汽车高光高硬特种水基复合材料

技术领域

本发明涉及水基复合材料技术领域，具体涉及汽车高光高硬特种水基复合材料。

背景技术

近几十年来，随着经济不断发展和人们的物质生活水平的不断提高，对于生存环境的要求也随之不断攀高。尤其是在近十年里，在各项环保政策要求下，涂料的水性化趋势也越来越迅猛。商用车辆的生产、销售量逐年增长，车用水性涂料市场潜力非常巨大。但是，为了达到严格的防腐要求，在漆中需要加入一定量的防锈剂等漆助剂，喷涂后得到的涂层的光泽度和硬度往往会明显降低。在现有技术中，为了提高漆层的光泽度，通常会选择增大成膜树脂的用量，以期改善涂层的光泽度，但在增大树脂用量后，光泽虽有少量增加，但由于成膜树脂用量增大，往往也会导致所得漆层的硬度下降的不良现象，也会使得涂层防腐性能明显下降，现有技术无法兼顾光泽度和硬度的两大需求。

市面上传统的水性漆的生产工艺流程一般是将树脂、颜料、添加剂和溶剂混合后通过研磨手段使之分散。但在研磨的过程中为了防止色浆中颜料发生絮凝现象和干燥的问题，人们往往会选择增大研磨树脂含量，以期使研磨色浆的操作简易。但是在理论角度上而言，不含研磨树脂的色浆分散是最理想的情况，因为在不含有研磨树脂的情况下，可以防止有限相容性问题及可能对涂料性能的不利影响。研磨设备的选择对于颜料在漆料中的分散状态、最佳颜料性能的利用程度，由此而导致的漆液和涂膜的性能，起着极为重要的作用。

专利CN106068305B提供了一种高光泽度聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物复合组合物及模塑制品，其技术方案为以丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物为主体，但其所得产品的光泽度有限，不能满足市场需求，并且也没有解决高硬度的问题。专利CN103555164B提供了一种快干性耐盐雾性佳的丙烯酸改性醇酸汽车漆及其制备方法，其技术方案为以丙烯酸改性醇酸以制备车用涂漆，但其未解决高光泽度和高硬度的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种汽车高光高硬特种水基复合材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种汽车高光高硬特种水基复合材料，由混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水组成。

所述混合树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂的混合物。

优选的，所述混合树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂按质量比(2.1-4.1):(1.1-1.8)的混合物。

最优选的，所述混合树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂按质量比2.7:1.2的混合物。

所述促干剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基醋酸锡、二丁氧基二丁基锡烷中的至少一种。

优选的，所述促干剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基醋酸锡、二丁氧基二丁基锡烷按质量比(6.8-8.4):(3.6-5.1):(2.9-4.1)的混合物。

最优选的，所述促干剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基醋酸锡、二丁氧基二丁基锡烷按质量比7.3:4.8:3.7的混合物。

所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐、醋酸钠中的至少一种。

优选的，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐、醋酸钠按质量比(7.9-10.2):(6.8-8.1):(2.8-5.2)的混合物。

最优选的，所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐、醋酸钠按质量比9.3:7.2:4.8的混合物。

所述助溶剂为萘满、1-四氢萘酮、4-甲氧基苯乙胺中的至少一种。

优选的，所述助溶剂为萘满、1-四氢萘酮、4-甲氧基苯乙胺按质量比(10.4-15.2):(6.4-8.4):(4.6-5.2)的混合物。

最优选的，所述助溶剂为萘满、1-四氢萘酮、4-甲氧基苯乙胺按质量比13.2:7.1:5.8的混合物。

所述分散剂为甲磺酸乙酯、聚季铵盐-6、氰甲基磷酸二乙酯中的至少一种。

优选的，所述分散剂为甲磺酸乙酯、聚季铵盐-6、氰甲基磷酸二乙酯按质量比(10.4-14.8):(6.5-9.3):(1.7-5.1)的混合物。

最优选的，所述分散剂为甲磺酸乙酯、聚季铵盐-6、氰甲基磷酸二乙酯按质量比11.2:8.4:3.3的混合物。

所述防锈剂为肌醇六磷酸酯、磷酸钙、钼酸锶、硼化钼中的至少一种。

优选的，所述防锈剂为肌醇六磷酸酯、磷酸钙、钼酸锶、硼化钼按质量比(13.9-20.3):(7.4-12.3):(6.8-7.9):(10.8-15.2)的混合物。

