本发明涉及一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，属于水性涂料技术领域。
背景技术：
近几年来，国家大力倡导和推动使用环境友好型产品，中车集团提出在货车、机客车和动车表面分步骤涂装以水性涂料为代表的环境友好型涂料的绿色转型战略的大背景下，水性涂料在铁路客车、机车上的使用量逐年增加。中车集团所属企业开发的时速160km动力集中复兴号动车组对车体外表面复合涂层、涂装面漆的防护性和装饰性提出特定要求。涂层的耐水性、耐盐雾性、耐人工气候加速试验等耐性指标，力学性能和硬度等项目必须符合q/cr581—2017要求，同时光泽度（60°）为60-70%，并且要提供多种颜色满足设计规范。通常做法是，选择高羟值的水性丙烯酸树脂，另外加入大量消光粉降低面漆的光泽，但是，这种方法的缺点，一方面漆膜光泽稳定性不好，会有失去原设计要求光泽的风险，另一方面，消光粉比较昂贵，无成本优势。因此，急需开发一种满足时速160km动力集中复兴号动车组外表面涂装底漆复合配套面漆特定要求的水性涂料。
技术实现要素：
针对现有技术的缺点，本发明提供一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，包括水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆，水性丙烯酸聚氨酯面漆以含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂和亲水型聚异氰酸酯固化剂为成膜物质，以颜料和水性有机色浆复合调整涂料颜色；水性环氧底漆提供与金属基材的附着力。所得水性涂料组合物具有低voc，环境友好，不燃不爆，安全可靠的特点；水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆配套的复合涂膜具有颜色丰富多样、光泽低、硬度高、耐水性好、耐腐蚀性好、耐候性佳的优点，综合性能符合q/cr581—2017中对实色面漆和底漆复合涂层的技术要求。
本发明提供了一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：包括水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆，水性丙烯酸聚氨酯面漆包括：甲组份和乙组份，所述甲组份包括含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂、分散剂、润湿剂、消泡剂、颜料、水性有机色浆、流变助剂、流平剂、增稠剂、消光粉、助溶剂和去离子水；所述乙组份为水可分散聚异氰酸酯固化剂；
水性环氧底漆包括：a组份和b组份，所述a组份包括水性环氧乳液、分散剂、表面活性剂、颜填料、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、增稠剂和去离子水；所述b组份包括水性环氧树脂固化剂、防闪锈剂和去离子水。
在铁路客车的金属基材表面喷涂水性环氧底漆和水性丙烯酸聚氨酯面漆，水性环氧底漆的a组份和b组份交联反应固化后与金属基材形成良好的附着，与水性丙烯酸聚氨酯面漆的甲组份和乙组份交联反应固化后配套，紧密结合形成一个整体复合涂层，提供防护性和装饰性。
上述组合物中，水性丙烯酸聚氨酯面漆，以质量份数计，甲组份包含：含羟基的水性丙烯酸树脂55-60份、自消光水性聚氨酯树脂5-15份、分散剂0.1-0.3份、润湿剂2.0-3.0份、消泡剂0.1-0.3份、颜料5-12份、水性有机色浆0.1-10份、流变助剂0.1-0.3份、流平剂0.2-0.4份、增稠剂0.2-0.3份、消光粉0-3份、助溶剂4-8份、去离子水补齐100份；乙组份包含：水可分散聚异氰酸酯75-80份、溶剂20-25份。
下面具体说明水性丙烯酸聚氨酯面漆的各组分：
所述的含羟基的水性丙烯酸树脂选自上海帅科化工的sk6480或者常州广树化工科技的gs359中的任意一种；
所述的自消光水性丙烯酸聚氨酯乳液选自广州亨缌克新材料有限公司的pu-210型号、荷兰帝斯曼的a-20802型号中的任意一种；
所述分散剂为丙烯酸酯共聚体的铵盐或者钠盐溶液中的任意一种或两种的混合；
所述润湿剂为非离子表面活性剂，非离子表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚；
