本發明屬于安全環保顏料和染料技術領域，涉及一種安全環保型抗溶脹塑料底漆及其制備方法與應用。
背景技術：
目前，隨著各類汽車及電子通訊娛樂產品的普及，相關的生產商越來越多，競爭愈加激烈。以相同的配置并低于他人的價格銷售產品，已經成為提高企業競爭力的有效手段。但為了保證利潤，降低原料及零件成本已然成為最快捷的手段。其中，降低裝飾件或外殼部位等非核心部件的成本顯然是不二選擇。例如，汽車內外飾件或電子產品外殼，常常采用價格低廉的塑膠原料或摻入部分雜料或回收料成型生產，可以明顯降低生產成本。但利用這些原料生產成型的素材，對溶劑的耐受性很差，很容易被腐蝕溶脹，影響安全性。因此，與之配套的涂料，必須也要隨之進行改變，否則便無法起到遮蓋裝飾的作用。
現有的塑料底漆以丙烯酸涂料為主，涂料中使用的丙烯酸樹脂一般自帶較強溶劑如乙酸乙酯、乙酸丁酯或甲苯等，且其固含量較低，絕大部分在40-50％。此類丙烯酸樹脂自帶的溶劑具有很強的腐蝕溶脹能力，若用在劣質素材上，會導致素材被腐蝕溶脹。此外，這類塑料底漆的配方中只添加少量的普通滑石粉用于填充及遮蓋，填充性及遮瑕能力差，且對塑料底漆的抗溶脹性能無明顯的促進作用。另外，相對較高的成本也不利于此類塑料底漆的推廣應用。
技術實現要素：
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種成本較低的安全環保型抗溶脹塑料底漆及其制備方法與應用。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆，其特征在于，該塑料底漆包括以下組分及重量份含量：
所述的高羥基丙烯酸樹脂選自市售的Nuplex Setalux 1753或Nuplex Setalux 1907，所述的丙烯酸多元醇樹脂選自市售的三菱LR-7791或Nuplex Desmophen A 450 BA。
所述的潤濕分散劑選自市售的Lubrizol Solsperse 32500或DEUCHEM Disponer 912。
所述的鎂強粉選自市售的益瑞石MONOMIX或Luzenac MONOMIX。
所述的碳黑選自市售的三菱MA-7或Orion FW 200。
所述的氣相二氧化硅防沉劑選自市售的CABOT CAB-O-SIL M-5或WACKER HDKN20。
所述的混合溶劑包括以下組分及重量份含量：正庚烷25-35份、乙酸乙酯25-35份、乙酸仲丁酯5-15份及二異丁基酮25-35份。所述的正庚烷優選為白電油120#。
所述的有機錫催干劑為二月桂酸二丁錫，所述的聚酯改性有機硅類流平劑選自市售的BYK331或BYK310。
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆的制備方法，該方法主要包括以下步驟：
(1)按照各組分的重量份含量進行備料；
(2)在800-1200rpm的攪拌機轉速下依次將高羥基丙烯酸樹脂、丙烯酸多元醇樹脂、潤濕分散劑、鎂強粉、碳黑、氣相二氧化硅防沉劑及混合溶劑加入至容器中，之后在2500-3000rpm的轉速下攪拌10-20min，并研磨至細度為10μm以下；
(3)加入有機錫催干劑、聚酯改性有機硅類流平劑，之后在2000-2500rpm的轉速下攪拌15-25min，即制得所述的抗溶脹塑料底漆。
其中，容器為桶、杯等常用的涂料制備用容器，攪拌機采用盤式攪拌機，其攪拌盤的直徑為50-70mm，優選為60mm。研磨過程在砂磨機中進行。
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆的應用，將塑料底漆與稀釋劑按質量比6:1-3混合后，噴涂在素材上即可，所述的稀釋劑包括以下組分及重量份含量：
所述的正庚烷優選為白電油120#。