最优选的，所述防锈剂为肌醇六磷酸酯、磷酸钙、钼酸锶、硼化钼按质量比17.3:8.6:7.2:13.1的混合物。

所述增光剂为改性蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、聚乙二醇丁二酸酯中的至少一种。

优选的，所述增光剂为改性蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、聚乙二醇丁二酸酯按质量比(30.2-45.2):(26.8-42.1):(18.6-28.9):(16.8-24.6):(14.2-20.2):(8.5-15.8)的混合物。

最优选的，所述增光剂为改性蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、聚乙二醇丁二酸酯按质量比37.3:29.7:23.1:19.8:17.2:11.3的混合物。

所述增硬剂为六甲基二硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷中的至少一种。

优选的，所述增硬剂为六甲基二硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷按质量比(36.8-42.6):(24.6-32.1):(13.9-22.3):(14.8-18.9):(8.8-12.6)的混合物。

最优选的，所述增硬剂为六甲基二硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷按质量比39.7:28.6:20.3:16.1:10.5的混合物。

所述润湿剂为月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单辛基苯基醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种。

优选的，所述润湿剂为月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单辛基苯基醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠按质量比(38.6-45.1):(34.9-40.1):(24.6-34.2)的混合物。

最优选的，所述润湿剂为月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单辛基苯基醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠按质量比43.9:37.6:29.1的混合物。

所述交联剂为聚碳化二亚胺、二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳二亚胺中的至少一种。

优选的，所述交联剂为聚碳化二亚胺、二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳二亚胺按质量比(8.5-10.2):(6.8-8.1):(3.5-4.7)的混合物。

最优选的，所述交联剂为聚碳化二亚胺、二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳二亚胺按质量比9.3:7.6:4.2的混合物。

所述改性蓖麻油的制备方法为：

⑴将蓖麻油、甲酸、磷酸、双氧水混合并搅拌，随后低压加热处理5-7h，得到前体A；

⑵将磷酸三丙酯、五氧化二磷混合并搅拌；然后加入无水乙醇并升温，同时搅拌，得到前体B；

⑶将前体A、前体B、增效剂、水混合并搅拌，用氢氧化钠水溶液调节pH，然后处理10h，得到所述改性蓖麻油；所述增效剂为对乙基苯酚、4-氯-3,5-二甲基苯酚中的至少一种。

优选的，所述改性蓖麻油的制备方法为：

⑴在53-56℃将100-120重量份蓖麻油、15-20重量份甲酸、1-3重量份磷酸、85-98重量份双氧水混合并以100-300rpm的转速搅拌4-6h，随后在72-76℃、气压为32-36kPa的条件下处理5-7h，得到前体A；

⑵在51-57℃将45-55重量份磷酸三丙酯、25-35重量份五氧化二磷混合并以100-300rpm的转速搅拌1.5-3h；然后加入45-65重量份无水乙醇并升温至85-92℃，同时以200-300rpm的转速搅拌，反应时间为11-15h，得到前体B；

⑶在45-55℃将前体A、前体B、增效剂、水按质量比(0.8-1.2):(1.5-2.1):(2.8-3.6):(5.7-7.2)混合并以100-150rpm的转速搅拌4-6h，用浓度为0.8-1.2mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至7.5-7.9，然后在62-67℃、气压为1.8-2.2kPa的条件下处理10h，得到所述改性蓖麻油；所述增效剂为对乙基苯酚、4-氯-3,5-二甲基苯酚按质量比(1-4):(1-4)的混合物。

最优选的，所述改性蓖麻油的制备方法为：

⑴在55℃将110重量份蓖麻油、17重量份甲酸、2重量份磷酸、90重量份双氧水混合并以180rpm的转速搅拌5h，随后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到前体A；

⑵在55℃将50重量份磷酸三丙酯、30重量份五氧化二磷混合并以180rpm的转速搅拌2h；然后加入50重量份无水乙醇并升温至90℃，同时以180rpm的转速搅拌，反应时间为12h，得到前体B；

⑶在50℃将前体A、前体B、增效剂、水按质量比1:1.7:3.2:6.3混合并以120rpm的转速搅拌5h，用浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至7.8，然后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到所述改性蓖麻油；所述增效剂为对乙基苯酚、4-氯-3,5-二甲基苯酚按质量比1:2的混合物。

所述汽车高光高硬特种水基复合材料的制备方法为：将所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水混合并搅拌，得到所述汽车高光高硬特种水基复合材料。

优选的，所述汽车高光高硬特种水基复合材料的制备方法为：在43-47℃将所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水混合并以150-220rpm的转速搅拌30-40min，得到所述汽车高光高硬特种水基复合材料；所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂的质量分数分别为33.1-36.5％、0.4-0.7％、0.9-1.3％、6.8-7.5％、1.2-1.9％、8.9-16.4％、6.5-8.2％、7.2-8.1％、0.6-1.1％、0.1-0.4％，余量为水。

