一种用于铝合金零部件的二合一水性漆及其喷涂工艺的制作方法

本发明属于铝合金涂层，涉及一种用于铝合金零部件的二合一水性漆及其喷涂工艺。

背景技术：

1、铝合金涂层技术是将涂料均匀分散在工件表面，可形成均匀、致密、色泽一致的涂层。目前我国汽车涂装行业主要运用“三喷三烘”的技术，即底漆-色漆-清漆模式。研究发现，最终的涂层外观与每一层的涂层外观都有很大关系，这要求喷涂过程需对每层的外观效果进行繁琐的调控，否则产品表面会产生严重的橘皮或流挂外观。目前水性漆喷涂工艺中存在施工要求严苛，外观效果不佳的问题，经过底漆、色漆、清漆三步喷涂，再进行固化处理，喷涂的涂层层数较多，产品合格率会降低，且成本和能耗升高，也会影响外观美观程度。

2、若能保证底漆与电泳层的结合力以及色差不变的情况下，将底漆色漆两层水性漆二合一为单层水性漆，改“三喷三烘”为“两喷两烘”，可大幅降低油漆成本以及能耗，提高产品外观橘皮效果，亦可降低原喷涂模式下的voc排放，对人体及环境友好，确保生产作业的职业健康安全，是我国环保鼓励发展方向。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中铝合金表面处理存在的问题，提供一种用于铝合金零部件的二合一水性漆及其喷涂工艺，解决铝合金零部件传统三喷三烘的喷涂模式下带来的不利影响。

2、本发明的一个目的通过以下技术方案来实现：

3、一种用于铝合金零部件的二合一水性漆，所述二合一水性漆由包括以下重量份的原料加工而成：基础树脂10～20份、溶剂0.1～10份、着色颜填料1～20份、稀释剂30～70份、增稠和防流挂助剂1～10份、成膜助剂1～10份。

4、本发明二合一水性漆同时具有原本底漆和色漆的性能，使用二合一水性漆与清漆的组合可以保证铝合金零部件表面涂层的结合力和色差保持不变。

5、作为优选，所述基础树脂为水性丙烯酸树脂。

6、进一步优选，所述水性丙烯酸树脂为丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体或丙烯酸树脂水溶液。

7、作为优选，所述水性丙烯酸树脂的固含量为10～60wt％。

8、作为优选，所述溶剂包括2-丁氧基乙醇、甲苯、二甲基甲酰胺、二醇醚、乙苯、二甲苯、二甲亚砜中的一种或多种，进一步优选为2-丁氧基乙醇。

9、作为优选，所述着色颜填料由包括以下成分组成：炭黑0.1～10份、钛白粉5～20份。

10、作为优选，所述稀释剂为水，进一步优选为去离子水。

11、作为优选，所述增稠和防流挂助剂包括膨润土、二氧化硅、石蜡中的一种或多种，进一步优选为膨润土。

12、作为优选，所述成膜助剂包括二甘醇丁醚、十二碳醇酯、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚中的一种或多种，进一步优选为二甘醇丁醚。

13、本发明的另一个目的通过以下技术方案来实现：

14、一种用于铝合金零部件的二合一水性漆的喷涂工艺，所述喷涂工艺包括以下步骤：铝合金零部件先进行前处理，再在铝合金零部件上形成电泳层，然后进行二合一水性漆和油性清漆喷涂形成双层漆涂层。

15、所述铝合金零部件前处理包括以下步骤：使用挂具将铝合金零部件夹住，将铝合金零部件进行超声脱脂后水洗、酸洗，然后进行硅烷喷淋处理。

16、作为优选，所述超声脱脂过程采用凯密特尔5166脱脂工艺，超声脱脂过程中的脱脂液包括二丙二醇甲醚5～15wt％、碳酸钾5～15wt％、氢氧化钾5～20wt％、焦磷酸钾5～20wt％、其余为水。

17、作为优选，所述超声电流2～4a，时间为3～10min。

18、作为优选，所述酸洗过程中酸洗液采用凯密特尔4325体系，所述酸洗液包括硫酸5～30wt％、氢氟酸5～30wt％、其余为水。

19、作为优选，所述硅烷喷淋过程中硅烷喷淋液采用凯密特尔9832体系，所述硅烷喷淋液包括甲醇1～15wt％、硝酸1～15wt％、氟锆酸1～15wt％、硝酸锰1～15wt％、硅烷0.1～1wt％。

20、所述铝合金零部件电泳层形成包括以下步骤：将经过前处理的铝合金零部件作为阴极，在有机溶液中进行电泳处理，使铝合金零部件表面获得一层有机涂层，经uf水洗后进行高温固化。

21、所述uf水洗为超滤膜过滤净化处理，超滤膜有筛分作用，可以起到过滤的效果。

22、作为优选，所述有机溶液为改性的环氧树脂/聚氨酯、黑色色浆、有机酸和有机溶剂。进一步优选，所述有机酸包括醋酸、甲酸、乙酸、乳酸中的一种或多种。所述有机溶剂包括乙二醇二丁醚、乙二醇、二甲基甲酰胺、乙二醇单甲醚、丁醇中的一种或多种。