所述的稀釋劑的制備方法為：按照各組分的重量份含量進行備料；將正庚烷、乙酸乙酯、乙酸仲丁酯及二異丁基酮混合后，在500-700rpm的轉速下攪拌10-15min，即制得所述的稀釋劑。該稀釋劑與塑料底漆配合使用，揮發梯度從80℃至170℃逐級遞增，低梯度溶劑揮發時帶動下一梯度溶劑揮發，降低了溶劑的殘留量，進而大大降低了對素材的腐蝕性，從而更好地發揮該塑料底漆的抗溶脹性能及遮瑕能力。
本發明塑料底漆中，采用高固含量(70％-90％)且低粘度的高羥基丙烯酸樹脂，其高固含特性可提升涂料整體的固含量，提高了膜厚厚度，保證了涂膜遮蓋力；其低粘度特性可在分散碳黑和其它填料時，只需使用少量的混合溶劑，大大減少了涂料中溶劑對素材的溶脹腐蝕。
本發明塑料底漆中，通過添加丙烯酸多元醇樹脂，提高了塑料底漆對素材的附著力、表干速率和可重涂性。
本發明塑料底漆中，通過添加超細的鎂強粉，極大地提高了濕膜的溶劑揮發速率，進一步減少了底漆中的溶劑含量，減少了底漆中溶劑對素材的溶脹腐蝕；而且在塑料底漆涂覆在素材上之后，能夠減少溶劑對素材的溶脹腐蝕時間，因而抗溶脹性能優異，提高了使用安全性。
本發明塑料底漆綜合了高羥基丙烯酸樹脂分散填料時使用溶劑少、稀釋劑梯度溶劑逐級揮發低殘留、超細鎂強粉促進溶劑快速揮發這三個特性，使得該塑料底漆施工時，涂膜溶劑逐層快速揮發，超細鎂強粉片層堆疊，減少甚至抵擋了溶劑對素材的腐蝕溶脹，從而具有對塑料素材廣泛的適用性。
與現有技術相比，本發明具有以下特點：
1)塑料底漆的抗溶脹性能好，即使是在較為劣質的塑料素材上噴涂該塑料底漆，也不會出現素材溶脹的狀況，因而提高了產品的成品率和安全性，并且由于降低了返工次數和報廢率，因而從整體上提高了生產效率和產能，減少了生產時間，降低了能耗和生產成本，更加環保；
2)填充性和遮蓋瑕疵的能力好，由于鎂強粉具有白度好、遮蓋力強等特性，因而在素材上的刮擦、瑕疵、打磨處進行密集堆疊覆蓋，能夠顯著改善素材的表面性能；
3)塑料底漆的制備方法簡單，易于操作和批量化生產。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1：
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆的制備方法，具體包括以下步驟：
(1)組分的稱取：
(2)將Nuplex Setalux 1753、Nuplex Desmophen A 450BA、Lubrizol Solsperse 32500、益瑞石MONOMIX、Orion FW 200、CABOT CAB-O-SIL M-5、混合溶劑按順序加入容器中，且邊加邊慢速攪拌(60mm攪拌盤，1000rpm)，之后以2500rpm的轉速攪拌15min，再投入二月桂酸二丁錫、BYK310，并以2000rpm的轉速攪拌20min，即制得抗溶脹塑料底漆；
(3)制備用于抗溶脹塑料底漆的稀釋劑，該稀釋劑包括以下組分及重量份含量：白電油120#30份、乙酸乙酯30份、乙酸仲丁酯10份及二異丁基酮30份；
(4)將抗溶脹塑料底漆、巴斯夫的HI-190(固化劑)和用于抗溶脹塑料底漆的稀釋劑，按照質量比6：1：2混勻后，噴涂在塑料素材上，之后置于60℃烤箱中烘烤。
該塑料底漆的性能測試結果如下表所示：
實施例2：
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆的制備方法，具體包括以下步驟：
(1)組分的稱取：
(2)將Nuplex Setalux 1907、三菱LR-7791、Lubrizol Solsperse 32500、益瑞石MONOMIX、三菱MA-7、CABOT CAB-O-SIL M-5、混合溶劑按順序加入容器中，且邊加邊慢速攪拌(60mm攪拌盤，1000rpm)，之后以3000rpm的轉速攪拌15min，再投入二月桂酸二丁錫、BYK331，并以2500rpm的轉速攪拌20min，即制得抗溶脹塑料底漆；