最优选的，所述汽车高光高硬特种水基复合材料的制备方法为：在45℃将所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水混合并以180rpm的转速搅拌35min，得到所述汽车高光高硬特种水基复合材料；所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂的质量分数分别为35％、0.6％、1.2％、7.3％、1.5％、15％、7.8％、7.5％、0.8％、0.3％，余量为水。

基料树脂的折光率，树脂之间的相容性、结构性、润湿性和流平性、体积收缩率会影响复合材料的光泽度，常规的直接添加增光剂有可能使得树脂和增光剂之间兼容度不够，相互润湿能力较差，使得同样成本的情况下无法得到足够的收益效果。蓖麻油是一种成本较低来源广泛的具有增光能力的原料，但其和丙烯酸树脂、醇酸树脂之间因为分子构型的差异而使它的增光能力不够理想，因此本发明的技术方案旨在对蓖麻油进行改性处理，为其引入磷酸基团；磷酸基团的弱极性可增强蓖麻油与本发明树脂体系的相容性。对乙基苯酚和4-氯-3,5-二甲基苯酚中的酚羟基可以促进在蓖麻油中接入磷酸基团；而对乙基苯酚中两个对乙基的存在和4-氯-3,5-二甲基苯酚中氯离子和两个间甲基的存在，因为它们自身特殊位点具有特定的活化能而能够实现向蓖麻油中接入充分多的磷酸基团；经过改性处理的蓖麻油因接入了充分多的磷酸基团而能够在由本发明特定方法制得的水性树脂体系中具有更好的相容性、润湿性和流平性，尤其是增强了所用增硬剂和基体分子间的分散度和结合力，同时还能够调整所述水性树脂的表面张力，使其在固化后具有更高光泽度和硬度。此外，在蓖麻油的改性过程中，双氧水提供氧化氛围，甲酸提供较强的酸性环境，促使蓖麻油发生环氧化，随后与磷酸三丙酯、五氧化二磷联合发生开环反应，得到的中间产物在碱性环境下在对乙基苯酚、4-氯-3,5-二甲基苯酚的催化下生成与本发明技术方案所采用的以丙烯酸树脂、醇酸树脂为主体的树脂体系相容性更高的改性蓖麻油。其中对乙基苯酚因其对乙基结构能与蓖麻油中的非极性部分更好地相容，而4-氯-3,5-二甲基苯酚中的氯可发生取代反应而提高反应速率。

本发明的有益效果：本发明提供了一种汽车高光高硬特种水基复合材料，具有高光泽和高硬度。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

本申请中部分原料的介绍：

丙烯酸树脂，CAS：25035-69-2，购于东莞市厚街森悦化工产品经营部，品牌：森悦，型号：SY-1809，粘度(25℃)：3000MPa·s，固含量：70％，理论羟值：35mgKOH/g，酸值：6mgKOH/g，色号≤1(Fe-Co)，溶剂：甲苯/醋酸丁酯。

醇酸树脂，购于广德巴德士化工有限公司，品牌：华球，固含量：70％，粘度(30℃)：3万MPa·s，酸价≤146mgKOH/g，色号≤4，羟值：100％。

二月桂酸二丁基锡，CAS：77-58-7，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：B14950-500g，规格：AR，分子量：631.56。作用：促干剂。

二丁基醋酸锡，CAS：1067-33-0，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A16779-500G，纯度：95.0％，分子量：351.0。作用：促干剂。

二丁氧基二丁基锡烷，CAS：3349-36-8，购于上海迈瑞尔化学技术有限公司，产品编号：GEL-SND3180-100G，分子量：379.16。作用：促干剂。

二甲基乙醇胺，CAS：108-01-0，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：C14513-2.5L，规格：AR，分子量：89.14。作用：pH调节剂。

二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐，CAS：147-24-0，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，产品编号：E1201041000，纯度：99.0％，分子量：291.82。作用：pH调节剂。

醋酸钠，CAS：6131-90-4，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，产品编号：E0104975000，纯度：99.5％，分子量：136.08。作用：pH调节剂。

萘满，CAS：119-64-2，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：B14428-5L，规格：AR，分子量：132.21。作用：助溶剂。

1-四氢萘酮，CAS：529-34-0，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A13453-500ml，纯度：97.0％，分子量：146.19。作用：助溶剂。

4-甲氧基苯乙胺，CAS：55-81-2，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：D0502821000，纯度：98.0％，分子量：151.21。作用：助溶剂。

甲磺酸乙酯，CAS：62-50-0，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A34551-100g，纯度：99.0％，分子量：124.16。作用：分散剂。

