0 引言
经济的发展促进了汽车摩托车行业的高速发展。红色是汽车摩托涂料中最为重要的颜色,目前国内应用于透明红漆的多用红色染料或透明红颜料,应用于汽车摩托车透明红颜料的主要有偶氮类:芘系、喹丫啶酮系、蒽醌系,还有透明氧化铁红系列。
芘系:芘系的分散性、分散稳定性和抗絮凝性都不是很好,在透明红上应用的透明性也不太好中国机械网okmao.com。
喹丫啶酮系:喹丫啶酮系能用的如颜料红122,呈蓝光红相,色光接近品红,但在流动性和黏度指标上有问题。
蒽醌系:蒽醌系如颜料红177,常以钼铬红相拼使用,但分散性能稍差。
透明氧化铁红系:色相偏暗,不艳丽。
透明漆还易被划伤,易受环境污染,色泽亮丽方面、晶莹鲜艳方面及耐候保光方面都不够理想,低档的还用染料着色,时间久了就会褪色、变色等。市场上应用的也有氨基透明红漆,主要用于铁件上,需要150~180 ℃高温烘烤,本研究采用汽巴公司的高透明性有机透明红颜料,属蒽醌类颜料,各方面性能都比较优异。
1 实验
1.1 实验材料
羟基丙烯酸树脂:台湾德谦(上海)化学有限公司;耐候固化剂:德国拜耳;透明红颜料:瑞士汽巴公司;分散剂:德国BYK 公司;流平剂3777:荷兰埃夫卡公司;混合溶剂:自配;对比红颜料:单偶氮耐晒红、双偶氮大红粉、络合染料红、透明铁红粉等。
1.2 实验设备
SFJ-400 多功能分散机:上海现代环境工程技术有限公司;QXDO-100 μm 刮板细度计:天津材料试验机厂;黑白纸:中海油常州涂料院;ZP-100 固定式湿膜制备器:上海现代环境工程技术有限公司;CM-250d 分光仪:德国进口;L84-II 对比率仪:上海现代环境工程技术有限公司。
1.3 制漆
该涂料经过多次严格的原料选择实验,由高档的高固低黏树脂、脂肪族固化剂、特殊红颜料、助剂、混合溶剂配成汽车摩托车用透明红双组分涂料,其配方见表1。

使用时,甲组分与乙组分质量混合比为1∶3。按确定的配方和工艺配制操作如下:
(1) 透明红色浆的制备
(a) 按配方量依次加入溶剂和分散剂,以1 000~1 200转/s 高速分散5~10 min。
(b) 投入红颜料,以1 000~1 200 r/min 高速分散20~30 min 后,研磨至细度≤15 μm。
(c) 再加入羟基树脂,以1 000~1 200 r/min 高速分散5~10 min,制成透明红色浆,待用。
(2) 甲组分的制备:按配方比混合,以1 000~1 200r/min 高速分散20~30 min。
(3) 乙组分的制备
(a) 按配方量依次加入90%溶剂和流平剂,以1 000~1200 r/min 高速分散5~10 min。
(b) 投入透明红色浆,以1 000~1 200 r/min 高速分散5~10 min。
(c) 投入羟基丙烯酸树脂和10%溶剂,以1 000~1 200r/min 高速分散5~10 min,混匀调漆。
1.4 性能检验
按上述配方,确定的原材料、生产工艺制出的透明红漆其性能见表2。
表2 漆膜检验性能

2 结果与讨论
2.1 树脂的选用
羟基丙烯酸树脂优选丙烯酸羟乙酯、苯乙烯和丙烯酸酯的共聚物,高固低粘树脂,以提供优异的透明性、附着力、干燥性、高硬度、漆膜丰满度和抗划伤性。
2.2 固化剂的选用
耐候固化剂优选六亚甲基二异氰酸酯或缩二脲,分子结构为直链型、耐晒、不黄变。选用德谦的高固低黏树脂、脂肪族固化剂,干燥快3min 表干,硬度高、漆膜丰满、光泽高、鲜映性好。
2.3 颜料的选用与用量
2.3.1 性能比较
几种颜料的性能对比见表3。
表3 颜料性能对比表