所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物；
所述颜料为金红石型钛白粉、炭黑中的任意一种或两种的混合；所述水性有机色浆为水性涂料色浆中的永固紫色浆、蓝色浆、红色浆、黄色浆、绿色浆的任意一种或几种的混合。
所述流变助剂为非离子疏水改性聚氨酯类；所述流平剂为有机硅类；所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂；所述消光粉选用格雷斯ed-3、ed-30、c503中的任意一种；所述助溶剂为醇醚类中任意一种或几种混合；
所述水可分散聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯类，所述溶剂为丙二醇二醋酸酯。
进一步地，所述分散剂选用赢创迪高助剂的zetasperse3100、tegodispers755w、巴斯夫的px4585中的任意一种；润湿剂选用陶氏公司生产的tritonx-405；消泡剂选用迪高公司的foamex8030、foamex3062中的一种；
非离子疏水改性聚氨酯类流变助剂选用陶氏公司的rm-8w、rm-12w、罗门哈斯sct-275中的任意一种；有机硅类流平剂选用北京麦尔化工科技的hy5030；缔合型聚氨酯增稠剂选用罗门哈斯亚乐顺rm-2020；
脂肪族聚异氰酸酯类选用富斯曼科技的脂肪族聚异氰酸酯。
下面具体说明水性丙烯酸聚氨酯面漆的具体制备方法为：
第一步，配制甲组份：按配方量称取各组分，先将4/5的去离子水与1/5的含羟基的水性丙烯酸树脂、1/2的消泡剂、分散剂、润湿剂在300-400r/min转速搅拌下加入，加完后搅拌10-15min混合均匀，缓缓加入流变助剂，提高转速至600-800r/min搅拌15-20min，然后加入各种颜料，800-1000r/min高速分散搅拌20-30min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于15μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在600-800r/min搅拌下加入4/5的含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂、1/2的消泡剂，助溶剂、流平剂、1/5的去离子水，加完后搅拌10-15min，然后用增稠剂调整流出时间至30-40s（iso6号杯、25℃），加完后搅拌5-10min；选择性加入消光粉，调节光泽符合要求，搅拌5-10min，用水性有机色浆调色，搅拌5-10min，得到甲组份；
第二步，配制乙组份：将水可分散聚异氰酸酯与溶剂混合均匀，得到乙组份；
第三步，将甲组份与乙组份按质量比为(2-4):1混合均匀，得到铁路客车用多色低光泽水性涂料—水性丙烯酸聚氨酯面漆产品。
上述组合物中，所述的水性环氧底漆，以质量份数计，a组份包含：水性环氧乳液40-45份、分散剂1.5-2.5份、表面活性剂0.25-0.35份、颜填料32-38、附着力促进剂0.35-0.45份、消泡剂0.15-0.25份、流平剂0.3-0.5份、增稠剂0.1-0.2份和去离子水补齐100份；b组份包含：水性环氧树脂固化剂50-55份、防闪锈剂8-10份和去离子水补齐100份。
下面具体说明水性环氧底漆的各组分：
所述的水性环氧乳液选自上海精细化工的stw703a或者浙江安邦新材料的ab-ep-20中的任意一种；
所述的表面活性剂选自重庆艾克米科技的surfadol541dpm；
所述分散剂为阴离子亲水聚合物溶液，选自德国拜克的ak-4040；
所述的附着力促进剂为有机硅烷偶联剂，选用美国迈图的coatosilmp200。
所述的颜料为金红石型钛白粉、氧化铁红、滑石粉水性颜料中的任意一种或两种的混合；所述填料为磷酸锌、三聚磷酸铝和硅微粉的任意一种或几种的混合；
所述的消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物，选自陶氏化学的108f；所述流平剂为改性聚脲溶液，选自德国毕克的byk-420；所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，广东南辉新材料的ci-z090。
所述的水性环氧树脂固化剂选自上海精细化工的stw703b、所述的防闪锈剂选自青岛恩泽化工的ck-25。
下面具体说明水性环氧底漆的具体制备方法为：