聚季铵盐-6，CAS：26062-79-3，购于百灵威科技有限公司，产品编号：409014，浓度：20wt.％，溶剂：去离子水。作用：分散剂。

氰甲基磷酸二乙酯，CAS：2537-48-6，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：A020250-500g，纯度：98.0％，分子量：177.14。作用：分散剂。

肌醇六磷酸酯，CAS：83-86-3，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：C10249-500g，纯度：70.0％，分子量：660.04。作用：防锈剂。

磷酸钙，CAS：7758-87-4，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：B12177-2.5kg，纯度：96.0％，分子量：310.17。作用：防锈剂。

钼酸锶，CAS：13470-04-7，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：040238，纯度：99.9％，分子量：247.56。作用：防锈剂。

硼化钼，CAS：12006-98-3，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：E061756-100g，纯度：99.0％，分子量：106.75。作用：防锈剂。

异佛尔酮二异氰酸酯，CAS：4098-71-9，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A12075-500ml，纯度：98.0％，分子量：222.24。作用：增光剂。

三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，CAS：3290-92-4，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A13676-500ml，纯度：90.0％，分子量：338.4。作用：增光剂。

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，CAS：15625-89-5，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A17684-2.5kg，纯度：85.0％，分子量：296.32。作用：增光剂。

三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)，CAS：10193-96-1，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A58182-500G，纯度：80.0％，分子量：356.47。作用：增光剂。

聚乙二醇丁二酸酯，CAS：25569-53-3，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：182036，纯度：99.0％，分子量：162.14。作用：增光剂。

六甲基二硅氧烷，CAS：107-46-0，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A11073-500ml，纯度：99.0％，分子量：162.38。作用：增硬剂。

八苯基环四硅氧烷，CAS：546-56-5，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：D051040-500g，纯度：98.0％，分子量：793.17。作用：增硬剂。

十甲基环五硅氧烷，CAS：541-02-6，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A30775-25mL，纯度：99.0％，分子量：370.77。作用：增硬剂。

双三甲基硅氧基甲基硅烷，CAS：1873-88-7，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A13420-1L，纯度：98.0％，分子量：222.5。作用：增硬剂。

四甲基二乙烯基二硅氧烷，CAS：2627-95-4，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A13426-500ml，纯度：98.0％，分子量：186.4。作用：增硬剂。

月桂醇聚氧乙烯醚，CAS：9002-92-0，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：D16112-500g，纯度：高纯级Brij-35，分子量：626.86。作用：润湿剂。

聚乙二醇单辛基苯基醚，CAS：9002-93-1，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：B12641-500ml，规格：AR，分子量：324.41。作用：润湿剂。

十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠，CAS：9004-82-4，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A62226-2.5l，纯度：25.0％，分子量：272.38。作用：润湿剂。

聚碳化二亚胺，CAS：151-51-9，购于南通润丰石油化工有限公司，纯度：96.0％，分子量：42.04。作用：交联剂。

二异丙基碳化二亚胺，CAS：93-13-0，购于山东力昂新材料科技有限公司，纯度：98.0％，分子量：217.24。作用：交联剂。

二环己基碳二亚胺，CAS：538-75-0，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A11414-500g，纯度：99.0％，分子量：260.33。作用：交联剂。

蓖麻油，CAS：8001-79-4，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A12695-500ml，规格：AR，分子量：933.44。作用：制备改性蓖麻油。

甲酸，CAS：64-18-6，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A10083-500ml，规格：AR，分子量：46.03。作用：制备改性蓖麻油。

磷酸，CAS：7664-38-2，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：B10082-500ml，纯度：85.0％，溶剂：水，分子量：98.0。作用：制备改性蓖麻油。

双氧水，CAS：7722-84-1，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A296644-500ml，纯度：30.0％，溶剂：水，分子量：34.01。作用：制备改性蓖麻油。

磷酸三丙酯，CAS：513-08-6，购于百灵威科技有限公司，纯度：96.0％，分子量：224。作用：制备改性蓖麻油。

五氧化二磷，CAS：1314-56-3，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A10162-500g，规格：AR，分子量：141.94。作用：制备改性蓖麻油。

无水乙醇，CAS：64-17-5，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：A040857-20L，纯度：99.5％，分子量：46.07。作用：制备改性蓖麻油。

氢氧化钠，CAS：1310-73-2，购于西亚化学科技(山东)有限公司，货号：A12087-500g，规格：AR，分子量：40。作用：制备改性蓖麻油。

对乙基苯酚，CAS：123-07-9，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：A12760-500g，纯度：98.0％，分子量：122.16。作用：制备改性蓖麻油。

