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  潘承武 1 , 姚雅萍 2 , 林旭 3 (1. 山东威海宏威涂料有限公司 , 264200; 2. 山东三角集团子午质检处 , 264200; 3. 山东威海市油漆厂 , 264200)     摘　要:讨论了铝板表面处理及涂料的附着力、耐甲乙酮性、颜基比、催化剂用量等对涂膜耐沸水性的影响。     关键词:铝塑板;涂膜;耐沸水性;影响因素     0　引　言     铝塑板由于质轻、性优、价廉、环保,而获得广泛应用。铝塑板涂膜起着装饰和保护双重作用,对其耐沸水性有着极高的要求。涂膜的耐沸水实验主要考察涂膜的二次物性,观察涂膜沸水试验后其性能及颜色有无变化,如通过沸水试验后,涂膜无起泡、剥落、开裂等破坏现象,涂膜就可以适应大多数环境,更有效地拓宽铝塑板在大多数环境中的应用。为此,本文就如何提高涂膜的耐沸水性进行了研究,分析影响涂膜耐沸水性的因素,并重点讨论聚酯氨基铝塑板涂料性能及其他因素对涂膜耐沸水性的影响。     1　实验方法及测试手段     1.1　样板的制备     在经过脱脂铬化处理的铝塑板上涂覆干膜厚约20μm的铝塑板涂料,并于铝板温度(PMT)205～220℃烘烤固化,测定涂膜的各项性能。     1.2　测试方法     耐MEK擦拭:按NCCAII—18测定;划格法附着力:按GB/T9286—1988测定;耐沸水性:按GB/T17748—1999测定。     2　结果与讨论     2.1　铝板表面处理对涂膜耐沸水性能的影响     铝板涂装前处理非常重要,因为铝板表面常存在油脂或表面太光滑等现象,使铝板表面成为弱界面层,如果处理不好,会严重影响涂膜耐沸水性能。对铝板表面进行脱脂和铬钝化,使洁净的铝板表面经过化学处理生成稳定的转化膜,以提高上层涂料对铝板的结合强度,可明显提高涂膜的耐沸水性能。表1为在一块有油迹的铝板上采用不同的处理方式,辊涂涂膜干燥后,所测得的涂膜耐沸水性。 表1  经过不同处理铝板的涂膜耐沸水性     2.2　附着力对涂膜耐沸水性的影响 附着力对涂膜耐沸水性的影响见图1。   图1  附着力对涂膜耐沸水性的影响     从图1可知,当附着力为0级时,涂膜耐沸水性最好,耐沸水2.5h无变化。在附着力降至2级以后,涂膜的耐沸水性能迅速下降;这是由于涂膜的附着力降低,导致涂膜与铝板之间的结合力变差,有利于沸水的渗入,加快了涂膜与铝板之间的剥离。合适的附着力应控制在0～2级之间。     2.3　耐甲乙酮(MEK)性对涂膜耐沸水性的影响     耐MEK性对涂膜耐沸水性的影响见图2。   图2  耐MEK性对涂膜耐沸水性的影响      从图2可知,涂膜的耐沸水性,先是随着耐MEK擦拭次数增加而越来越好的,当MEK擦拭次数达到120时,涂膜的耐沸水性最好;MEK擦拭次数超过120时,涂膜的耐沸水性反而随着MEK擦拭次数的升高而降低。因为初期耐MEK擦拭次数较少,涂膜的交联密度不够,沸水很容易渗透涂膜,同时涂膜也存在很多未反应的亲水基团(如—OH,—COOH),这些亲水基团与沸水发生水解反应,影响了涂膜的耐沸水性能。随着耐MEK擦拭次数的提高,涂膜的交联密度越高,涂膜的致密性也越来越好,加之随着基团的交联反应,留在涂膜中的亲水基团也越来越少,涂膜的耐沸水性就随之变好了;当耐MEK擦拭次数进一步增大时,涂膜的硬度提高了,附着力就下降。水虽然从涂膜渗透不过去了,由于附着力的降低,沸水可以从涂膜与铝板之间渗透进去,使涂膜的耐沸水性能变差。考虑涂膜的综合性能,耐MEK擦拭次数应控制在100～150之间。     提高烘烤温度可以提高涂膜的耐MEK擦拭次数性。在氨基树脂与聚酯树脂物质的量比为1∶5时,酸催化剂用量为2.5%(配方总量),固化时间均为60s时,研究提高烘烤温度对涂膜性能的影响,实验结果见表2。 表2  不同烘烤温度对涂膜性能的影响 　　由表2可见,随着温度的提高,涂膜的硬度和耐MEK性提高,而涂膜的T弯和附着力下降。说明随着烘烤温度的上升,化学反应加速,交联密度也随之增加,结果是涂膜硬度和耐MEK性提高,从而降低了附着力和T弯的性能。从整体考虑烘烤温度为205～220℃时,涂膜的综合性能最佳。综上所述,通过提高烘烤温度,适当提高涂膜的耐MEK性对耐沸水性是有利的。  2.4　催化剂添加量对涂膜耐沸水性的影响     催化剂添加量对涂膜耐沸水性的影响如图3所示。   图3  催化剂添加量对涂膜耐沸水的影响     从图3可知,随着催化剂添加量(以配方总量计)的增加,涂膜的耐沸水性先是逐渐升高,到达最高点,然后下降。这是由于催化剂用量的增加,更有效地催化氨基树脂烷氧基与聚酯树脂烃基的交联反应,涂膜的致密性变好,耐沸水也随之变好。当催化剂用量进一步增大时,催化剂的催化效果随之增强,涂膜的耐MEK性提高,但附着力下降了,同时体系的酸值也提高了,打破了整个体系的酸值与性能的平衡,损害了涂膜的耐沸水性。由于对甲苯磺酸(p-TSA)高极性,它对水的亲和力较大,大量存在于涂膜中对涂膜的耐沸水性不利。在满足涂膜充分固化的前提下,最好尽量少用催化剂,综合考虑,催化剂合适的添加量控制在2.0%～3.0%之间。     2.5　涂料的颜基比对耐沸水性能的影响     颜料的加入会降低涂膜的内聚力,以铝塑板涂料中常用的纯白和中国红两种颜色的面漆为例,在相同的基料体系中,纯白的附着力往往不如中国红,一般要差1级。这是由于纯白的颜基比要比中国红高得多,因而它的内聚力降低,涂膜的附着力也随之降低,从渗透性能上就表现为耐沸水性能相对差些。当颜基比达到或超过临界颜料体积浓度(CPVC)时,涂膜的耐沸水性会急剧降低,因为涂膜中颜料太多,结构松散,没有足够的树脂将它们粘合一起,沸水很容易渗透涂膜,致使涂膜起泡或脱落。实际上生产应用的纯白配方中,颜料的PVC值控制在20%～22%之间。     3　结　语     通过对各种因素的讨论,确定当铝板表面经过适当的处理,控制适当的附着力、耐MEK性、催化剂用量,以及合适的颜基比可使涂膜在铝板上有理想的耐沸水性能。 资料来源: hc360慧聪网 中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”