆、UV漆等涂料的研究開發工作。

作者聯系方式：(E-mail) zhouronghua@sina.com。