4-氯-3,5-二甲基苯酚，CAS：88-04-0，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：A10956-500g，纯度：99.0％，分子量：156.61。作用：制备改性蓖麻油。

实施例1

一种汽车高光高硬特种水基复合材料，由混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水组成。

所述混合树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂按质量比2.7:1.2的混合物。

所述促干剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基醋酸锡、二丁氧基二丁基锡烷按质量比7.3:4.8:3.7的混合物。

所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐、醋酸钠按质量比9.3:7.2:4.8的混合物。

所述助溶剂为萘满、1-四氢萘酮、4-甲氧基苯乙胺按质量比13.2:7.1:5.8的混合物。

所述分散剂为甲磺酸乙酯、聚季铵盐-6、氰甲基磷酸二乙酯按质量比11.2:8.4:3.3的混合物。

所述防锈剂为肌醇六磷酸酯、磷酸钙、钼酸锶、硼化钼按质量比17.3:8.6:7.2:13.1的混合物。

所述增光剂为改性蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、聚乙二醇丁二酸酯按质量比37.3:29.7:23.1:19.8:17.2:11.3的混合物。

所述增硬剂为六甲基二硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷按质量比39.7:28.6:20.3:16.1:10.5的混合物。

所述润湿剂为月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单辛基苯基醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠按质量比43.9:37.6:29.1的混合物。

所述交联剂为聚碳化二亚胺、二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳二亚胺按质量比9.3:7.6:4.2的混合物。

所述改性蓖麻油的制备方法为：

⑴在55℃将110重量份蓖麻油、17重量份甲酸、2重量份磷酸、90重量份双氧水混合并以180rpm的转速搅拌5h，随后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到前体A；

⑵在55℃将50重量份磷酸三丙酯、30重量份五氧化二磷混合并以180rpm的转速搅拌2h；然后加入50重量份无水乙醇并升温至90℃，同时以180rpm的转速搅拌，反应时间为12h，得到前体B；

⑶在50℃将前体A、前体B、增效剂、水按质量比1:1.7:3.2:6.3混合并以120rpm的转速搅拌5h，用浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至7.8，然后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到所述改性蓖麻油；所述增效剂为对乙基苯酚、4-氯-3,5-二甲基苯酚按质量比1:2的混合物。

所述汽车高光高硬特种水基复合材料的制备方法为：在45℃将所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水混合并以180rpm的转速搅拌35min，得到所述汽车高光高硬特种水基复合材料；所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂的质量分数分别为35％、0.6％、1.2％、7.3％、1.5％、15％、7.8％、7.5％、0.8％、0.3％，余量为水。

实施例2

与实施例1基本相同，区别仅在于：

所述改性蓖麻油的制备方法为：

⑴在55℃将110重量份蓖麻油、17重量份甲酸、2重量份磷酸、90重量份双氧水混合并以180rpm的转速搅拌5h，随后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到前体A；

⑵在55℃将50重量份磷酸三丙酯、30重量份五氧化二磷混合并以180rpm的转速搅拌2h；然后加入50重量份无水乙醇并升温至90℃，同时以180rpm的转速搅拌，反应时间为12h，得到前体B；

⑶在50℃将前体A、前体B、增效剂、水按质量比1:1.7:3.2:6.3混合并以120rpm的转速搅拌5h，用浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至7.8，然后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到所述改性蓖麻油；所述增效剂为对乙基苯酚。

实施例3

与实施例1基本相同，区别仅在于：

所述改性蓖麻油的制备方法为：

⑴在55℃将110重量份蓖麻油、17重量份甲酸、2重量份磷酸、90重量份双氧水混合并以180rpm的转速搅拌5h，随后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到前体A；

⑵在55℃将50重量份磷酸三丙酯、30重量份五氧化二磷混合并以180rpm的转速搅拌2h；然后加入50重量份无水乙醇并升温至90℃，同时以180rpm的转速搅拌，反应时间为12h，得到前体B；

⑶在50℃将前体A、前体B、增效剂、水按质量比1:1.7:3.2:6.3混合并以120rpm的转速搅拌5h，用浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至7.8，然后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到所述改性蓖麻油；所述增效剂为4-氯-3,5-二甲基苯酚。

对比例1

一种汽车高光高硬特种水基复合材料，由混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水组成。

所述混合树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂按质量比2.7:1.2的混合物。

所述促干剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基醋酸锡、二丁氧基二丁基锡烷按质量比7.3:4.8:3.7的混合物。