第一步，配制a组份：按配方量称取各组分，先将4/5的去离子水与分散剂、表面活性剂在300-400r/min转速搅拌下加入，加完后搅拌10-15min混合均匀，然后加入各种颜填料，800-1000r/min高速分散搅拌20-30min，得到预分散浆料；上砂磨机研磨预分散浆料至细度小于25μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在600-800r/min搅拌下加入水性环氧乳液、消泡剂、附着力促进剂、流平剂、1/5的去离子水，加完后搅拌10-15min，然后用增稠剂调整粘度至3000-3500mpa·s（旋转粘度计4#转子60r/min、25℃），加完后搅拌5-10min得到a组份；
第二步，配制b组份：将水性环氧树脂固化剂、防闪锈剂和去离子水混合均匀，得到b组份；
第三步，将a组份与b组份按质量比为(8-12):1混合均匀，得到铁路客车用多色低光泽水性涂料，水性环氧底漆产品。
下面具体说明铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物的使用方法为：
第一步，清除铁路客车金属基材表面加工过程中产生的焊渣、毛刺、油污杂质后喷砂除锈；喷砂后的工件应完全除去氧化皮、铁锈和污物，粗糙度达到ry5=25~30μm，除锈后的金属表面，清洁度达到gb/t8923.1-2011规定的sa2.5级；
该步骤是对试板的准备过程：按照gb/t1727规定，用400目-800目砂纸打磨、清洁冷轧钢板或马口铁板，粗糙度达到ry5=25~30μm，清洁度达到gb/t8923.1-2011规定的sa2.5级，备用。
第二步，采用空气喷涂或者高压无气喷涂两道所述水性环氧底漆，涂层干膜厚度70~80μm，施工完毕后，在15~35℃，相对湿度30~70%的条件下，自然干燥24h以上，或先在15-35℃下放置1~2h后，在温度60~80℃条件下烘烤1~2h；
上述喷涂两道水性环氧底漆的喷涂间隔时间1.5~2h。
第三步，底漆涂层实干后，进行打磨，将颗粒、流挂打磨掉，并将漆膜表面打毛，无露底（局部凸点允许），然后将表面粉尘处理干净，刮涂腻子找平打磨；
第四步，腻子层实干后，喷涂所述水性丙烯酸聚氨酯面漆，涂层干膜厚度40~50μm，施工完毕后，在15~35℃，相对湿度30~70%的条件下，自然干燥24h以上，或先在15-35℃下放置1~2h后，在温度60~80℃条件下烘烤1~2h；即得多色低光泽水性涂层。
上述喷涂水性丙烯酸聚氨酯面漆过程中，采用空气喷涂或者高压无气喷涂的施工方式，底漆涂层实干后，用1000目-1500目砂纸打磨，表面清洁后，粉尘处理干净，湿碰湿喷涂2道所述水性丙烯酸聚氨酯面漆，2道喷涂间隔时间1.5~2h。
本发明的有益效果：
（1）本发明水性丙烯酸聚氨酯面漆以自消光水性聚氨酯树脂，不加或少加消光粉调节水性丙烯酸聚氨酯面漆的光泽，漆膜光泽稳定，维持时间长，满足时速160km动力集中复兴号动车组外表面光泽度要求，具有成本优势。
（2）本发明水性丙烯酸聚氨酯面漆产品添加水性环保颜料和有机色浆，形成颜色丰富多样的实色面漆，符合160km动力集中复兴号动车组外表面装饰需要。
（3）水性环氧底漆的a组份和b组份交联反应固化后与金属基材形成良好的附着，与水性丙烯酸聚氨酯面漆的甲组份和乙组份交联反应固化后配套，紧密结合形成一个整体复合涂层，为金属基材提供优良的耐腐蚀性和耐候性防护。
（4）本发明产品以水为稀释剂，添加水性树脂乳液和不含重金属的颜料，大大降低可挥发性有机物含量，生态环境友好，不燃不爆，基本消除安全隐患。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1：
配制水性丙烯酸聚氨酯甲组份，按照总量100kg投料，在300r/min转速搅拌下，往洁净的反应釜中加入12.64kg去离子、11kg含羟基的水性丙烯酸树脂sk6480、0.05kg消泡剂foamex8030、0.1kg分散剂zetasperse3100、3.0kg润湿剂tritonx-405，加完后搅拌10min混合均匀，缓缓加入0.1kg流变助剂rm-8w，提高转速至600r/min搅拌15min，然后加入3.5kg金红石型钛白粉、2kg炭黑，再提高转速至800r/min高速分散搅拌20min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于15μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在600r/min搅拌下，加入44kg含羟基的水性丙烯酸树脂sk6480、15kg自消光水性聚氨酯树脂pu-210、0.05kg消泡剂foamex8030，5kg助溶剂、0.2kg流平剂hy5030、3.16kg去离子水，加完后搅拌10min，然后用0.2kg增稠剂acrysolrm-2020调整流出时间至30-40s（iso6号杯、25℃），加完后搅拌5min；不加消光粉，加0.8kg黄色浆、0.2kg红色浆调色，搅拌5min，得到甲组份；