(3)制備用于抗溶脹塑料底漆的稀釋劑，該稀釋劑包括以下組分及重量份含量：白電油120#20份、乙酸乙酯35份、乙酸仲丁酯5份及二異丁基酮40份；
(4)將抗溶脹塑料底漆、巴斯夫的HI-190(固化劑)和用于抗溶脹塑料底漆的稀釋劑，按照質量比6：1：2混勻后，噴涂在塑料素材上，之后置于60℃烤箱中烘烤。
該塑料底漆的性能測試結果如下表所示：
實施例3：
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆的制備方法，具體包括以下步驟：
(1)組分的稱取：
(2)將Nuplex Setalux 1907、Nuplex Desmophen A 450BA、Lubrizol Solsperse 32500、益瑞石MONOMIX、三菱MA-7、WACKER HDKN20、混合溶劑按順序加入容器中，且邊加邊慢速攪拌(60mm攪拌盤，1000rpm)，之后以2500rpm的轉速攪拌15min，再投入二月桂酸二丁錫、BYK331，并以2000rpm的轉速攪拌20min，即制得抗溶脹塑料底漆；
(3)制備用于抗溶脹塑料底漆的稀釋劑，該稀釋劑包括以下組分及重量份含量：白電油120#35份、乙酸乙酯35份、乙酸仲丁酯10份及二異丁基酮20份；
(4)將抗溶脹塑料底漆、巴斯夫的HI-190(固化劑)和用于抗溶脹塑料底漆的稀釋劑，按照質量比6：1：2混勻后，噴涂在塑料素材上，之后置于60℃烤箱中烘烤。
該塑料底漆的性能測試結果如下表所示：
實施例4：
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆的制備方法，具體包括以下步驟：
(1)組分的稱取：
(2)將Nuplex Setalux 1753、三菱LR-7791、DEUCHEM Disponer 912、益瑞石MONOMIX、三菱MA-7、CABOT CAB-O-SIL M-5、混合溶劑按順序加入容器中，且邊加邊慢速攪拌(60mm攪拌盤，1000rpm)，之后以2500rpm的轉速攪拌15min，再投入二月桂酸二丁錫、BYK331，并以2000rpm的轉速攪拌20min，即制得抗溶脹塑料底漆；
(3)制備用于抗溶脹塑料底漆的稀釋劑，該稀釋劑包括以下組分及重量份含量：白電油120#35份、乙酸乙酯25份、乙酸仲丁酯15份及二異丁基酮350份；
(4)將抗溶脹塑料底漆、巴斯夫的HI-190(固化劑)和用于抗溶脹塑料底漆的稀釋劑，按照質量比6：1：2混勻后，噴涂在塑料素材上，之后置于60℃烤箱中烘烤。
該塑料底漆的性能測試結果如下表所示：
實施例5：
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆，該塑料底漆包括以下組分及重量份含量：
其中，高羥基丙烯酸樹脂選自市售的Nuplex Setalux 1753；丙烯酸多元醇樹脂選自市售的三菱LR-7791；潤濕分散劑選自市售的Lubrizol Solsperse 32500；鎂強粉選自市售的Luzenac MONOMIX；碳黑選自市售的Orion FW 200；氣相二氧化硅防沉劑選自市售的CABOT CAB-O-SIL M-5；混合溶劑包括以下組分及重量份含量：正庚烷30份、乙酸乙酯30份、乙酸仲丁酯10份及二異丁基酮30份；有機錫催干劑為二月桂酸二丁錫；聚酯改性有機硅類流平劑選自市售的BYK331。
一種抗溶脹塑料底漆的制備方法，該方法主要包括以下步驟：
(1)按照各組分的重量份含量進行備料；
