技术领域
[0001] 本
发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种汽车用含C60的功能高分子涂料及制备方法。
背景技术
[0002]
现有技术中，高分子涂料以多种高分子聚合材料为主要成膜物质，添加触变剂、防流挂剂、防沉淀剂、
增稠剂、
流平剂、防老剂等添加剂和催化剂，经过特殊工艺加工而成的合成高分子
水性乳液防水涂膜，具有优良的高弹性和绝佳的防水性能。
[0003] 随着科技的进步，高分子涂料逐渐应用于汽车、建筑、材料等领域，现有汽车用高分子涂料主要由油脂、天然
橡胶、
有机溶剂、填料与助剂放入搅拌罐中，通过聚合反应加热制备而成。
[0004] 目前汽车涂料用流平剂多数是以聚醚改性聚
硅氧烷、聚醚或其他亲水基改性的氟
碳化合物为主，以降低表面张
力来控制表面状态，表面
张力降低会减小涂膜自身收缩的能力，导致汽车表面出现漆渣、针孔、流挂等
缺陷，造成汽车遇到降雨、照射时，雨水与阳光透过涂料直接与
车身接触，导致车身表面金属氧化，出现生锈、
腐蚀、形变的现象，严重时造成涂料
附着力差，涂膜间不能形成紧密牢固连续的膜层，导致分子间的凝聚力下降，影响汽车的
质量及生产
节拍，造成较高的返修率，同时
树脂在加热过程中由于分子间距离较大形成的化学键作用力弱，导致涂层间分子作用力下降，进一步造成附着力下降，且树脂在加工时羟基含量太高，交联度大，柔韧性变差；羟基含量太低，交联度低，硬度达不到指标要求，进一步降低涂料对车身的保护。
发明内容
[0005] 针对现有技术的上述不足，本发明提供一种汽车用含C60的功能高分子涂料及制备方法，以解决涂层材料
吸附力差、强度不够的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种汽车用含C60的功能高分子涂料，其由以下重量份比例的组分制备而成：C607～10、自制聚酯树脂50～60、陶瓷微粉10～20、新戊二醇5～8、丙二醇2～4、
己二酸2～4、
壬二酸1～3、三羟甲基丙烷1～3、间苯二
甲酸2～4、1，4～环己烷二甲醇2～4、酯化催化剂1～3、去离子水20～40、乙二醇单丁醚2～4、丁醇1～3、DMAE高效胺中和剂1～3、湿润分散剂2～
4、Glide～425水性流平剂0.15～0.28、消泡剂0.25～0.45、促进剂0.4～0.6、紫外线吸收剂
1～2。
[0008] 优选的，所述自配聚酯树脂按质量份计：新戊二醇(NPG)5～20、1,6～己二醇(1,6～HDO)5～20、六氢苯酐(HHPA)3～15、功能二元酸10～40、二
甲苯1～3、偏苯三酸酐(TMA)5～15、二丙二醇甲醚(DPM)10～30、二甲基
乙醇胺(DMEA)1.5～4、去离子水20～40(D.W)10～30。
[0009] 所述自制聚酯树脂按以下步骤制备而成：
[0010] S1、将新戊二醇(NPG)5～20、1,6～己二醇(1,6～HDO)5～20、六氢苯酐(HHPA)3～15、功能二元酸10～40、二甲苯1～3分别投入带有搅拌器、
冷凝器、油水分离器和
热电偶探头的四口烧瓶中；
[0011] S2、开启加热装置，待升至设定
温度后开始搅拌，搅拌时间为30～50分钟，继续升温至150～170摄氏度，之后在3～4小时内缓慢升温至210～240摄氏度进行回流保温酯化，待酸值降低到5～15mgKOH/g时，降温至170摄氏度以下，加入TMA，之后在160～185摄氏度进行保温反应直至酸值降低至25～50mgKOH/g后，在140～160摄氏度
真空脱出二甲苯；