配制水性丙烯酸聚氨酯乙组份，按照总量100kg投料，将80kg亲水改性的聚异氰酸酯与20kg溶剂丙二醇二醋酸酯混合均匀，得到乙组份。
配制水性环氧底漆a组份，按照总量100kg投料，在300r/min转速搅拌下，在洁净的反应釜中加入17.144kg去离子水、1.5kg分散剂ak-4040、0.25kg表面活性剂surfadol541dpm，加完后搅拌10min混合均匀，然后加入10kg金红石型钛白粉、0.32kg氧化铁红、4.5kg滑石粉、6kg磷酸锌、11kg三聚磷酸铝、4kg硅微粉，提高转速至800r/min高速分散搅拌20min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于25μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在600r/min搅拌下加入40kg水性环氧乳液ab-ep-20、0.15kg消泡剂108f、0.35kg附着力促进剂ak-4040、0.3kg流平剂byk-420、4.286kg去离子水，加完后搅拌10min，然后用0.2kg增稠剂ci-z090调整粘度至3200mpa·s（旋转粘度计4#转子60r/min、25℃），加完后搅拌5min得到a组份；
配制水性环氧底漆b组份，按照总量100kg投料，将50kg水性环氧树脂固化剂stw703b、10kg防闪锈剂ck-25和40kg去离子水混合均匀，得到b组份；
实施例2：
配制水性丙烯酸聚氨酯甲组份，按照总量100kg投料，在350r/min转速搅拌下，往洁净的反应釜中加入8.96kg去离子、12kg含羟基的水性丙烯酸树脂gs359、0.1kg消泡剂foamex3062、0.2kg分散剂tegodispers755w、2.5kg润湿剂tritonx-405，加完后搅拌12min混合均匀，缓缓加入0.2kg流变助剂rm-12w，提高转速至700r/min搅拌15min，然后加入5kg金红石型钛白粉，再提高转速至900r/min高速分散搅拌25min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于15μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在700r/min搅拌下，加入48kg含羟基的水性丙烯酸树脂gs359、10kg自消光水性聚氨酯树脂a-20802、0.1kg消泡剂foamex3062，4kg助溶剂、0.4kg流平剂hy5030、2.24kg去离子水，加完后搅拌13min，然后用0.2kg增稠剂acrysolrm-2020调整流出时间35s（iso6号杯、25℃），加完后搅拌8min；加0.1kg消光粉ed-30，加完后搅拌6min，加5kg黄色浆、1kg绿色浆调色，搅拌7min，得到甲组份；
配制水性丙烯酸聚氨酯乙组份，按照总量100kg投料，将75kg亲水改性的聚异氰酸酯与25kg溶剂丙二醇二醋酸酯混合均匀，得到乙组份。
配制水性环氧底漆a组份，按照总量100kg投料，在350r/min转速搅拌下，在洁净的反应釜中加入15.36kg去离子水、2.0kg分散剂coatosilmp200、0.3kg表面活性剂surfadol541dpm，加完后搅拌12min混合均匀，然后加入8kg金红石型钛白粉、0.35kg氧化铁红、4kg滑石粉、6kg磷酸锌、10kg三聚磷酸铝、4kg硅微粉，提高转速至900r/min高速分散搅拌25min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于25μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在700r/min搅拌下加入45kg水性环氧乳液stw703a、0.2kg消泡剂108f、0.45kg附着力促进剂coatosilmp200、0.4kg流平剂byk-420、3.84kg去离子水，加完后搅拌12min，然后用0.1kg增稠剂ci-z090调整粘度至3300mpa·s（旋转粘度计4#转子60r/min、25℃），加完后搅拌8min得到a组份；