所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐、醋酸钠按质量比9.3:7.2:4.8的混合物。

所述助溶剂为萘满、1-四氢萘酮、4-甲氧基苯乙胺按质量比13.2:7.1:5.8的混合物。

所述分散剂为甲磺酸乙酯、聚季铵盐-6、氰甲基磷酸二乙酯按质量比11.2:8.4:3.3的混合物。

所述防锈剂为肌醇六磷酸酯、磷酸钙、钼酸锶、硼化钼按质量比17.3:8.6:7.2:13.1的混合物。

所述增光剂为异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、聚乙二醇丁二酸酯按质量比29.7:23.1:19.8:17.2:11.3的混合物。

所述增硬剂为六甲基二硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷按质量比39.7:28.6:20.3:16.1:10.5的混合物。

所述润湿剂为月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单辛基苯基醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠按质量比43.9:37.6:29.1的混合物。

所述交联剂为聚碳化二亚胺、二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳二亚胺按质量比9.3:7.6:4.2的混合物。

所述汽车高光高硬特种水基复合材料的制备方法为：在45℃将所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水混合并以180rpm的转速搅拌35min，得到所述汽车高光高硬特种水基复合材料；所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂的质量分数分别为35％、0.6％、1.2％、7.3％、1.5％、15％、7.8％、7.5％、0.8％、0.3％，余量为水。

对比例2

一种汽车高光高硬特种水基复合材料，由混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水组成。

所述混合树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂按质量比2.7:1.2的混合物。

所述促干剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基醋酸锡、二丁氧基二丁基锡烷按质量比7.3:4.8:3.7的混合物。

所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐、醋酸钠按质量比9.3:7.2:4.8的混合物。

所述助溶剂为萘满、1-四氢萘酮、4-甲氧基苯乙胺按质量比13.2:7.1:5.8的混合物。

所述分散剂为甲磺酸乙酯、聚季铵盐-6、氰甲基磷酸二乙酯按质量比11.2:8.4:3.3的混合物。

所述防锈剂为肌醇六磷酸酯、磷酸钙、钼酸锶、硼化钼按质量比17.3:8.6:7.2:13.1的混合物。

所述增光剂为蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、聚乙二醇丁二酸酯按质量比37.3:29.7:23.1:19.8:17.2:11.3的混合物。

所述增硬剂为六甲基二硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷按质量比39.7:28.6:20.3:16.1:10.5的混合物。

所述润湿剂为月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单辛基苯基醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠按质量比43.9:37.6:29.1的混合物。

所述交联剂为聚碳化二亚胺、二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳二亚胺按质量比9.3:7.6:4.2的混合物。

所述汽车高光高硬特种水基复合材料的制备方法为：在45℃将所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水混合并以180rpm的转速搅拌35min，得到所述汽车高光高硬特种水基复合材料；所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂的质量分数分别为35％、0.6％、1.2％、7.3％、1.5％、15％、7.8％、7.5％、0.8％、0.3％，余量为水。

对比例3

一种汽车高光高硬特种水基复合材料，由混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水组成。

所述混合树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂按质量比2.7:1.2的混合物。

所述促干剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基醋酸锡、二丁氧基二丁基锡烷按质量比7.3:4.8:3.7的混合物。

所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐、醋酸钠按质量比9.3:7.2:4.8的混合物。

所述助溶剂为萘满、1-四氢萘酮、4-甲氧基苯乙胺按质量比13.2:7.1:5.8的混合物。

所述分散剂为甲磺酸乙酯、聚季铵盐-6、氰甲基磷酸二乙酯按质量比11.2:8.4:3.3的混合物。

所述防锈剂为肌醇六磷酸酯、磷酸钙、钼酸锶、硼化钼按质量比17.3:8.6:7.2:13.1的混合物。

所述增光剂为改性蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、聚乙二醇丁二酸酯按质量比37.3:29.7:23.1:19.8:17.2:11.3的混合物。

所述增硬剂为六甲基二硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷按质量比39.7:28.6:20.3:16.1:10.5的混合物。

所述润湿剂为月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单辛基苯基醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠按质量比43.9:37.6:29.1的混合物。

所述交联剂为聚碳化二亚胺、二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳二亚胺按质量比9.3:7.6:4.2的混合物。

所述改性蓖麻油的制备方法为：

⑴在55℃将110重量份蓖麻油、17重量份甲酸、2重量份磷酸、90重量份双氧水混合并以180rpm的转速搅拌5h，随后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到前体A；

⑵在55℃将50重量份磷酸三丙酯、30重量份五氧化二磷混合并以180rpm的转速搅拌2h；然后加入50重量份无水乙醇并升温至90℃，同时以180rpm的转速搅拌，反应时间为12h，得到前体B；