(2)在1000rpm的攪拌機轉速下依次將高羥基丙烯酸樹脂、丙烯酸多元醇樹脂、潤濕分散劑、鎂強粉、碳黑、氣相二氧化硅防沉劑及混合溶劑加入至容器中，之后在2500rpm的轉速下攪拌20min，并研磨至細度為10μm以下；
(3)加入有機錫催干劑、聚酯改性有機硅類流平劑，之后在2500rpm的轉速下攪拌15min，即制得抗溶脹塑料底漆。
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆的應用，將塑料底漆與稀釋劑按質量比6:3混合后，噴涂在素材上即可，稀釋劑包括以下組分及重量份含量：
實施例6：
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆，該塑料底漆包括以下組分及重量份含量：
其中，高羥基丙烯酸樹脂選自市售的Nuplex Setalux 1907；丙烯酸多元醇樹脂選自市售的Nuplex Desmophen A 450BA；潤濕分散劑選自市售的Lubrizol Solsperse 32500；鎂強粉選自市售的益瑞石MONOMIX；碳黑選自市售的三菱MA-7；氣相二氧化硅防沉劑選自市售的CABOT CAB-O-SIL M-5；混合溶劑包括以下組分及重量份含量：正庚烷35份、乙酸乙酯25份、乙酸仲丁酯15份及二異丁基酮25份；有機錫催干劑為二月桂酸二丁錫；聚酯改性有機硅類流平劑選自市售的BYK331。
一種抗溶脹塑料底漆的制備方法，該方法主要包括以下步驟：
(1)按照各組分的重量份含量進行備料；
(2)在1200rpm的攪拌機轉速下依次將高羥基丙烯酸樹脂、丙烯酸多元醇樹脂、潤濕分散劑、鎂強粉、碳黑、氣相二氧化硅防沉劑及混合溶劑加入至容器中，之后在3000rpm的轉速下攪拌10min，并研磨至細度為10μm以下；
(3)加入有機錫催干劑、聚酯改性有機硅類流平劑，之后在2000rpm的轉速下攪拌25min，即制得抗溶脹塑料底漆。
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆的應用，將塑料底漆與稀釋劑按質量比6:2混合后，噴涂在素材上即可，稀釋劑包括以下組分及重量份含量：
實施例7：
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆，該塑料底漆包括以下組分及重量份含量：
其中，高羥基丙烯酸樹脂選自市售的Nuplex Setalux 1753；丙烯酸多元醇樹脂選自市售的三菱LR-7791；潤濕分散劑選自市售的DEUCHEM Disponer 912；鎂強粉選自市售的Luzenac MONOMIX；碳黑選自市售的三菱MA-7；氣相二氧化硅防沉劑選自市售的WACKER HDKN20；混合溶劑包括以下組分及重量份含量：正庚烷25份、乙酸乙酯35份、乙酸仲丁酯5份及二異丁基酮35份；有機錫催干劑為二月桂酸二丁錫；聚酯改性有機硅類流平劑選自市售的BYK310。
一種抗溶脹塑料底漆的制備方法，該方法主要包括以下步驟：
(1)按照各組分的重量份含量進行備料；
(2)在800rpm的攪拌機轉速下依次將高羥基丙烯酸樹脂、丙烯酸多元醇樹脂、潤濕分散劑、鎂強粉、碳黑、氣相二氧化硅防沉劑及混合溶劑加入至容器中，之后在2800rpm的轉速下攪拌15min，并研磨至細度為10μm以下；
(3)加入有機錫催干劑、聚酯改性有機硅類流平劑，之后在2300rpm的轉速下攪拌20min，即制得抗溶脹塑料底漆。
一種安全環保型抗溶脹塑料底漆的應用，將塑料底漆與稀釋劑按質量比6:1混合后，噴涂在素材上即可，稀釋劑包括以下組分及重量份含量：
上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。