配制水性环氧底漆b组份，按照总量100kg投料，将55kg水性环氧树脂固化剂stw703b、9kg防闪锈剂ck-25和36kg去离子水混合均匀，得到b组份。
实施例3：
配制水性丙烯酸聚氨酯甲组份，按照总量100kg投料，在400r/min转速搅拌下，往洁净的反应釜中加入9.04kg去离子、12kg含羟基的水性丙烯酸树脂sk6480、0.15kg消泡剂foamex8030、0.3kg分散剂px4585、3.0kg润湿剂tritonx-405，加完后搅拌15min混合均匀，缓缓加入0.2kg流变助剂sct-275，提高转速至800r/min搅拌20min，然后加入9kg金红石型钛白粉、1kg炭黑，再提高转速至1000r/min高速分散搅拌30min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于15μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在800r/min搅拌下，加入48kg含羟基的水性丙烯酸树脂sk6480、10kg自消光水性聚氨酯树脂pu-210、0.15kg消泡剂foamex8030，4kg助溶剂、0.4kg流平剂hy5030、2.26kg去离子水，加完后搅拌15min，然后用0.3kg增稠剂acrysolrm-2020调整流出时间40s（iso6号杯、25℃），加完后搅拌10min；加0.1kg消光粉c503，加完后搅拌8min，加0.3kg黄色浆、0.1kg蓝色浆调色，搅拌10min，得到甲组份；
配制水性丙烯酸聚氨酯乙组份，按照总量100kg投料，将76kg亲水改性的聚异氰酸酯与24kg溶剂丙二醇二醋酸酯混合均匀，得到乙组份。
配制水性环氧底漆a组份，按照总量100kg投料，在400r/min转速搅拌下，在洁净的反应釜中加入16.4kg去离子水、2.0kg分散剂ak-4040、0.3kg表面活性剂surfadol541dpm，加完后搅拌15min混合均匀，然后加入8kg金红石型钛白粉、0.35kg氧化铁红、4kg滑石粉、6kg磷酸锌、11kg三聚磷酸铝、4.5kg硅微粉，提高转速至1000r/min高速分散搅拌30min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于25μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在800r/min搅拌下加入42kg水性环氧乳液stw703a、0.25kg消泡剂108f、0.4kg附着力促进剂ak-4040、0.5kg流平剂byk-420、4.1kg去离子水，加完后搅拌15min，然后用0.2kg增稠剂ci-z090调整粘度至3500mpa·s（旋转粘度计4#转子60r/min、25℃），加完后搅拌10min得到a组份；
配制水性环氧底漆b组份，按照总量100kg投料，将53kg水性环氧树脂固化剂stw703b、9kg防闪锈剂ck-25和38kg去离子水混合均匀，得到b组份。
实施例4：
配制水性丙烯酸聚氨酯甲组份，按照总量100kg投料，在400r/min转速搅拌下，往洁净的反应釜中加入13.52kg去离子、11kg含羟基的水性丙烯酸树脂sk6480、0.05kg消泡剂foamex3062、0.2kg分散剂px4585、2.5kg润湿剂tritonx-405，加完后搅拌13min混合均匀，缓缓加入0.3kg流变助剂rm-8w，提高转速至700r/min搅拌15min，然后加入11kg金红石型钛白粉、1kg炭黑，再提高转速至900r/min高速分散搅拌25min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于15μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在700r/min搅拌下，加入44kg含羟基的水性丙烯酸树脂sk6480、5kg自消光水性聚氨酯树脂a-20802、0.05kg消泡剂foamex3062，8kg助溶剂、0.2kg流平剂hy5030、2.26kg去离子水，加完后搅拌13min，然后用0.3kg增稠剂acrysolrm-2020调整流出时间35s（iso6号杯、25℃），加完后搅拌8min；加3.0kg消光粉ed-30，加完后搅拌10min，加0.1kg永固紫色浆、0.1kg蓝色浆调色，搅拌8min，得到甲组份；
