嘉智®易清洁功能性树脂在汽车车衣膜涂料中的应用探讨
一、汽车车衣膜用涂料的类型
1、类型
2、不同类型涂料的特点
二、汽车车衣膜用涂料的选择
1、2KPU自修复涂料的物化指标
| 名称 |
指标 |
|
固含 |
38±3% |
|
粘度 |
6-50s（涂-4杯法） |
|
活化时间 |
≥2h |
|
烘烤温度 |
100-130℃，烘烤2-3min，收卷不回粘 |
|
熟化温度及时间 |
60-80℃熟化至少24h |
注意：耐污性和耐化性的优劣取决于涂层是否充分交联；把表面处理过的膜放入熟化箱熟化是有效的办法。熟化时间至少需要24h，如能达到48h以上则效果更好。
2、目前对汽车用车衣膜还没有国家或行业标准，针对现有情况，车衣膜涂料我们通过测试以下项目作为基础标准。
涂层检测标准1
| 测试项目 |
结果 |
测试标准 |
|
|
透光率 |
＞92% |
|
|
|
耐化油器清洗剂 |
30-60s无失光 |
可参考GB/T 23989-2009 |
|
|
水接触角 |
≥95° |
|
|
|
伸长率 |
≥75% |
|
|
|
铅笔硬度 |
2H |
|
|
|
耐水煮 |
80℃ 30min |
附着力 0-1级 |
|
|
耐弯曲性 |
2mm |
|
|
|
耐压凹性 |
大于10mm |
|
|
|
耐冲击性 |
100cm合格 |
|
|
涂层检测标准2
检测项目 |
检验方法 |
检测结果 |
|
|
防涂鸦性（可清洗级别），24h |
墨汁，级 |
JG/T304-2011 |
1 |
|
油性记号笔，级 |
1 |
||
|
喷漆，级 |
2 |
||
|
耐溶剂擦拭性（丁酮，负荷1000g，10次） |
GB/T23989-2009 |
漆膜无露出底材 |
|
|
耐水性168h |
GB/T 1733-1993 |
无气泡、无开裂、无剥落、无变色、无失光 |
|
|
耐碱性（5%NaOH，24h） |
GB/T 30648.4-2015 |
无气泡、无开裂、无剥落、无变色、无失光 |
|
|
耐酸性（5%H2SO4，24h） |
GB/T 30648.4-2015 |
无气泡、无开裂、无剥落、无变色、无失光 |
|
|
耐低温性（-20℃，24h） |
GB/T 2423.1-2008 |
无气泡、无开裂、无剥落、无变色、无失光 |
|
|
耐湿热性（85℃，85%，24h） |
GB/T 1740-2007 |
无气泡、无剥落、无起皱 |
|
|
盐雾老化72h |
GB/T 1771-2007 |
无气泡、无开裂、无剥落、无变色、无失光 |
|
|
人工加速老化500-1000h |
GB/T 1865-2009 |
无气泡、无剥落、无起皱 |
|
三、嘉智®易清洁功能性树脂在汽车车衣膜涂料中的应用
产品简述
嘉智®易清洁功能性树脂系列产品为公司自主研发，采用先进聚合技术制备而成。产品分为亲水型和疏水型两大类，均可与异氰酸酯固化剂交联固化。亲水型涂层需配合酒精等清洗剂清除污渍，其优点是具有很好的柔韧性；疏水型涂层柔韧性不如亲水型，但有优异的防污性能，同样条件下残留的污渍少，且更加容易清洁。
产品用途
以该类树脂配制的涂料在TPU、TPH等基材表面涂装后，可应用于车衣膜、手机保护膜、电子产品、工艺制品、金属制品、家具等产品表面的保护。
产品型号及技术参数
有机硅改性类
| 名称 |
嘉智®JZ-9540 |
嘉智®JZ-9540-10 |
嘉智®JZ-9540-20 |
嘉智®JZ-9562-10 |
|
组成 |
有机硅改性羟基丙烯酸树脂溶液 |
有机硅改性羟基丙烯酸树脂溶液 |
有机硅改性羟基丙烯酸树脂溶液 |
有机硅改性羟基丙烯酸树脂溶液 |
|
外观 |
微黄色至黄色液体 |
微黄色至黄色液体 |
微黄色至黄色液体 |
无色至微黄色液体 |
|
溶剂 |
醋酸丁酯/丙二醇甲醚醋酸酯 |
醋酸丁酯/丙二醇甲醚醋酸酯 |
醋酸丁酯/丙二醇甲醚醋酸酯 |
丙二醇甲醚醋酸酯 |
|
黏度（旋转黏度计法）(25±0.2)℃ |
100-1000mPa·s |
100-1000mPa·s |
100-1000mPa·s |
100-1000mPa·s |
|
固体含量 (140℃ 2h) |
50±3% |
50±3% |
50±3% |
54±3% |
|
羟值 （固体树脂理论值） |
120±5 mgKOH/g |
127±5 mgKOH/g |
170±5 mgKOH/g |
179±5 mgKOH/g |
功能性单体改性类
| 名称 |
