本發明公開了一種分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆的制備方法，屬于金屬閃光漆的技術領域。

背景技術：

隨著汽車工業的高速發展，汽車涂料的用量也在不斷增長。目前國內汽車涂料以溶劑型漆為主，溶劑型漆的缺點是其中大量的揮發性有機物質voc對環境很大，隨著這種溶劑型漆的用量增加，揮發性有機物質voc造成的污染也日趨嚴重。為了減少對環境的污染，世界各國相繼制訂了相關法規，以限制涂料voc的使用量。為保護人類生存環境，現今汽車涂裝的發展趨勢是低公害、無公害化。水性金屬閃光漆的最大優點是品種配套、涂層質量方面可與傳統溶劑型漆相媲美，同時水性金屬閃光漆還具有無毒、不燃不爆的優點，因此，水性金屬閃光漆的使用是實現汽車涂裝低公害化的唯一途徑，發展水性金屬閃光漆具有重要意義。可是，水性金屬閃光漆也有其缺陷：1、水性金屬閃光漆屬于聚合物分散體系，顏料分散性不是很好；2、分散粒子的穩定性差：溶解的分子對剪切力、熱、ph等都很穩定，而分散的粒子不穩定。分散粒子受剪切力后會被破壞，因而須考慮在制造、輸送水性漆過程中避免剪切力的作用。分散粒子對ph值很敏感，漆中混入酸性物質會形成酸性粒子，從而產生膠化破壞水性漆；3、表面張力大：在施工過程中要加強管理，否則涂裝時易產生易流掛，展平性不好，易產生縮孔、針孔，不易伸人被涂物表面的小細縫中等漆膜弊病；4、金屬顏料或珠光顏料排列差，由于水性金屬漆的表干較慢，金屬顏料排列容易發花，造成漆膜顏色不均；5、對溫度很敏感，如果貯存在低于冰點的溫度時會改變油漆的溶解特性，由此導致油漆中活性物質沉淀，材料就不均勻。經過重新加熱后，水性漆不會回到均質狀態，它的特性將被破壞。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題：針對水性金屬閃光漆的分散性差，分散的粒子不穩定，在受到剪切力后會受到破壞，且與酸性物質會形成酸性粒子，從而破壞水性漆的缺陷，提供了一種通過提取茶葉渣內部多糖后，經羧甲基化改性制備改性液，通過改性液制備水性鋁粉，與水性樹脂復配制備水性分散性優良金屬閃光漆的方法，本發明先將洗滌后的茶葉渣干燥、研磨得干燥茶葉渣粉末，隨后與去離子水混合，水浴加熱收集濾液并與木瓜蛋白酶混合制得茶多糖溶液，接著與氫氧化鈉溶液和一氯乙酸混合，調節ph后與片狀鋁粉、硅烷偶聯劑攪拌混合，隨后加入硅酸鈉溶液，過濾收集濾液，洗滌干燥后得水性鋁粉顆粒，接著將聚乙烯醇、羧甲基化改性液等混合，調節ph后靜置得基體混合液，最后將水性鋁粉顆球磨后與基體混合液攪拌混合即可得分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆。本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆的具有良好的分散性能與穩定性，對環境無污染，具有良好的光澤和閃光效果。

為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是：

(1)選取廢棄茶葉渣，分別用石油醚和質量分數90％乙醇溶液洗滌3～5次，收集洗滌后茶葉渣并真空冷凍干燥，收集干燥茶葉渣并置于研缽中研磨2～3h，過100目篩，收集得干燥茶葉渣粉末；

(2)按質量比1:10，將上述制備的干燥茶葉渣粉末與去離子水攪拌混合，在65～80℃下水浴加熱1～2h，隨后過濾并收集濾液，按質量比1:10，將木瓜蛋白酶與濾液攪拌混合并置于35～37℃下水浴加熱1～2h，待水浴加熱完成后，再在4000～5000r/min下離心分離10～15min，收集上清液制備得茶多糖溶液；

(3)按體積比1:5，將上述制備的茶多糖溶液與質量分數10％氫氧化鈉溶液混合并置于燒杯中，在45～50℃下水浴加熱25～30min，待水浴加熱完成后，對燒杯中滴加茶多糖溶液質量20％的一氯乙酸，控制滴加速度為2～3ml/min，待滴加完成后，保溫反應2～3h，隨后靜置冷卻至室溫，用冰醋酸溶液調節ph至7.0，制備得羧甲基化改性液，備用；