[0012] S3，然后加入二丙二醇甲醚(DPM)将树脂充分溶解，之后降温至80～100摄氏度，加入二甲基乙醇胺(DMEA)进行充分中和，然后降温至60摄氏度，缓慢加入去离子水20～40稀释至一定固含量，降温至50摄氏度过滤出料即制得自制聚酯树脂。
[0013] 优选的，所述分散剂为月桂酸或
柠檬酸钠或Wet260湿润剂的一种，所述陶瓷微粉的粒径小于10μm，所述陶瓷微粉可用
炭黑代替，所述炭黑的粒径为5nm。
[0014] 优选的，所述水性流平剂为Glide～425水性流平剂，所述促进剂为磺酸盐，所述消泡剂为硅醚共聚物。
[0015] 前述汽车用含C60的功能高分子涂料制备方法，按以下方法制备而成：
[0016] S1，首先按设定比例将C60、新戊二醇、丙二醇、己二酸、壬二酸、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、1，4～环己烷二甲醇、酯化催化剂等投入带有
温度计、搅拌器和冷凝器装置的反应釜中，缓慢升温至物料融化；
[0017] S2，然后开启搅拌，在设定温度下反应至酸值为50～70mgKOH/g，再降温至80摄氏度以下，加入自制聚酯树脂，在80～90摄氏度保持40～60分钟，然后降温至60摄氏度以下，分别加入乙二醇单丁醚、丁醇，再降温至50摄氏度以下，用DMAE胺中和剂调整PH至合格，充分搅拌后，用去离子水20～40稀释至规定黏度范围内，过滤
包装，备用；
[0018] S3，将自制聚酯树脂放入搅拌罐中，用DMAE胺中和剂调整PH至合格，然后加入部分湿润分散剂，搅拌均匀后加入陶瓷微粉，上砂磨机进行分散，待细度达到10μm后停止分散，再匀速搅拌下分别加入消泡剂、流平剂及部分湿润剂、促进剂、丁醇、乙二醇单丁醚、紫外线吸收剂，搅拌8～13min，用去离子水调整黏度至合格，过滤包装，即可得到高分子涂料。
[0019] 有益效果如下：
[0020] 1、本发明提供的汽车用含C60的功能高分子涂料，通过自制聚酯树脂的加入，同时将涂料中功能二元酸的特殊支链脂肪
烃引入到聚酯主链结构中，不仅能够显著改善聚酯树脂的柔韧性，而且可通过降低聚酯树脂的表面张力来提高其对颜填料的
润湿性，同时，功能二元酸的长支链形成的空间位阻效应可有效抑制聚酯树脂的
水解，从而显著提高其耐水性，且通过TMA的扩链来形成大的枝化结构，从而提高最终聚酯树脂的机械性能和化学抗性，进一步增加涂料的强度。
[0021] 2、本发明汽车用含C60的功能高分子涂料，通过紫外线吸收剂的加入，使得涂料中均匀混合一定含量的紫外线吸收剂，使得涂料在使用时，能将阳光中照射的紫外线吸收，减小高温对涂料造成的影响，使得涂料的氧化性能得到提升，通过陶瓷微粉与炭黑的加入，使得涂料在使用时，表面强度得到提升，同时提高涂料的耐高温特性、耐腐蚀、耐擦洗，通过陶瓷微粉的扩散，能将部分光线分散，减小阳光对涂料照射的强度，进一步增加涂料在使用时的耐久度。
[0022] 3、本发明汽车用含C60的功能高分子涂料的制备方法，通过对组分的优化而简化了制备工艺，具体通过硅醚共聚物通过缩合技术在聚硅氧烷链上引入聚醚链，使之具有两类消泡剂的优点，在硅醚共聚物的分子中，硅氧烷段是亲油基，聚醚段是亲水基，聚醚链段中聚环氧乙烷链节能提供亲水性和起泡性，聚环氧丙烷链节能提供疏水性和渗透力，对降低表面张力有较强的作用，使得涂料在制备过程中，消泡速度变快，抑制气泡的产生，使得制备的涂料附着力得到提升，增加涂料与物体之间的接触，增加涂料在使用时的耐候性。
具体实施方式
[0023] 基于本发明中的
