一种高固体聚脲汽车中涂涂料的研发

孟昭辉，刘 巍, ，李 妲，赵 琳

(1.天津科瑞达涂料化工有限公司 天津300457；2.天津工业大学环境科学与工程学院 天津300387)

0 引 言

伴随环保政策的日益严格，我国对汽车行业的涂装喷涂有了越来越高的要求，特别是对溶剂型涂料的VOC排放有更严格的要求，汽车涂装中对高固体涂料的需求也就随之增加。聚脲涂料具有高固低粘度、干燥性良好等特点，具有非常好的产品性能和施工性能，在汽车涂装中具有很好的应用前景。汽车中涂涂料具有承上启下的作用，作为底漆和面漆的良好纽带，要求中涂涂料具有很好的性能，高固体聚脲汽车中涂涂料具有非常高的施工固体含量，不仅解决了VOC排放问题，而且由于产品具有的良好干燥性能，可以很好地适应汽车生产线的节奏。

1 试验过程

1.1 主要原料

聚脲树脂、聚异氰酸酯、分散剂、钛白粉、碳黑、防尘剂、填料、消泡剂、防流挂助剂、流平剂、溶剂、吸水稳定剂等。

1.2 合成工艺

主剂：将聚脲树脂加入配料罐中，在搅拌状态下加入分散剂、消泡剂和部分溶剂并搅拌均匀，再加入钛白粉、碳黑、防尘剂、填料、防流挂助剂并搅拌均匀，然后进行研磨分散，漆浆研磨至细度≤15µm。研磨后的漆浆加入流平剂并搅拌均匀，用溶剂调节粘度到合格范围内，制成高固体聚脲汽车中涂涂料。

硬化剂：将聚异氰酸酯与溶剂、吸水稳定剂混合并搅拌均匀。

在使用时将主剂和硬化剂分别投入到输漆系统，经过双组分喷涂设备充分混合后再由喷枪喷出，进行汽车工件的喷涂施工。

2 性能参数

2.1 原漆性能测定

由表1可以发现，本项目研究的产品具有高固体含量、低 VOC排放的特点，产品的施工固体含量达到 72.5%、VOC排放为 377g/L，产品符合国家对节能减排的要求。

表1 原漆性能参数Tab.1 Performance data of paint

2.2 漆膜性能测定

由表2可知，涂膜的各项检测性能都达到了应用要求。在实际测试过程中，高固体聚脲汽车中涂涂料表现出对阴极电泳底漆和丙烯酸聚氨酯面漆的优异结合，配套涂层性能达到客户要求，产品完全适合目前的涂装应用。

表2 漆膜性能对比Tab.2 Performance data of film

3 试验结果与讨论

3.1 高固体聚脲汽车中涂涂料的VOC排放

一般中涂涂料的VOC排放都大于500g/L，很多厂家对中涂涂料的 VOC高排放没有很好的方法，虽然提高产品的施工粘度可以降低 VOC排放，但是并不能解决实际问题。从表 1可以看到，高固体聚脲汽车中涂涂料的 VOC排放为 377g/L，符合客户对VOC排放的要求，低于国家对 VOC排放≤420g/L的要求。本产品采用低粘度高固体含量的聚脲树脂作为主体，同时配合低吸油量的颜填料，整体降低产品粘度的同时提高固体含量，再通过助剂和溶剂的搭配达到性能的平衡。产品经过工件的测试，性能达到客户要求，具有很好的推广价值。

3.2 高固体聚脲汽车中涂涂料的干燥性

很多双组分涂料伴随固体含量的提高往往干燥性能有所降低。本项目研究的产品干燥性能优异，在80℃条件下烘烤 30min可以达到 HB的硬度，可以进行打磨，适合连续化生产的节拍要求。在汽车生产普遍采取整体连续化生产的情况下，本项目产品能够适合生产工艺要求，提高生产效率。

4 结 语

近年国家对节能减排提出越来越严格的要求，涂料涂装市场高固体低粘度的涂料产品提升了应用空间，特别是具有一定研发能力的公司更有机遇参与竞争。聚脲涂料是一种新型产品，具有高固体低粘度和干燥速度快的特点，并且保持了涂膜优异的性能，面对汽车中涂涂料涂装市场节能减排的要求，聚脲涂料具有非常好的应用和推广价值。本项目产品经过研究和实际测试，在涂层性能和配套施工上都达到了汽车制造厂家的要求。高固体聚脲汽车中涂涂料适合连续化生产节拍，能够为生产单位提高生产效率、节省能源消耗和空间占用，具有较好的社会效益和市场推广价值。