⑶在50℃将前体A、前体B、水按质量比1:1.7:6.3混合并以120rpm的转速搅拌5h，用浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至7.8，然后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到所述改性蓖麻油。

所述汽车高光高硬特种水基复合材料的制备方法为：在45℃将所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水混合并以180rpm的转速搅拌35min，得到所述汽车高光高硬特种水基复合材料；所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂的质量分数分别为35％、0.6％、1.2％、7.3％、1.5％、15％、7.8％、7.5％、0.8％、0.3％，余量为水。

对比例4

一种汽车高光高硬特种水基复合材料，由混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水组成。

所述混合树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂按质量比2.7:1.2的混合物。

所述促干剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基醋酸锡、二丁氧基二丁基锡烷按质量比7.3:4.8:3.7的混合物。

所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐、醋酸钠按质量比9.3:7.2:4.8的混合物。

所述助溶剂为萘满、1-四氢萘酮、4-甲氧基苯乙胺按质量比13.2:7.1:5.8的混合物。

所述分散剂为甲磺酸乙酯、聚季铵盐-6、氰甲基磷酸二乙酯按质量比11.2:8.4:3.3的混合物。

所述防锈剂为肌醇六磷酸酯、磷酸钙、钼酸锶、硼化钼按质量比17.3:8.6:7.2:13.1的混合物。

所述增光剂为改性蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、聚乙二醇丁二酸酯按质量比37.3:29.7:23.1:19.8:17.2:11.3的混合物。

所述增硬剂为六甲基二硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷按质量比39.7:28.6:20.3:16.1:10.5的混合物。

所述润湿剂为月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单辛基苯基醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠按质量比43.9:37.6:29.1的混合物。

所述交联剂为聚碳化二亚胺、二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳二亚胺按质量比9.3:7.6:4.2的混合物。

所述改性蓖麻油的制备方法为：

⑴在55℃将110重量份蓖麻油、17重量份甲酸、2重量份磷酸、90重量份水混合并以180rpm的转速搅拌5h，随后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到前体A；

⑵在55℃将50重量份磷酸三丙酯、30重量份五氧化二磷混合并以180rpm的转速搅拌2h；然后加入50重量份无水乙醇并升温至90℃，同时以180rpm的转速搅拌，反应时间为12h，得到前体B；

⑶在50℃将前体A、前体B、增效剂、水按质量比1:1.7:3.2:6.3混合并以120rpm的转速搅拌5h，用浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至7.8，然后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到所述改性蓖麻油；所述增效剂为对乙基苯酚、4-氯-3,5-二甲基苯酚按质量比1:2的混合物。

所述汽车高光高硬特种水基复合材料的制备方法为：在45℃将所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水混合并以180rpm的转速搅拌35min，得到所述汽车高光高硬特种水基复合材料；所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂的质量分数分别为35％、0.6％、1.2％、7.3％、1.5％、15％、7.8％、7.5％、0.8％、0.3％，余量为水。

对比例5

一种汽车高光高硬特种水基复合材料，由混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水组成。

所述混合树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂按质量比2.7:1.2的混合物。

所述促干剂为二月桂酸二丁基锡、二丁基醋酸锡、二丁氧基二丁基锡烷按质量比7.3:4.8:3.7的混合物。

所述pH调节剂为二甲基乙醇胺、二甲氨基乙醇二苯甲醚盐酸盐、醋酸钠按质量比9.3:7.2:4.8的混合物。

所述助溶剂为萘满、1-四氢萘酮、4-甲氧基苯乙胺按质量比13.2:7.1:5.8的混合物。

所述分散剂为甲磺酸乙酯、聚季铵盐-6、氰甲基磷酸二乙酯按质量比11.2:8.4:3.3的混合物。

所述防锈剂为肌醇六磷酸酯、磷酸钙、钼酸锶、硼化钼按质量比17.3:8.6:7.2:13.1的混合物。

所述增光剂为改性蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、聚乙二醇丁二酸酯按质量比37.3:29.7:23.1:19.8:17.2:11.3的混合物。

所述增硬剂为六甲基二硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷按质量比39.7:28.6:20.3:16.1:10.5的混合物。

所述润湿剂为月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单辛基苯基醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠按质量比43.9:37.6:29.1的混合物。

所述交联剂为聚碳化二亚胺、二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳二亚胺按质量比9.3:7.6:4.2的混合物。

所述改性蓖麻油的制备方法为：

⑴在55℃将110重量份蓖麻油、17重量份浓度为1.2mol/L的硫酸水溶液、2重量份磷酸、90重量份双氧水混合并以180rpm的转速搅拌5h，随后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到前体A；