嘉智®JZ-9582 |
嘉智®JZ-9516 |
|
组成 |
功能性单体改性的羟基丙烯酸树脂溶液 |
功能性单体改性的羟基丙烯酸树脂溶液 |
|
外观 |
微黄色至黄色 |
微黄色至黄色 |
|
溶剂 |
醋酸丁酯/二甲苯 |
醋酸丁酯 |
|
黏度(25±0.2)℃ |
100-1000mPa·s（旋转黏度计法） |
X~Z1（气泡黏度计法） |
|
固体含量 (140℃ 2h) |
50±3% |
60±3% |
|
羟值 （固体树脂理论值） |
72±5 mgKOH/g |
40±5 mgKOH/g |
产品推荐一：TPH基材
| 项目 |
具体要求 |
涂层型号 |
|||||
|
主体树脂 |
JZ-9540 |
JZ-9540-10 |
JZ-9540-20 |
JZ-9582 |
JZ-9516 |
JZ-9562-10 |
|
|
防油性笔性能（晨光2110/得力6824 ） |
酒精擦拭稍有残留 |
√ |
√ |
√ |
|
|
|
|
酒精擦拭无残留 |
|
|
|
√ |
√ |
√ |
|
|
干擦稍有残留 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
|
|
干擦无残留 |
|
|
|
|
|
√ |
|
|
柔韧性（拉伸强度） |
＞60% |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
＞80% |
|
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
＞100% |
|
|
|
√ |
√ |
|
|
|
＞150% |
√ |
||||||
|
修复性 |
热修复 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
一定的常温自修复 |
|
|
√ |
|
|
|
|
|
耐化油器清洗剂（TPH基材无失光现象，观察涂层外观变化） |
无要求 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
30s无变化 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
√ |
|
|
60s无变化 |
|
|
|
|
|
√ |
|
|
挥发至干无变化 |
|
|
|
|
|
√ |
|
|
耐候性（QUVB老化测试） |
1000h |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
2000h |
|
|
|
√ |
√ |
|
|
|
3000h |
|
|
|
√ |
√ |
|
|
产品推荐二：TPU基材
| 项目 |
具体要求 |
涂层型号 |
|||||
|
主体树脂 |
JZ-9540 |
JZ-9540-10 |
JZ-9540-20 |
JZ-9582 |
JZ-9516 |
JZ-9562-10 |
|
|
防油性笔性能&（晨光2110/得力6824 ） |
酒精擦拭稍有残留 |
√ |
√ |
√ |
|
|
|
|
酒精擦拭无残留 |
|
|
|
√ |
√ |
√ |
|
|
干擦稍有残留 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
|
|
干擦无残留 |
|
|
|
|
|
√ |
|
|
柔韧性（拉伸强度） |
＞50% |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
＞60% |
|
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
＞70% |
|
|
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
＞110% |
|
|
|
√ |
√ |
|
|
|
＞150% |
|
|
|
|
√ |
|
|
|
修复性 |
热修复 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
一定的常温自修复 |
|
|
√ |
|
|
|
|
|
化油器清洗剂失光时间 |
无要求 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
