[01018943]适合机器人喷涂的高耐候性纳米汽车涂料研发

1.课题来源与背景：汽车工业的飞速发展对作为汽车防护和装饰的汽车涂料提出了越来越多、越来越高的要求，而传统的汽车涂料由于耐老化、耐暴晒、色泽不均匀、鲜艳度低等缺陷，已难以满足要求。此外，机器人技术应用于整车表面喷涂正在国内汽车整车厂逐步展开。项目产品瞄准柳州市汽车工业蓬勃发展带动的汽车涂料需求，针对包括上海通用五菱、东风柳汽等汽车制造企业对于机器人喷涂技术改造传统喷涂方式的需求，以及高性能汽车涂料的需求，根据客户实际需要，开展适合机器人喷涂的高耐候性纳米级别汽车涂料的研究与生产。 2.技术原理及性能指标：该项目通过利用纳米粒子复合技术，结合控制树脂的分子结构，采用原位聚合法制备具有无机纳米相的高固体分子丙烯酸酯树脂；再通过纳米导电粉和颜料的架桥替代传统的颜料，达到优良的导电性能和耐候性能，同时添加附着力促进剂，使涂料深覆于汽车保险杠(PP塑料)上具备导电性和附着性；然后创新涡轮式研磨工艺，所得涂料色浆透明度高，适用范围广。产品性能指标如下：(1)色浆粒径80-200nm；(2)粘度40-70s；(3)冲击强度≥≥30kg.cm^-1；(4)光泽≥90；(5)耐自然暴晒1000小时以上；(6)喷涂上漆率≥60-75％；(7)色浆透明度高、涂料鲜艳度、外观效果好。 3.技术的创造性与先进性：(1)突破石墨烯在汽车内外饰件涂料中的应用，进一步通过石墨烯良好的导电性能实现涂料适用于机器人自动化喷涂；(2)通过纳米导电银色母与丙烯酸树脂的协调作用，实现涂料高耐候性，并增强涂料的抗冲击能力，其与现有市场销售同类型产品相比，该研究成果耐加速老化和耐自然暴晒的时间能提高30％以上；(3)实现塑料底材可静电喷涂的目的，大大提搞了上漆率(由传统喷涂方法的40-45％提升到60-75％)和材料利用率。 4.技术的成熟程度：项目技术填补了区内空白，达到了国内领先水平，产品各项性能达到国内同类优秀产品水平。课题产品的研制成功，打破了PPG、巴斯夫、杜邦、关西、立邦等国际巨头在国内汽车涂料领域的垄断地位，而且满足了国内汽车整车厂大规模、高质量和低成本化的发展方向，以喷涂机器人技术替代传统手工喷涂车身涂装的要求，因此课题产品在整车涂装领域的运用势必越来越广泛。 5.成果简介：产品由色浆和银色母组成，色浆中颜料为透明氧化铁，色浆粒径小于等于200纳米；银色母由导电粉和油漆混合而成。色浆与银色母的重量比为3～4：18～22；色浆由以下重量份数的原料制成：溶剂18～28份、分散剂8～18份、颜料15～35份和丙烯酸树脂30～50份。将占整个溶剂重量2/3的溶剂、分散剂和颜料混合搅拌，再投入丙烯酸树脂高速搅拌，随后将剩余的溶剂加入，共同研磨，得色浆。再取银色母与所述色浆混合，采用先进的涡轮式研磨技术持续研磨，用于调整研磨过程中色浆的粘度，提高流动性。同时通过利用纳米粒子复合技术，结合控制树脂的分子结构，采用原位聚合法制备具有无机纳米相的高固体分子丙烯酸酯树脂，得到的纳米丙烯酸酯复合树脂透明性好，纳米粒子与树脂的相容性非常好，制备的汽车涂层材料为绿色环保型产品，具有优异的耐刮伤性、耐磨性、耐候性、附着力、冲击强度、环保性等。