23、作为优选，所述高温固化温度为180～200℃，时间为30～50min。

24、所述双层漆涂层形成包括以下步骤：将形成电泳层的铝合金零部件使用二合一水性漆喷涂，固化后进行油性清漆喷涂，固化后形成性能优异的双层漆涂层。

25、作为优选，所述二合一水性漆喷涂过程中电压为30～50kv，外成型压缩空气为300～500l/min，内成型压缩空气为150～350l/min，流量为150～350l/min。

26、作为优选，所述二合一水性漆经水稀释后进行喷涂，其中二合一水性漆和水的质量比为100：(6～9)，粘度为20～24s/din4/20℃，该粘度表示在20℃条件下所述二合一水性漆在din4粘度杯的流出时间为20s至24s。

27、作为优选，所述二合一水性漆喷涂后固化温度为75～85℃，时间为30～50min。

28、作为优选，所述油性清漆喷涂过程中电压为30～50kv，外成型压缩空气300～500l/min，内成型压缩空气150～350l/min，流量为250～450l/min。

29、作为优选，所述油性清漆经溶剂稀释后进行喷涂，其中油性清漆和溶剂的质量比为100：(35～45)，粘度为20～25s/din4/20℃，该粘度表示在20℃条件下所述油性清漆在din4粘度杯的流出时间为20s至25s。

30、作为优选，所述溶剂包括乙酸正丁酯和乙酸乙酯中的一种或两种。

31、作为优选，所述油性清漆喷涂后固化温度为130～150℃，时间为30～50min。

32、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

33、1、本发明提供了一种用于铝合金零部件的二合一水性漆，可大幅降低油漆成本以及能耗，亦可解决水性漆在汽车铝合金零部件基体上橘皮外观较差等应用困难的问题。

34、2、本发明将底漆色漆两层水性漆二合一为单层水性漆，改“三喷三烘”为“两喷两烘”，和传统底漆色漆两层水性漆相比，所得的二合一水性漆与电泳层的结合力仍然保持良好，并且色差保持不变。

35、3、本发明喷涂工艺中汽车铝合金零部件经二合一水性漆和油性清漆喷涂可以获得美观亮丽、耐腐蚀、耐冲击的表面，并且可满足各项长短期试验要求，这对铝合金涂装件的开发及其广泛应用有着积极且深远的影响。

技术特征：

1.一种用于铝合金零部件的二合一水性漆，其特征在于，所述二合一水性漆由包括以下重量份的原料加工而成：基础树脂10～20份、溶剂0.1～10份、着色颜填料1～20份、稀释剂30～70份、增稠和防流挂助剂1～10份、成膜助剂1～10份。

2.根据权利要求1所述的一种用于铝合金零部件的二合一水性漆，其特征在于，所述基础树脂为水性丙烯酸树脂。

3.根据权利要求2所述的一种用于铝合金零部件的二合一水性漆，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂为丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体或丙烯酸树脂水溶液。

4.根据权利要求2所述的一种用于铝合金零部件的二合一水性漆，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂的固含量为10～60wt％。

5.根据权利要求1所述的一种用于铝合金零部件的二合一水性漆，其特征在于，所述溶剂包括2-丁氧基乙醇、甲苯、二甲基甲酰胺、二醇醚、乙苯、二甲苯、二甲亚砜中的一种或多种；

6.根据权利要求1所述的一种用于铝合金零部件的二合一水性漆，其特征在于，所述溶剂为2-丁氧基乙醇；

7.一种如权利要求1～6任一项所述的一种用于铝合金零部件的二合一水性漆的喷涂工艺，其特征在于，所述喷涂工艺包括以下步骤：铝合金零部件先进行前处理，再在铝合金零部件上形成电泳层，然后进行二合一水性漆和油性清漆喷涂形成双层漆涂层。

8.根据权利要求7所述的一种用于铝合金零部件的二合一水性漆的喷涂工艺，其特征在于，所述双层漆涂层形成包括以下步骤：将形成电泳层的铝合金零部件使用二合一水性漆喷涂，固化后进行油性清漆喷涂，固化后形成双层漆涂层。

9.根据权利要求8所述的一种用于铝合金零部件的二合一水性漆的喷涂工艺，其特征在于，所述二合一水性漆喷涂过程中电压为30～50kv，外成型压缩空气为300～500l/min，内成型压缩空气为150～350l/min，流量为150～350l/min；

10.根据权利要求8所述的一种用于铝合金零部件的二合一水性漆的喷涂工艺，其特征在于，所述油性清漆喷涂过程中电压为30～50kv，外成型压缩空气300～500l/min，内成型压缩空气150～350l/min，流量为250～450l/min；

技术总结本发明属于铝合金涂层技术领域，涉及一种用于铝合金零部件的二合一水性漆及其喷涂工艺。所述二合一水性漆由包括以下重量份的原料加工而成：基础树脂10～20份、溶剂0.1～10份、着色颜填料1～20份、稀释剂30～70份、增稠和防流挂助剂1～10份、成膜助剂1～10份。所述喷涂工艺包括以下步骤：铝合金零部件先进行前处理，再在铝合金零部件上形成电泳层，然后进行二合一水性漆和油性清漆喷涂形成双层漆涂层。本发明喷涂工艺中汽车铝合金零部件经二合一水性漆和油性清漆喷涂可以获得美观亮丽、耐腐蚀、耐冲击的表面，并且可满足各项长短期试验要求，这对铝合金涂装件的开发及其广泛应用有着积极且深远的影响。技术研发人员：仲浪,崔卫卫,王超受保护的技术使用者：江苏和兴汽车科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2