配制水性丙烯酸聚氨酯乙组份，按照总量100kg投料，将80kg亲水改性的聚异氰酸酯与20kg溶剂丙二醇二醋酸酯混合均匀，得到乙组份。
配制水性环氧底漆a组份，按照总量100kg投料，在350r/min转速搅拌下，在洁净的反应釜中加入16.48kg去离子水、2.5kg分散剂coatosilmp200、0.35kg表面活性剂surfadol541dpm，加完后搅拌12min混合均匀，然后加入9kg金红石型钛白粉、0.35kg氧化铁红、3.5kg滑石粉、5kg磷酸锌、10kg三聚磷酸铝、4.5kg硅微粉，提高转速至900r/min高速分散搅拌25min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于25μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在750r/min搅拌下加入43kg水性环氧乳液stw703a、0.2kg消泡剂108f、0.4kg附着力促进剂coatosilmp200、0.4kg流平剂byk-420、4.12kg去离子水，加完后搅拌12min，然后用0.2kg增稠剂ci-z090调整粘度至3300mpa·s（旋转粘度计4#转子60r/min、25℃），加完后搅拌8min得到a组份；
配制水性环氧底漆b组份，按照总量100kg投料，将55kg水性环氧树脂固化剂stw703b、8kg防闪锈剂ck-25和37kg去离子水混合均匀，得到b组份。
实施例5：
通过实施例5说明本发明铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物的使用方法，具体包括以下步骤：
第一步：试板准备，按照gb/t1727规定，用400目砂纸打磨、清洁冷轧钢板或马口铁板，粗糙度平均为ry5=25μm，清洁度为gb/t8923.1-2011规定的sa2.5级；
第二步：喷涂水性环氧底漆，采用空气喷涂的施工方式，在准备好的试板上湿碰湿分别喷涂2道实施例1~4的水性环氧底漆，2道喷涂间隔时间1.5h，涂层干膜厚度平均为75μm，施工完后，先在25℃下放置1.5h后，在温度70℃条件下烘烤1.5h；
第三步，喷涂水性丙烯酸聚氨酯面漆：采用空气喷涂的施工方式，底漆涂层实干后，用1000目砂纸打磨，表面清洁后，粉尘处理干净，湿碰湿分别喷涂2道实施例1~4的水性丙烯酸聚氨酯面漆，2道喷涂间隔时间1.5h，涂层干膜平均厚度45μm，施工完后，先在25℃下放置1.5h后，在温度70℃条件下烘烤1h，即得铁路客车用多色低光泽水性复合涂层。
效果评价和性能测试：
将实施例1-4配制的铁路客车用多色低光泽水性涂料水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆包装后，在室温下静置30天。将实施例5喷涂制备的铁路客车用多色低光泽水性涂料组合物试验样板干燥后在温度23±2℃、相对湿度50±5%环境条件下放置7天后，按照下表1，对所列项目和试验标准进行测试，测试结果见表2。
表1产品的测试项目和试验标准
表2实施例1-5产品性能测试结果
从实施例1-实施例4的配比和表2测试数据看出，采用自消光水性聚氨酯树脂可以少加或者不加消光粉使实色面漆达到60-70%（60°）低光泽要求。制作的水性聚丙烯酸氨酯面漆和水性环氧底漆复合涂层具有优良的耐化学性、耐候性、耐水性、耐盐雾性，力学性能和颜色装饰满足实际使用，符合q/cr581—2017要求。可挥发性有机物（voc）含量均低于90g/l，符合环保要求。
以上所述实施方式仅为本发明专利的较佳实施方式，并不以此限制本发明其他实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：包括水性丙烯酸聚氨酯面漆和水性环氧底漆，水性丙烯酸聚氨酯面漆包括：甲组份和乙组份，所述甲组份包括含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂、分散剂、润湿剂、消泡剂、颜料、水性有机色浆、流变助剂、流平剂、增稠剂、消光粉、助溶剂和去离子水；所述乙组份为水可分散聚异氰酸酯固化剂；
水性环氧底漆包括：a组份和b组份，所述a组份包括水性环氧乳液、分散剂、表面活性剂、颜填料、附着力促进剂、消泡剂、流平剂、增稠剂和去离子水；所述b组份包括水性环氧树脂固化剂、防闪锈剂和去离子水；
