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不同环氧树脂用量的氨基树脂对涂膜性能的影

发布时间:2020-06-11人气:8

  随着环保法规的强化,溶剂型涂料受到限制,从而促使涂料向高固体分涂料、水性涂料等环保型涂料的方向发展,尤其以水作溶剂的水性涂料具有节省资源、低VOC排放量等优点而获得迅速发展。

  本文研制的水性环氧丙烯酸浸涂漆不仅保留了溶剂型涂料的优点,而且使形状复杂工件的涂装简单化,主要用于汽车底盘的涂装。经过三年多的使用,该浸涂漆完全能满足各项性能的要求。

  丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丙酯、苯乙烯、环氧树脂、二甲基乙醇胺、丁醇、过氧化苯甲酰、乙二醇醚类溶剂,均为工业级。

  在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口烧瓶中加入丁醇和环氧树脂,升温到110℃,匀速搅拌下滴加溶有过氧化苯甲酰的混合单体,在1.5~2h内滴完;滴加完毕后,保温至转化率大于98%,加入乙二醇醚类溶剂,然后加入二甲基乙醇胺进行中和,至所得的环氧丙烯酸树脂pH值7~7.5,并用一定量去离了水稀释至固含量为50%2%,出料,制得淡黄色透明粘稠状水性环氧丙烯酸树脂。

  生产工艺:将部分水性环拉丙烯酸树脂、专用稀释剂和全部分散剂投入调漆缸中,搅拌均匀后,加入各种颜填料,分散均匀后,用砂磨机研磨至细节30m,补足剩余的水性环氧丙烯酸树脂、消泡剂、水性氨基树脂、稀释剂,搅拌均匀,过滤,包装。

  环氧丙烯酸树脂配方的关键是选用单体,通过不同单体的组合来满足漆膜特性的技术要求。共聚物的玻璃化温度(Tg)很重要,共聚物发生玻璃化转变时,许多物理性能,特别是力学性能随之发生急剧的变化。根据公式推算出共聚物的Tg,调整树脂的硬度,并引入羟基和羧基达到水溶性和交联官能团。所用单体的物理性能及主要作用见表3。

  选择上面几种单体的不同配比制树脂,随着共聚物Tg的下降,漆膜的柔韧性好,起泡倾向减小。

  制所用的水溶性树脂的方法之一,是用有机胺来中和环氧丙烯酸树脂上的羧基成盐,从而获得水溶性。有机胺具有挥发性,在涂料加热成膜时,由于有机胺的挥发而释放出COOH,与涂料中的氨基树脂反应,形成性能优良的交联涂膜。胺的选用影响涂料的粘度、贮存稳定性,以及涂膜固化及其性能等。水性漆膜烘烤起泡和表面起皱,胺是影响因素之一。三乙胺碱性强,反应向成盐方向进行,其用量少,沸点低,它一到达表面后就马上挥发成膜,涂膜表面干燥,但内部还没有干透,引起表面缺陷。而二甲基乙醇胺刚好与之相反,故本实验选用二甲基乙醇胺作为中和剂。

  为了提高树脂的水溶性,调节兴料的粘度和涂膜的流平性,必须加入少量亲水性助溶剂,如低级的醇和醇醚类溶剂。本配方选择乙二醇醚类、丁醇为助溶剂,与水按一定比例混合使用,所得涂料的施工固体分高,粘度适中,涂膜外观、流平性佳。乙二醇醚类溶剂对人体伤害大,可用丙二醇醚类溶剂代替。

  选择水性氨基树脂与环氧丙烯酸树脂交联成膜,使之成为不熔不溶的涂膜。氨基树脂的用量对涂膜的物理性能,如耐冲击性、柔韧性、硬度、附着力等有影响。不同用量的氨基树脂对涂膜性能的影响见表4。

  环氧丙烯酸树脂/氨基树脂 硬度 耐冲击性/cm 柔韧性/mm 附着力/级

  由表4可见,环氧丙烯酸树脂与氨基树脂配比为6~8:1时,涂膜的综合性能较好。

  水性涂料以水作溶剂,多数树脂呈弱碱性,所以水性涂料用的颜料与溶剂型涂料用的颜料有所不同。水性涂料要求颜料能够耐高温,颜料在水中不发胀,颜料色浆同水不返粗,颜料pH值接近中性。pH值太高,容易引起树脂皂化;pH太低,呈酸性,则导致树脂絮凝分层。本实验中所用的颜填料符合此要求。

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