实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024] 实施例1：
[0025] 本发明实施例提供的汽车用含C60的功能高分子涂料，其由以下重量份比例的组分制备而成：C607～10、自制聚酯树脂50～60、陶瓷微粉10～20、新戊二醇5～8、丙二醇2～4、己二酸2～4、壬二酸1～3、三羟甲基丙烷1～3、间苯二甲酸2～4、1，4～环己烷二甲醇2～
4、酯化催化剂1～3、去离子水20～40、乙二醇单丁醚2～4、丁醇1～3、DMAE高效胺中和剂1～
3、湿润分散剂2～4、Glide～425水性流平剂0.15～0.28、消泡剂0.25～0.45、促进剂0.4～
0.6、紫外线吸收剂1～2。
[0026] 其中，所述自配聚酯树脂按质量份计由以下组分制成：新戊二醇(NPG)5～20、1,6～己二醇(1,6～HDO)5～20、六氢苯酐(HHPA)3～15、功能二元酸10～40、二甲苯1～3、偏苯三酸酐(TMA)5～15、二丙二醇甲醚(DPM)10～30、二甲基乙醇胺(DMEA)1.5～4、去离子水10～30。
[0027] 所述自制聚酯树脂按以下步骤制备而成：
[0028] S1、将新戊二醇(NPG)5～20、1,6～己二醇(1,6～HDO)5～20、六氢苯酐(HHPA)3～15、功能二元酸10～40、二甲苯1～3分别投入带有搅拌器、冷凝器、油水分离器和热电偶探头的四口烧瓶中；
[0029] S2、开启加热装置，待升至设定温度后开始搅拌，搅拌时间为30～50分钟，继续升温至150～170摄氏度，之后在3～4小时内缓慢升温至210～240摄氏度进行回流保温酯化，待酸值降低到5～15mgKOH/g时，降温至170摄氏度以下，加入TMA，之后在160～185摄氏度进行保温反应直至酸值降低至25～50mgKOH/g后，在140～160摄氏度真空脱出二甲苯；
[0030] S3，然后加入二丙二醇甲醚(DPM)将树脂充分溶解，之后降温至80～100摄氏度，加入二甲基乙醇胺(DMEA)进行充分中和，然后降温至60摄氏度，缓慢加入去离子水稀释至一定固含量，降温至50摄氏度过滤出料即制得自制聚酯树脂。
[0031] 其中，所述分散剂为月桂酸或柠檬酸钠或Wet260湿润剂的一种，所述陶瓷微粉的粒径小于10μm，所述陶瓷微粉也可用炭黑代替，所述炭黑的粒径为5nm。
[0032] 其中，所述水性流平剂为Glide～425水性流平剂，所述促进剂为磺酸盐，所述消泡剂为硅醚共聚物。
[0033] 前述汽车用含C60的功能高分子涂料制备方法，按以下方法制备而成：
[0034] S1，首先按设定比例将C60、新戊二醇、丙二醇、己二酸、壬二酸、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、1，4～环己烷二甲醇、酯化催化剂等投入带有温度计、搅拌器和冷凝器装置的反应釜中，缓慢升温至物料融化；
[0035] S2，然后开启搅拌，在设定温度下反应至酸值为50～70mgKOH/g，再降温至80摄氏度以下，加入自制聚酯树脂，在80～90摄氏度保持40～60分钟，然后降温至60摄氏度以下，分别加入乙二醇单丁醚、丁醇，再降温至50摄氏度以下，用DMAE胺中和剂调整PH至合格，充分搅拌后，用去离子水稀释至规定黏度范围内，过滤包装，备用；
[0036] S3，将自制聚酯树脂放入搅拌罐中，用DMAE胺中和剂调整PH至合格，然后加入部分湿润分散剂，搅拌均匀后加入陶瓷微粉，上砂磨机进行分散，待细度达到10μm后停止分散，再匀速搅拌下分别加入消泡剂、流平剂及部分湿润剂、促进剂、丁醇、乙二醇单丁醚、紫外线吸收剂，搅拌8～13min，用去离子水调整黏度至合格，过滤包装，即可得到高分子涂料。