(4)按重量份數計，分別稱量45～50份上述制備的羧甲基化改性液、10～15份片狀鋁粉和5～10份硅烷偶聯劑kh-560置于燒杯中，攪拌混合并滴加質量分數15％硅酸鈉溶液，控制滴加速度為5ml/min，待滴加ph至9.5后，停止滴加并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，用去離子水洗滌3～5次后，再在75～80℃下干燥6～8h，制備得水性鋁粉顆粒，備用；

(5)按重量份數計，分別稱量55～60份水性丙烯酸樹脂s-120、10～15份聚乙烯醇、1～2份水性消泡劑w-092、0.5～1.0份潤濕分散劑byk-192、10～15份步驟(3)制備的羧甲基化改性液和5～10份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并用質量分數15％甲基乙醇胺溶液調節溶液ph至8.5，待調節完成后，靜置3～5h，制備得基體混合液；

(6)將步驟(4)制備的水性鋁粉顆粒置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，過200目篩收集得球磨水性鋁粉，隨后按質量比1:8，將球磨水性鋁粉與上述制備的基體混合液攪拌混合，在200～300w下超聲分散處理10～15min，隨后靜置25～30min，即可制備得分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆。

本發明的應用方法是：首先用水砂紙對車身表面打磨并用粘性抹布擦拭，然后用噴槍將本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆噴涂于車身表面，控制噴涂厚度為13～17μm，噴距為300～400mm，噴槍空氣壓力為300～400kpa，自然干燥3～5min后噴涂第二道金屬閃光漆，同樣控制噴涂厚度為13～17μm，噴距為300～400mm，噴槍空氣壓力為300～400kpa，自然干燥5～10min后噴涂2～3道清漆，控制清漆的噴涂厚度為10～15μm，待清漆層流平10～15min后，將車身置于55～65℃下干燥25～35min即可，經檢測，本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆具有良好的分散性能與穩定性，閃光效果好。

本發明與其他方法相比，有益技術效果是：

(1)本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆具有良好的分散性能與穩定性，同時漆膜表面顯映物體的清晰程度高；

(2)本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆對環境無污染，具有良好的光澤和閃光效果。

具體實施方式

選取廢棄茶葉渣，分別用石油醚和質量分數90％乙醇溶液洗滌3～5次，收集洗滌后茶葉渣并真空冷凍干燥，收集干燥茶葉渣并置于研缽中研磨2～3h，過100目篩，收集得干燥茶葉渣粉末；按質量比1:10，將上述制備的干燥茶葉渣粉末與去離子水攪拌混合，在65～80℃下水浴加熱1～2h，隨后過濾并收集濾液，按質量比1:10，將木瓜蛋白酶與濾液攪拌混合并置于35～37℃下水浴加熱1～2h，待水浴加熱完成后，再在4000～5000r/min下離心分離10～15min，收集上清液制備得茶多糖溶液；按體積比1:5，將上述制備的茶多糖溶液與質量分數10％氫氧化鈉溶液混合并置于燒杯中，在45～50℃下水浴加熱25～30min，待水浴加熱完成后，對燒杯中滴加茶多糖溶液質量20％的一氯乙酸，控制滴加速度為2～3ml/min，待滴加完成后，保溫反應2～3h，隨后靜置冷卻至室溫，用冰醋酸溶液調節ph至7.0，制備得羧甲基化改性液，備用；按重量份數計，分別稱量45～50份上述制備的羧甲基化改性液、10～15份片狀鋁粉和5～10份硅烷偶聯劑kh-560置于燒杯中，攪拌混合并滴加質量分數15％硅酸鈉溶液，控制滴加速度為5ml/min，待滴加至ph至9.5后，停止滴加并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，用去離子水洗滌3～5次后，再在75～80℃下干燥6～8h，制備得水性鋁粉顆粒，備用；按重量份數計，分別稱量55～60份水性丙烯酸樹脂s-120、10～15份聚乙烯醇、1～2份水性消泡劑w-092、0.5～1.0份潤濕分散劑byk-192、10～15份制備的羧甲基化改性液和5～10份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并用質量分數15％甲基乙醇胺溶液調節溶液ph至8.5，待調節完成后，靜置3～5h，制備得基體混合液；將制備的水性鋁粉顆粒置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，過200目篩收集得球磨水性鋁粉，隨后按質量比1:8，將球磨水性鋁粉與上述制備的基體混合液攪拌混合，在200～300w下超聲分散處理10～15min，隨后靜置25～30min，即可制備得分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆。實例1