在铁路客车的金属基材表面喷涂水性环氧底漆和水性丙烯酸聚氨酯面漆，水性环氧底漆的a组份和b组份交联反应固化后与金属基材形成良好的附着，与水性丙烯酸聚氨酯面漆的甲组份和乙组份交联反应固化后配套，紧密结合形成一个整体复合涂层。
2.根据权利要求1所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：所述水性丙烯酸聚氨酯面漆，以质量份数计，甲组份包含：含羟基的水性丙烯酸树脂55-60份、自消光水性聚氨酯树脂5-15份、分散剂0.1-0.3份、润湿剂2.0-3.0份、消泡剂0.1-0.3份、颜料5-12份、水性有机色浆0.1-10份、流变助剂0.1-0.3份、流平剂0.2-0.4份、增稠剂0.2-0.3份、消光粉0-3份、助溶剂4-8份、去离子水补齐100份；乙组份包含：水可分散聚异氰酸酯75-80份、溶剂20-25份。
3.根据权利要求2所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：所述的含羟基的水性丙烯酸树脂选自上海帅科化工的sk6480或者常州广树化工科技的gs359中的任意一种；
所述的自消光水性丙烯酸聚氨酯乳液选自广州亨缌克新材料有限公司的pu-210型号、荷兰帝斯曼的a-20802型号中的任意一种；
所述分散剂为丙烯酸酯共聚体的铵盐或者钠盐溶液中的任意一种或两种的混合；
所述润湿剂为非离子表面活性剂，非离子表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚；
所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物；
所述颜料为金红石型钛白粉、炭黑中的任意一种或两种的混合；所述水性有机色浆为水性涂料色浆中的永固紫色浆、蓝色浆、红色浆、黄色浆、绿色浆的任意一种或几种的混合；
所述流变助剂为非离子疏水改性聚氨酯类；所述流平剂为有机硅类；所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂；所述消光粉选用格雷斯ed-3、ed-30、c503中的任意一种；所述助溶剂为醇醚类中任意一种或几种混合；
所述水可分散聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯类，所述溶剂为丙二醇二醋酸酯。
4.根据权利要求3所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：
所述分散剂选用赢创迪高助剂的zetasperse3100、tegodispers755w、巴斯夫的px4585中的任意一种；润湿剂选用陶氏公司生产的tritonx-405；消泡剂选用迪高公司的foamex8030、foamex3062中的一种；
非离子疏水改性聚氨酯类流变助剂选用陶氏公司的rm-8w、rm-12w、罗门哈斯sct-275中的任意一种；有机硅类流平剂选用北京麦尔化工科技的hy5030；缔合型聚氨酯增稠剂选用罗门哈斯亚乐顺rm-2020；
脂肪族聚异氰酸酯类选用富斯曼科技的脂肪族聚异氰酸酯。
5.根据权利要求2所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：水性丙烯酸聚氨酯面漆的制备方法为：
第一步，配制甲组份：按配方量称取各组分，先将4/5的去离子水与1/5的含羟基的水性丙烯酸树脂、1/2的消泡剂、分散剂、润湿剂在300-400r/min转速搅拌下加入，加完后搅拌10-15min混合均匀，缓缓加入流变助剂，提高转速至600-800r/min搅拌15-20min，然后加入各种颜料，800-1000r/min高速分散搅拌20-30min，得到预分散浆料；用砂磨机研磨预分散浆料至细度小于15μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在600-800r/min搅拌下加入4/5的含羟基的水性丙烯酸树脂、自消光水性聚氨酯树脂、1/2的消泡剂，助溶剂、流平剂、1/5的去离子水，加完后搅拌10-15min，然后用增稠剂调整流出时间至30-40s（iso6号杯、25℃），加完后搅拌5-10min；选择性加入消光粉，调节光泽符合要求，搅拌5-10min，用水性有机色浆调色，搅拌5-10min，得到甲组份；
