一種高固體聚脲汽車中涂涂料的研發

孟昭輝，劉 巍, ，李 妲，趙 琳

(1.天津科瑞達涂料化工有限公司 天津300457；2.天津工業大學環境科學與工程學院 天津300387)

0 引 言

伴隨環保政策的日益嚴格，我國對汽車行業的涂裝噴涂有了越來越高的要求，特別是對溶劑型涂料的VOC排放有更嚴格的要求，汽車涂裝中對高固體涂料的需求也就隨之增加。聚脲涂料具有高固低粘度、干燥性良好等特點，具有非常好的產品性能和施工性能，在汽車涂裝中具有很好的應用前景。汽車中涂涂料具有承上啟下的作用，作為底漆和面漆的良好紐帶，要求中涂涂料具有很好的性能，高固體聚脲汽車中涂涂料具有非常高的施工固體含量，不僅解決了VOC排放問題，而且由于產品具有的良好干燥性能，可以很好地適應汽車生產線的節奏。

1 試驗過程

1.1 主要原料

聚脲樹脂、聚異氰酸酯、分散劑、鈦白粉、碳黑、防塵劑、填料、消泡劑、防流掛助劑、流平劑、溶劑、吸水穩定劑等。

1.2 合成工藝

主劑：將聚脲樹脂加入配料罐中，在攪拌狀態下加入分散劑、消泡劑和部分溶劑并攪拌均勻，再加入鈦白粉、碳黑、防塵劑、填料、防流掛助劑并攪拌均勻，然后進行研磨分散，漆漿研磨至細度≤15μm。研磨后的漆漿加入流平劑并攪拌均勻，用溶劑調節粘度到合格范圍內，制成高固體聚脲汽車中涂涂料。

硬化劑：將聚異氰酸酯與溶劑、吸水穩定劑混合并攪拌均勻。

在使用時將主劑和硬化劑分別投入到輸漆系統，經過雙組分噴涂設備充分混合后再由噴槍噴出，進行汽車工件的噴涂施工。

2 性能參數

2.1 原漆性能測定

由表1可以發現，本項目研究的產品具有高固體含量、低 VOC排放的特點，產品的施工固體含量達到 72.5%、VOC排放為 377g/L，產品符合國家對節能減排的要求。

表1 原漆性能參數Tab.1 Performance data of paint

2.2 漆膜性能測定

由表2可知，涂膜的各項檢測性能都達到了應用要求。在實際測試過程中，高固體聚脲汽車中涂涂料表現出對陰極電泳底漆和丙烯酸聚氨酯面漆的優異結合，配套涂層性能達到客戶要求，產品完全適合目前的涂裝應用。

表2 漆膜性能對比Tab.2 Performance data of film

3 試驗結果與討論

3.1 高固體聚脲汽車中涂涂料的VOC排放

一般中涂涂料的VOC排放都大于500g/L，很多廠家對中涂涂料的 VOC高排放沒有很好的方法，雖然提高產品的施工粘度可以降低 VOC排放，但是并不能解決實際問題。從表 1可以看到，高固體聚脲汽車中涂涂料的 VOC排放為 377g/L，符合客戶對VOC排放的要求，低于國家對 VOC排放≤420g/L的要求。本產品采用低粘度高固體含量的聚脲樹脂作為主體，同時配合低吸油量的顏填料，整體降低產品粘度的同時提高固體含量，再通過助劑和溶劑的搭配達到性能的平衡。產品經過工件的測試，性能達到客戶要求，具有很好的推廣價值。

3.2 高固體聚脲汽車中涂涂料的干燥性

很多雙組分涂料伴隨固體含量的提高往往干燥性能有所降低。本項目研究的產品干燥性能優異，在80℃條件下烘烤 30min可以達到 HB的硬度，可以進行打磨，適合連續化生產的節拍要求。在汽車生產普遍采取整體連續化生產的情況下，本項目產品能夠適合生產工藝要求，提高生產效率。

4 結 語

近年國家對節能減排提出越來越嚴格的要求，涂料涂裝市場高固體低粘度的涂料產品提升了應用空間，特別是具有一定研發能力的公司更有機遇參與競爭。聚脲涂料是一種新型產品，具有高固體低粘度和干燥速度快的特點，并且保持了涂膜優異的性能，面對汽車中涂涂料涂裝市場節能減排的要求，聚脲涂料具有非常好的應用和推廣價值。本項目產品經過研究和實際測試，在涂層性能和配套施工上都達到了汽車制造廠家的要求。高固體聚脲汽車中涂涂料適合連續化生產節拍，能夠為生產單位提高生產效率、節省能源消耗和空間占用，具有較好的社會效益和市場推廣價值。