罩光清漆在普通的巴士客車上得到了越來(lái)越多的應(yīng)用 , 以提高巴士客車的外觀裝飾效果和耐候、耐介質(zhì)腐蝕性能。一般普通的罩光清漆是以羥基丙烯酸樹(shù)脂為基料，配以助劑、溶劑等原料制得的一種高檔涂料。若用在巴士客車上，其外觀裝飾性能、抗劃傷性能和施工性能還有待進(jìn)一步提高。本研究通過(guò)選用常溫自干型的雙組分丙烯酸聚氨酯體系，對(duì)巴士客車用罩光清漆進(jìn)行了研究，提高了罩光清漆的豐滿度、抗劃傷性能、流平性和施工性能，制得了適合巴士客車使用的高性能丙烯酸聚氨酯罩光清漆。
1 試驗(yàn)部分
1.1 主要原材料
丙烯酸樹(shù)脂：工業(yè)級(jí)，拜耳；聚酯樹(shù)脂：工業(yè)級(jí)，莊臣；觸變劑：工業(yè)級(jí)，畢克；流平劑：化學(xué)純，畢克；紫外光吸收劑：化學(xué)純，汽巴； DBE 溶劑：工業(yè)級(jí)，江蘇華倫；固化劑 N3390 ：工業(yè)級(jí)，拜耳；混合溶劑：自配。
1.2 罩光清漆的制備
1.2.1 罩光清漆的基本配方 ( 見(jiàn)表 1)
1.2.2 罩光清漆的制備工藝
按配方量稱取樹(shù)脂、助劑和混合溶劑，分散均勻，在制成的漆料中加入其它剩余助劑和適量的混合溶劑，調(diào)整黏度 80 ～ 100 s （涂 4 ＃ 杯），過(guò)濾出料。所制得的漆料組分與固化劑組分按 3 ∶ 1 的比例（質(zhì)量比）配制成罩光清漆。
1.3 性能檢測(cè)結(jié)果（見(jiàn)表 2 ）
2 結(jié)果與討論
2.1 改性樹(shù)脂對(duì)清漆性能的影響
丙烯酸樹(shù)脂是一支綜合性能優(yōu)異的樹(shù)脂，但若直接用在巴士客車罩光清漆中還略顯不足，如豐滿度、抗劃傷性等，須對(duì)丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行改性，以滿足巴士客車用罩光清漆的需要。改性樹(shù)脂對(duì)涂料性能的影響如表3 所示。
當(dāng)在丙烯酸樹(shù)脂中加入樹(shù)脂改性后，涂膜的擺桿硬度、抗劃傷性能和豐滿度均有所提高。主要是由于樹(shù)脂是一種高固含 (80 ％ ) 、高羥基含量（ 4.5 ％ ) 的聚酯樹(shù)脂，它的加入大大提高了涂膜的豐滿度。
涂膜的擺桿硬度、抗劃傷性能得以大大提高的主要原因有兩個(gè)方面 : 首先是因?yàn)闃?shù)脂的羥基含量高，由于其羥基活性官能團(tuán)含量高于樹(shù)脂 A(3.0 ％），它的加入使涂料體系的交聯(lián)密度大大提高；另一方面，由于樹(shù)脂是一種支鏈化的羥基聚酯，活性基團(tuán)含量高，樹(shù)脂的極性大，極性越強(qiáng)則非鍵合原子間相互作用越強(qiáng)，旋轉(zhuǎn)阻礙加大，致使樹(shù)脂體系剛性增大 ，兩方面因素的影響，使涂料體系的硬度增大，涂膜硬度增加后，其抗劃傷性能也得到了改善。經(jīng)試驗(yàn)確定，改性聚酯樹(shù)脂的最佳用量為 10 ％。
2.2 不同流平助劑對(duì)清漆性能的影響
流平助劑一般是通過(guò)與涂料體系的一種可控制的不相容來(lái)降低涂料體系的表面張力，促使漆膜流平，消除漆膜的表面缺陷。不同類型的流平助劑對(duì)漆膜的性能影響結(jié)果如表4所示。
單一的流平劑很難達(dá)到理想的流平效果，當(dāng)丙烯酸流平劑和有機(jī)硅流平劑復(fù)配使用時(shí)，能起到協(xié)同增效作用，達(dá)到較好的流平效果，同時(shí)漆膜的抗劃傷性能和光澤度也有所提高。主要是因?yàn)楸┧崃髌絼┩ㄟ^(guò)和涂料體系之間的微弱不相容，促進(jìn)了漆膜垂直面的流平，起到了消除漆膜長(zhǎng)波橘紋的作用。而有機(jī)硅流平劑則是通過(guò)和涂料體系之間較強(qiáng)烈的不相容，遷移到漆膜表面，促進(jìn)了漆膜水平面的流平，起到了消除漆膜短波橘紋的作用。另一方面，由于有機(jī)硅流平劑遷移到漆膜表面，增加了漆膜表面的滑爽性能，使漆膜的抗劃傷性能得到了提高。漆膜的流平性能提高后，表面缺陷減少，漆膜表面的鏡面效果增強(qiáng)，表面光澤度也得到較大提高。經(jīng)試驗(yàn)確定，復(fù)合流平劑的最佳用量為0.6 ％。
2.3 觸變劑 BYK-410 對(duì)清漆抗流掛性能的影響