2.3.2 色浆比较
几种色浆指标对比见表4。
表4 色浆指标对比表

颗粒越细,透明度越好,与颜料本身的粒径也有关。选定的蒽醌颜料,在显微镜下,原始粒径为0.5 μm(厂家提供),同等条件下,颗粒越细,也说明易研磨分散、不返粗。黏度表明色浆的稀稠度、流动性,选定的蒽醌颜料流动性中等。
从以上数据比较来看,蒽醌颜料和铁红较适合做这种透明红漆。
2.3.3 制板后的比较
将上述几种红颜料按表1 配方,做成透明红漆,100 μm湿膜涂布器制板于ABS 塑料板(白色)上比较。
(1) 感观比较
蒽醌颜料:漆膜光滑,流平性好,鲜红微带紫相,透明度好,丰满度高,色泽鲜艳。
单偶氮颜料:漆膜光滑,流平性好,色相偏黄,透明性差,稍丰满。
双偶氮颜料:漆膜光滑,流平性好,色相偏黄,透明性差,不丰满。
络合染料红:漆膜光滑,流平性好,稍暗红,色相偏暗些,遮盖性好,透明度差,丰满度好。
透明铁红:漆膜光滑,流平性好,不鲜艳,黄相,不丰满,无遮盖性。
(2) 色差比较
将蒽醌红颜料做的透明漆作为样品,其他颜料做的透明漆与之比较,配方相同,颜料用量占总量的3%,100 μm湿膜涂布器制板一道。用分光光度计测出的数据见表5。
表5 分光光度计测出的数据

a 值越大,色彩越红;b 值越大,色彩越偏黄相;L 值表示颜色深浅度,L 值越大,色彩越浅,L 值越小,色彩越深;△E 值的大小表示与样品的色差大小;对比率测试是在黑白纸上刮涂制涂膜,涂膜在黑底与白底上的反射率之比值。对比率即反映遮盖性,也反映透明性,数值越大遮盖性越好,反之数值越小,透明性就越好。对于该透明红漆,当然要求要显鲜红色,即要求a 值越大越好,透明度要好,即对比率越小越好,还有就是色彩的深度,即L值越小越好。
从数据及样板来看,偶氮颜料虽然比蒽醌颜料偏红,但透明性较差,且色彩较浅;络合染料的红相没有蒽醌好,且透明性差;透明氧化铁红的红相很差,色很浅,黄相,透明度与蒽醌颜料差不多。几种颜料的色相均相差很大,从色彩的角度考虑,从这几种颜料体系中选择蒽醌颜料,比较适合做透明红漆。
所选用汽巴公司的高透明性有机透明红颜料,属蒽醌类颜料,该产品具有极佳的透明性,有黄光和蓝光两种色光,具有很艳的色泽,清晰度好,有很好的耐晒和耐气候牢度,耐光牢度为8 级,有好的流动性和抗絮凝性能,有很亮的光泽,不含铅。利用它的高透明性生产的透明漆,清晰度很好,色泽很鲜艳,耐高温、耐气候、耐晒、耐光性很好、透明度高、漆膜平整光滑艳丽,重涂性能好,可耐300 ℃高温,耐溶剂化学品,着色力高、无毒。
2.4 涂装工艺控制
喷涂时分两个步骤:先喷涂闪光铝粉底漆,其配比为:乙∶甲∶稀释剂=8∶1∶6,喷涂十字形两枪,表干2~3min;接着喷涂透明红漆,其配比为:乙∶甲∶稀释剂=3∶1∶1,喷涂十字形两枪,80 ℃烘30 min 烘干。喷涂透明红漆时,需严格控制喷涂黏度、气流,喷口大小要一致,起枪要均匀。
3 结语
本研究制成的产品主要用作汽车、摩托车高档漆,还可用作金属用漆和塑料用漆。具有如下优点:
(1) 干燥快、硬度高、漆膜丰满度好。
(2) 透明性高、清晰度好、色泽鲜艳、耐候耐热、漆膜平滑艳丽。
(3) 抗划伤,长途运输不会损坏漆膜。
(4) 施工方便,重涂性能好,可适合流水线喷涂工艺。
(5) 制备方法简单,易于大规模生产。