選取廢棄茶葉渣，分別用石油醚和質量分數90％乙醇溶液洗滌3次，收集洗滌后茶葉渣并真空冷凍干燥，收集干燥茶葉渣并置于研缽中研磨2h，過100目篩，收集得干燥茶葉渣粉末；按質量比1:10，將上述制備的干燥茶葉渣粉末與去離子水攪拌混合，在65℃下水浴加熱1h，隨后過濾并收集濾液，按質量比1:10，將木瓜蛋白酶與濾液攪拌混合并置于35℃下水浴加熱1h，待水浴加熱完成后，再在4000r/min下離心分離10min，收集上清液制備得茶多糖溶液；按體積比1:5，將上述制備的茶多糖溶液與質量分數10％氫氧化鈉溶液混合并置于燒杯中，在45℃下水浴加熱25min，待水浴加熱完成后，對燒杯中滴加茶多糖溶液質量20％的一氯乙酸，控制滴加速度為2ml/min，待滴加完成后，保溫反應2h，隨后靜置冷卻至室溫，用冰醋酸溶液調節ph至7.0，制備得羧甲基化改性液，備用；按重量份數計，分別稱量45份上述制備的羧甲基化改性液、10份片狀鋁粉和5份硅烷偶聯劑kh-560置于燒杯中，攪拌混合并滴加質量分數15％硅酸鈉溶液，控制滴加速度為5ml/min，待滴加至ph至9.5后，停止滴加并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，用去離子水洗滌3次后，再在75℃下干燥6h，制備得水性鋁粉顆粒，備用；按重量份數計，分別稱量55份水性丙烯酸樹脂s-120、10份聚乙烯醇、1份水性消泡劑w-092、0.5份潤濕分散劑byk-192、10份制備的羧甲基化改性液和5份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并用質量分數15％甲基乙醇胺溶液調節溶液ph至8.5，待調節完成后，靜置3h，制備得基體混合液；將制備的水性鋁粉顆粒置于球磨罐中，在250r/min下球磨3h，過200目篩收集得球磨水性鋁粉，隨后按質量比1:8，將球磨水性鋁粉與上述制備的基體混合液攪拌混合，在200w下超聲分散處理10min，隨后靜置25min，即可制備得分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆。

首先用水砂紙對車身表面打磨并用粘性抹布擦拭，然后用噴槍將本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆噴涂于車身表面，控制噴涂厚度為13μm，噴距為300mm，噴槍空氣壓力為300kpa，自然干燥3min后噴涂第二道金屬閃光漆，同樣控制噴涂厚度為13μm，噴距為300mm，噴槍空氣壓力為300kpa，自然干燥5min后噴涂2道清漆，控制清漆的噴涂厚度為10μm，待清漆層流平10min后，將車身置于55℃下干燥25min即可，經檢測，本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆具有良好的分散性能與穩定性，閃光效果好。

實例2

選取廢棄茶葉渣，分別用石油醚和質量分數90％乙醇溶液洗滌5次，收集洗滌后茶葉渣并真空冷凍干燥，收集干燥茶葉渣并置于研缽中研磨3h，過100目篩，收集得干燥茶葉渣粉末；按質量比1:10，將上述制備的干燥茶葉渣粉末與去離子水攪拌混合，在80℃下水浴加熱2h，隨后過濾并收集濾液，按質量比1:10，將木瓜蛋白酶與濾液攪拌混合并置于37℃下水浴加熱2h，待水浴加熱完成后，再在5000r/min下離心分離15min，收集上清液制備得茶多糖溶液；按體積比1:5，將上述制備的茶多糖溶液與質量分數10％氫氧化鈉溶液混合并置于燒杯中，在50℃下水浴加熱30min，待水浴加熱完成后，對燒杯中滴加茶多糖溶液質量20％的一氯乙酸，控制滴加速度為3ml/min，待滴加完成后，保溫反應3h，隨后靜置冷卻至室溫，用冰醋酸溶液調節ph至7.0，制備得羧甲基化改性液，備用；按重量份數計，分別稱量50份上述制備的羧甲基化改性液、15份片狀鋁粉和10份硅烷偶聯劑kh-560置于燒杯中，攪拌混合并滴加質量分數15％硅酸鈉溶液，控制滴加速度為5ml/min，待滴加至ph至9.5后，停止滴加并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，用去離子水洗滌5次后，再在80℃下干燥8h，制備得水性鋁粉顆粒，備用；按重量份數計，分別稱量60份水性丙烯酸樹脂s-120、15份聚乙烯醇、2份水性消泡劑w-092、1.0份潤濕分散劑byk-192、15份制備的羧甲基化改性液和10份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并用質量分數15％甲基乙醇胺溶液調節溶液ph至8.5，待調節完成后，靜置5h，制備得基體混合液；將制備的水性鋁粉顆粒置于球磨罐中，在300r/min下球磨5h，過200目篩收集得球磨水性鋁粉，隨后按質量比1:8，將球磨水性鋁粉與上述制備的基體混合液攪拌混合，在300w下超聲分散處理15min，隨后靜置30min，即可制備得分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆。