為了獲得好的外觀裝飾效果，巴士客車用罩光清漆一般噴涂較厚（ 50 ～ 60 μ m ），而罩光清漆一般選擇分子量相對(duì)較低的高固含樹(shù)脂基料，此時(shí)樹(shù)脂的黏度降低，導(dǎo)致涂料的抗流掛性能也降低。本研究通過(guò)在清漆體系中加入觸變劑BYK-410 ，很好地解決了清漆的流掛問(wèn)題，可將清漆不流掛的干膜厚度提高 20 μ m 左右。清漆一次涂裝干膜 60 μ m 不流掛，主要是因?yàn)橛|變劑 BYK-410 是一種含改性脲的流變控制劑，由于脲鍵的存在，加入到清漆中后即產(chǎn)生一種氫鍵作用力，在涂料中形成一種疏松的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致涂料體系的黏度急劇上升，防止了涂料的流掛。由于氫鍵力是可逆的，在強(qiáng)剪切作用下，氫鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)又可被打開(kāi)甚至完全消失，黏度降至最低，這種特性既可防止流掛的產(chǎn)生，又可使漆膜在噴涂時(shí)的強(qiáng)剪切作用下充分流平，達(dá)到流掛和流平的最佳平衡。經(jīng)試驗(yàn)確定，觸變劑 BYK-410 的最佳用量為 0.3 ％。
2.4 DBE 溶劑用量對(duì)清漆性能的影響
DBE （ Mixed Aliphatic Dibasic Esters ）是一種由己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯組成的酯類溶劑混合物，它具有沸點(diǎn)高、餾程長(zhǎng)的特點(diǎn)，可改善漆膜的流平性。由于夏季氣溫高，在進(jìn)行清漆涂裝作業(yè)時(shí)，清漆漆膜中的有機(jī)溶劑的揮發(fā)速度大大加快，使漆膜的表干時(shí)間縮短，流平性能變差，導(dǎo)致漆膜表面產(chǎn)生許多表面缺陷，如橘皮、針孔等。所以夏季氣溫高時(shí)要求清漆中的有機(jī)溶劑的揮發(fā)速度要慢一些，以減少漆膜的表面缺陷。一般可通過(guò)在涂料中添加一定量的高沸點(diǎn)溶劑（ DBE 溶劑）來(lái)減慢涂料溶劑的揮發(fā)速度，以避免漆膜出現(xiàn)的表面缺陷。表5 為在30℃的環(huán)境溫度下，不同DBE 慢干劑用量對(duì)涂料性能的影響。
由表5 可知，當(dāng) DBE 溶劑用量增大時(shí)，漆膜的表干時(shí)間延長(zhǎng)，流平性能變好，耐汽油性能卻變差，光澤度先升后降，當(dāng)用量為 2 ％ ( 質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) 時(shí)，涂料具有較好的綜合性能。主要是因?yàn)?/SPAN> DBE 溶劑是一種高沸點(diǎn)溶劑，它的加入減緩了有機(jī)溶劑的揮發(fā)速度，延長(zhǎng)了漆膜的表干時(shí)間，使流平性能變好，此時(shí)漆膜表面的鏡面效果增強(qiáng)，表面光澤度也得到提高。但隨著 DBE 溶劑用量的進(jìn)一步增大，溶劑的揮發(fā)速度逐漸減慢，此時(shí)漆膜開(kāi)始固化，溶劑的揮發(fā)受溶劑分子穿過(guò)漆膜液 - 氣邊界層的表面擴(kuò)散阻力所制約，揮發(fā)速率變得更慢。即所謂的’溶劑釋放性’變差，少量 DBE 溶劑會(huì)長(zhǎng)期滯留在漆膜內(nèi)不被釋放 ，使漆膜的光澤度反而變差，此時(shí)耐汽油腐蝕性能也變差。
3 結(jié) 論
(1) 通過(guò)在罩光清漆中加入 10 ％的高固含、高羥基含量的聚酯樹(shù)脂對(duì)丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行改性，提高了 罩光清漆的豐滿度和抗劃傷性能。
(2) 當(dāng)流平劑選用丙烯酸類和有機(jī)硅類搭配使用時(shí)，可大大提高罩光清漆的流平性能。
(3) 當(dāng)觸變劑 BYK-410 的用量為 0.3 ％，清漆不流掛的干膜厚度可提高 20 μ m 左右，清漆一次涂裝干膜 60 μ m 不流掛。
(4) 夏季施工時(shí)，通過(guò)在罩光清漆中加入 2 ％的 DBE 溶劑，在 30 ℃ 的環(huán)境溫度下，漆膜的表干時(shí)間可從 20min 延長(zhǎng)至 45min ，改善了漆膜的流平性能。
（轉(zhuǎn)載）