⑵在55℃将50重量份磷酸三丙酯、30重量份五氧化二磷混合并以180rpm的转速搅拌2h；然后加入50重量份无水乙醇并升温至90℃，同时以180rpm的转速搅拌，反应时间为12h，得到前体B；

⑶在50℃将前体A、前体B、增效剂、水按质量比1:1.7:3.2:6.3混合并以120rpm的转速搅拌5h，用浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至7.8，然后在75℃、气压为35kPa的条件下处理6h，得到所述改性蓖麻油；所述增效剂为对乙基苯酚、4-氯-3,5-二甲基苯酚按质量比1:2的混合物。

所述汽车高光高硬特种水基复合材料的制备方法为：在45℃将所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂、水混合并以180rpm的转速搅拌35min，得到所述汽车高光高硬特种水基复合材料；所述混合树脂、促干剂、pH调节剂、助溶剂、分散剂、防锈剂、增光剂、增硬剂、润湿剂、交联剂的质量分数分别为35％、0.6％、1.2％、7.3％、1.5％、15％、7.8％、7.5％、0.8％、0.3％，余量为水。

测试例1

光泽度测试：使用三角度智能光泽仪(生产厂家：广州标格达仪器公司，型号：BGD515/S)测试由本发明各实施例、对比例所得汽车高光高硬特种水基复合材料的光泽度。在10cm×10cm×0.3cm的透明玻璃板的一个表面喷涂无光黑漆，烘烤使其固化成膜，然后在玻璃板的另一面使用涂布器(生产厂家：东莞科建仪器公司)将由本发明各实施例、对比例所得汽车高光高硬特种水基复合材料分别制备成膜作为试样，干膜厚度50±1μm。使用所述三角度智能光泽仪分别测试各试样的20°、60°、85°的光泽，每个角度各测试7次然后取平均值。

表1汽车高光高硬特种水基复合材料的光泽度

测试例2

硬度测试：根据GB/T6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》，在25℃、相对湿度50％的条件下采用中国天津市材料试验机厂生产的QHQ型涂膜划痕硬度仪测试由本发明各实施例、对比例所得汽车高光高硬特种水基复合材料的硬度；铅笔笔芯露出笔杆4.6mm，铅笔移动速度1mm/s，移动距离15mm。在符合GB/T 9271-2008《色漆和清漆标准试板》规定的纤维补强水泥板表面涂抹所述汽车高光高硬特种水基复合材料，在25℃、相对湿度50％环境下调节24h后得到干膜厚度为250μm的漆膜。测试结果如表2所示。

表2汽车高光高硬特种水基复合材料的硬度

实施例1(采用对乙基苯酚、4-氯-3,5-二甲基苯酚按质量比1:1的混合物作为所述增效剂，以特定方法对蓖麻油改性)的20°光泽＝84.1、60°光泽＝92.8、85°光泽＝99.0、硬度＝6H，明显优于其他各实施例和对比例，这是由于：蓖麻油和丙烯酸树脂、醇酸树脂之间因为分子构型的差异而使它的增光能力不够理想，因此本发明的技术方案旨在对蓖麻油进行改性处理，为其引入磷酸基团；磷酸基团的弱极性可增强蓖麻油与本发明树脂体系的相容性和湿润性。对乙基苯酚和4-氯-3,5-二甲基苯酚中的酚羟基因其特定电负性可以促进在蓖麻油中接入磷酸基团；而对乙基苯酚中两个对乙基的存在和4-氯-3,5-二甲基苯酚中氯离子和两个间甲基的存在，因为它们自身特殊位点具有特定的活化能而能够实现向蓖麻油中接入充分多的磷酸基团；经过改性处理的蓖麻油因接入了充分多的磷酸基团而能够在由本发明特定方法制得的水性树脂体系中具有更好的相容性、润湿性和流平性，尤其是增强了所用增硬剂和基体分子间的分散度和结合力，同时还能够调整所述水性树脂的表面张力，使其在固化后具有更高光泽度和硬度。此外，在蓖麻油的改性过程中，双氧水提供氧化氛围，甲酸提供较强的酸性环境，促使蓖麻油发生环氧化，随后与磷酸三丙酯、五氧化二磷联合发生开环反应，得到的中间产物在碱性环境下在对乙基苯酚、4-氯-3,5-二甲基苯酚的催化下生成与本发明技术方案所采用的以丙烯酸树脂、醇酸树脂为主体的树脂体系相容性更高的改性蓖麻油。其中对乙基苯酚因其对乙基结构能与蓖麻油中的非极性部分更好地相容，而4-氯-3,5-二甲基苯酚中的氯可发生取代反应而提高反应速率。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。