首先用水砂紙對車身表面打磨并用粘性抹布擦拭，然后用噴槍將本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆噴涂于車身表面，控制噴涂厚度為17μm，噴距為400mm，噴槍空氣壓力為400kpa，自然干燥5min后噴涂第二道金屬閃光漆，同樣控制噴涂厚度為17μm，噴距為400mm，噴槍空氣壓力為400kpa，自然干燥10min后噴涂3道清漆，控制清漆的噴涂厚度為15μm，待清漆層流平15min后，將車身置于65℃下干燥35min即可，經檢測，本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆具有良好的分散性能與穩定性，閃光效果好。

實例3

選取廢棄茶葉渣，分別用石油醚和質量分數90％乙醇溶液洗滌4次，收集洗滌后茶葉渣并真空冷凍干燥，收集干燥茶葉渣并置于研缽中研磨2.5h，過100目篩，收集得干燥茶葉渣粉末；按質量比1:10，將上述制備的干燥茶葉渣粉末與去離子水攪拌混合，在72℃下水浴加熱1.5h，隨后過濾并收集濾液，按質量比1:10，將木瓜蛋白酶與濾液攪拌混合并置于36℃下水浴加熱1.5h，待水浴加熱完成后，再在4500r/min下離心分離12min，收集上清液制備得茶多糖溶液；按體積比1:5，將上述制備的茶多糖溶液與質量分數10％氫氧化鈉溶液混合并置于燒杯中，在47℃下水浴加熱27min，待水浴加熱完成后，對燒杯中滴加茶多糖溶液質量20％的一氯乙酸，控制滴加速度為2ml/min，待滴加完成后，保溫反應2.5h，隨后靜置冷卻至室溫，用冰醋酸溶液調節ph至7.0，制備得羧甲基化改性液，備用；按重量份數計，分別稱量47份上述制備的羧甲基化改性液、12份片狀鋁粉和7份硅烷偶聯劑kh-560置于燒杯中，攪拌混合并滴加質量分數15％硅酸鈉溶液，控制滴加速度為5ml/min，待滴加至ph至9.5后，停止滴加并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，用去離子水洗滌4次后，再在77℃下干燥7h，制備得水性鋁粉顆粒，備用；按重量份數計，分別稱量57份水性丙烯酸樹脂s-120、13份聚乙烯醇、1份水性消泡劑w-092、0.7份潤濕分散劑byk-192、13份制備的羧甲基化改性液和7份去離子水置于燒杯中，攪拌混合并用質量分數15％甲基乙醇胺溶液調節溶液ph至8.5，待調節完成后，靜置4h，制備得基體混合液；將制備的水性鋁粉顆粒置于球磨罐中，在275r/min下球磨4h，過200目篩收集得球磨水性鋁粉，隨后按質量比1:8，將球磨水性鋁粉與上述制備的基體混合液攪拌混合，在250w下超聲分散處理17min，隨后靜置27min，即可制備得分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆。

首先用水砂紙對車身表面打磨并用粘性抹布擦拭，然后用噴槍將本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆噴涂于車身表面，控制噴涂厚度為15μm，噴距為350mm，噴槍空氣壓力為350kpa，自然干燥4min后噴涂第二道金屬閃光漆，同樣控制噴涂厚度為15μm，噴距為350mm，噴槍空氣壓力為350kpa，自然干燥7min后噴涂2道清漆，控制清漆的噴涂厚度為13μm，待清漆層流平12min后，將車身置于60℃下干燥30min即可，經檢測，本發明所得的分散穩定型汽車用水性金屬閃光漆具有良好的分散性能與穩定性，閃光效果好。