30s无变化 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
√ |
|
|
60s无变化 |
|
|
|
|
|
√ |
|
|
挥发至干无变化 |
|
|
|
|
|
√ |
|
|
耐候性（QUVB老化测试） |
1000h |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
2000h |
|
|
|
√ |
√ |
|
|
|
3000h |
|
|
|
√ |
√ |
|
|
说明：1、烘烤条件 （100-130℃ 2-3min），温度越高，时间越长，效果越好。2、熟化条件：建议60-80℃熟化。熟化时间至少需要24h，如能达到48h以上则效果更好，提高耐油性笔、耐化油器清洗剂等性能。3、鉴于基材、涂膜厚度、烘烤和熟化条件的多变性，本表中提供数据仅供参考使用。4、关于耐候性：JZ-9582A/9516A涂层本身耐候性能达到3000h，TPH膜耐候性能有待测试。
车衣膜涂料建议配方
| 组分 |
名称 |
比例（%） |
|
A组分 |
易清洁树脂 |
76-80 |
|
溶剂 |
补足100 |
|
|
催干剂（1%） |
1 |
|
|
信诺®WE-D8920BR（流平剂） |
0.25 |
|
|
合计 |
100 |
|
|
B组分 |
异氰酸酯固化剂 |
建议NCO:OH=1.05-1.1 |
备注：
1、不同类型固化剂对产品性能稍有影响，常规推荐科思创N3390或日本东曹CORONATE 2793，具体配方参考产品TDS；
2、建议使用与树脂中同样的溶剂开稀，如使用其它溶剂，需预先考察与树脂的相容性；
3、A、B组分混合后，在有盖子的条件下，储存期为5-7小时。所以，混合后的物料应尽快使用，否则物料会胶化，无法使用。
4、以100-130℃烘烤2-3分钟后，冷却收卷，继续于60-80℃熟化。温度越高，时间越长，效果越好。
5、可根据涂料表干表现和A、B组分混合后活化期要求，调整催干剂用量；催干剂可选择有机锡或其它类型助剂。
应用实验
以下我们以嘉智®JZ-9540-10/9582为主体树脂配制清漆后，通过实验的方式体现该涂料的特性，某些项目与某国际品牌亲水型涂料同时测试来比较不同类型产品的性能差异。
1、按建议配方配制涂料后，涂装于TPU薄膜上，理论膜厚约12μm。
固化条件：120℃烘烤3min，继续于80℃熟化48h。
2、水接触角、拉伸强度
| 名称 |
水接触角 |
拉伸强度 |
|
某品牌亲水型涂层 |
74.5° |
120% |
|
嘉智®JZ-9540-10（有机硅改性） |
101.6° |
75% |
|
嘉智®JZ-9582（功能性单体改性） |
100.7° |
110% |
3、防污性能实测（以下以JZ-9540-10为例）
嘉智®JZ-9540-10为主体树脂的涂料油性笔和自喷漆污染后干擦即有较好清洁效果，普通涂料干擦无效，酒精擦拭后残留痕迹仍很明显。
4、耐雨斑测试
雨水滴上后，常温条件下放置2周，用湿布擦拭。嘉智®JZ-9540-10为主体树脂的涂料擦拭后无残留痕迹，普通涂料有残留斑点。
5、 耐溶剂测试
耐溶剂（丁酮）：
手动测试：往复50次后用水冲洗后观察表面，漆膜正常，未有露底及失光现象。
1kg力条件下测试：往复10次后用水冲洗后观察表面，漆膜正常，未有露底及失光现象。
6、热修复性能测试
漆膜表面用铜刷刷10-20次（约100-200g力），目测有明显刷痕，将60-70℃热水浇在漆膜上，观察表面无刷痕，可恢复原状。
7、不同薄膜对产品性能的影响
| 薄膜提供 |
拉伸强度 |
防污性能（晨光MG-2110） |
|
客户1 |
80-85% |
同一涂料在不同的薄膜上防污性能差异明显，整体趋势是：拉伸强度高的薄膜上防污性能稍差，拉升强度低的薄膜防污性能优。 |
|
客户2 |
60-65% |
|
|
客户3 |
拉伸至90%时薄膜断裂，断裂前漆膜未破坏 |
|
|
客户4 |
65-70% |
|
|
客户5 |
90-100% |
|
|
客户6 |
70-75% |
|
|
客户7 |
60-65% |
由于薄膜基材的多样性，同一涂料在不同基材上性能差异较大，故可根据不同客户的基材及要求提供定制化服务。
四、几点建议
一款好的车衣膜不仅要选择合适的涂料，膜本身的优劣对最终性能的体现也是至关重要的。
疏水型车衣膜涂料的初期产品柔韧性稍有欠缺，通过特殊单体改性的产品柔韧性可达到亲水型的效果，防污性能优于亲水型，同时还具有更加优异的耐候性。可根据实际要求加以选择。