第二步，配制乙组份：将水可分散聚异氰酸酯与溶剂混合均匀，得到乙组份；
第三步，将甲组份与乙组份按质量比为(2-4):1混合均匀，得到铁路客车用多色低光泽水性涂料—水性丙烯酸聚氨酯面漆产品。
6.根据权利要求1所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：
所述的水性环氧底漆，以质量份数计，a组份包含：水性环氧乳液40-45份、分散剂1.5-2.5份、表面活性剂0.25-0.35份、颜填料32-38、附着力促进剂0.35-0.45份、消泡剂0.15-0.25份、流平剂0.3-0.5份、增稠剂0.1-0.2份和去离子水补齐100份；b组份包含：水性环氧树脂固化剂50-55份、防闪锈剂8-10份和去离子水补齐100份。
7.根据权利要求6所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：
所述的水性环氧乳液选自上海精细化工的stw703a或者浙江安邦新材料的ab-ep-20中的任意一种；
所述的表面活性剂选自重庆艾克米科技的surfadol541dpm；
所述分散剂为阴离子亲水聚合物溶液；
所述的附着力促进剂为有机硅烷偶联剂；
所述的颜料为金红石型钛白粉、氧化铁红、滑石粉水性颜料中的任意一种或两种的混合；所述填料为磷酸锌、三聚磷酸铝和硅微粉的任意一种或几种的混合；
所述的消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物；所述流平剂为改性聚脲溶液；所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂；
所述的水性环氧树脂固化剂选自上海精细化工的stw703b、所述的防闪锈剂选自青岛恩泽化工的ck-25。
8.根据权利要求7所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：所述分散剂为德国拜克的ak-4040；
所述的附着力促进剂为美国迈图的coatosilmp200；
所述的消泡剂为陶氏化学的108f；所述流平剂为德国毕克的byk-420；所述增稠剂为广东南辉新材料的ci-z090。
9.根据权利要求6所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物，其特征在于：所述的水性环氧底漆的制备方法为：
第一步，配制a组份：按配方量称取各组分，先将4/5的去离子水与分散剂、表面活性剂在300-400r/min转速搅拌下加入，加完后搅拌10-15min混合均匀，然后加入各种颜填料，800-1000r/min高速分散搅拌20-30min，得到预分散浆料；上砂磨机研磨预分散浆料至细度小于25μm，得到磨细浆料；将磨细浆料在600-800r/min搅拌下加入水性环氧乳液、消泡剂、附着力促进剂、流平剂、1/5的去离子水，加完后搅拌10-15min，然后用增稠剂调整粘度至3000-3500mpa·s，加完后搅拌5-10min得到a组份；
第二步，配制b组份：将水性环氧树脂固化剂、防闪锈剂和去离子水混合均匀，得到b组份；
第三步，将a组份与b组份按质量比为(8-12):1混合均匀，得到铁路客车用多色低光泽水性涂料—水性环氧底漆产品。
10.一种权利要求1~9任一项所述的铁路客车用多色低光泽水性涂料底漆和面漆组合物的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，清除铁路客车金属基材表面加工过程中产生的焊渣、毛刺、油污杂质后喷砂除锈；喷砂后的工件应完全除去氧化皮、铁锈和污物，粗糙度达到ry5=25~30μm，除锈后的金属表面，清洁度达到gb/t8923.1-2011规定的sa2.5级；
第二步，采用空气喷涂或者高压无气喷涂两道所述水性环氧底漆，涂层干膜厚度70~80μm，施工完毕后，在15~35℃，相对湿度30~70%的条件下，自然干燥24h以上，或先在15-35℃下放置1~2h后，在温度60~80℃条件下烘烤1~2h；
第三步，底漆涂层实干后，进行打磨，将颗粒、流挂打磨掉，并将漆膜表面打毛，无露底，然后将表面粉尘处理干净，刮涂腻子找平打磨；
第四步，腻子层实干后，喷涂所述水性丙烯酸聚氨酯面漆，涂层干膜厚度40~50μm，施工完毕后，在15~35℃，相对湿度30~70%的条件下，自然干燥24h以上，或先在15-35℃下放置1~2h后，在温度60~80℃条件下烘烤1~2h；即得多色低光泽水性涂层。
技术总结