[0037] 实施例2：
[0038] 本发明实施例提供的汽车用含C60的功能高分子涂料及其制备方法，其基本上与实施例1相同，其不同之处在于：
[0039] 汽车用含C60的功能高分子涂料，其由以下重量份比例的组分制备而成：C607、自制聚酯树脂50、陶瓷微粉10、新戊二醇5、丙二醇2、己二酸2、壬二酸1、三羟甲基丙烷1、间苯二甲酸2、1，4～环己烷二甲醇2、酯化催化剂1、去离子水20、乙二醇单丁醚2、丁醇1、DMAE高效胺中和剂1、湿润分散剂2、Glide～425水性流平剂0.15、消泡剂0.25、促进剂0.4、紫外线吸收剂1。
[0040] 其中，所述自配聚酯树脂按质量份计：新戊二醇(NPG)5、1,6～己二醇(1,6～HDO)5、六氢苯酐(HHPA)3、功能二元酸10、二甲苯1、偏苯三酸酐(TMA)5、二丙二醇甲醚(DPM)10、二甲基乙醇胺(DMEA)1.5、去离子水10。
[0041] 实施例3：
[0042] 本发明实施例提供的汽车用含C60的功能高分子涂料及其制备方法，其基本上与实施例1、2均相同，其不同之处在于：
[0043] 汽车用含C60的功能高分子涂料，其由以下重量份比例的组分制备而成：C608、自制聚酯树脂55、陶瓷微粉15、新戊二醇6、丙二醇3、己二酸3、壬二酸2、三羟甲基丙烷2、间苯二甲酸3、1，4～环己烷二甲醇3、酯化催化剂2、去离子水30、乙二醇单丁醚3、丁醇2、DMAE高效胺中和剂2、湿润分散剂3、Glide～425水性流平剂0.25、消泡剂0.35、促进剂0.5、紫外线吸收剂1.5。
[0044] 其中，所述自配聚酯树脂按质量份计：新戊二醇(NPG)10、1,6～己二醇(1,6～HDO)10、六氢苯酐(HHPA)10、功能二元酸20、二甲苯2、偏苯三酸酐(TMA)10、二丙二醇甲醚(DPM)
20、二甲基乙醇胺(DMEA)3、去离子水20。
[0045] 实施例4：
[0046] 本发明实施例提供的汽车用含C60的功能高分子涂料及其制备方法，其基本上与实施例1-3均相同，其不同之处在于：
[0047] 汽车用含C60的功能高分子涂料，其由以下重量份比例的组分制备而成：C6010、自制聚酯树脂60、陶瓷微粉20、新戊二醇8、丙二醇4、己二酸4、壬二酸3、三羟甲基丙烷3、间苯二甲酸4、1，4～环己烷二甲醇2、酯化催化剂3、去离子水40、乙二醇单丁醚4、丁醇3、DMAE高效胺中和剂3、湿润分散剂4、Glide～425水性流平剂0.28、消泡剂0.45、促进剂0.6、紫外线吸收剂2。
[0048] 其中，所述自配聚酯树脂按质量份计：新戊二醇(NPG)20、1,6～己二醇(1,6～HDO)20、六氢苯酐(HHPA)15、功能二元酸40、二甲苯3、偏苯三酸酐(TMA)15、二丙二醇甲醚(DPM)
30、二甲基乙醇胺(DMEA)4、去离子水30。
[0049] 通过上述组分、配方及制备方法得到的含C60的功能高分子涂料，在经过实际测试表面，其耐水效果明显得到提升、涂料收缩能力得到提升，从而增加涂料的附着力，防止涂料从物体上脱落，同时增加涂料的耐候性、耐久度，使得涂料能始终保护车身，避免雨水、灰尘等杂质透过涂料直接与物体接触，进一步增加汽车在使用时的耐久度。
[0050] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0051] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定。
