全  站关键词

合成了环氧-胺阳离子树脂和环氧-丙烯酸酯接枝阳离子树脂,以这2种树脂共混制备了有机挥发物含量低的复配树脂用作水性汽车阴极电泳涂料。采用FTIR、DSC、TG和SEM分析研究了几种树脂的化学结构、影响漆膜玻璃化温度(Tg)、热稳定性等的因素并对漆膜的的表面形态和断面形态进行了观测。结果表明,复配树脂漆膜的综合性能最好;当环氧-丙烯酸接枝树脂的质量分数为80%时,复配漆膜有单一的Tg,说明2种树脂相容,从而对提高复配漆膜的综合性能起到协同作用。

环氧-胺阳离子树脂阴极电泳涂料的固化漆膜耐腐蚀性能优异、光泽度高,但柔韧性、冲击强度以及耐候性都较差,且需外加固化剂,涂膜的固化温度较高[1]。环氧-丙烯酸酯接枝阳离子树脂的阴极电泳涂膜可以自交联,固化温度较低,固化漆膜的柔韧性、冲击强度、硬度等性能优良,且兼具环氧树脂漆膜优异的耐腐蚀性能和丙烯酸树脂优良的耐气候老化性能[2,3]。目前环氧-丙烯酸酯阴极电泳涂料已得到广泛的应用,而环氧-胺树脂/环氧-丙烯酸酯接枝树脂复配阴极电泳涂料的制备及其漆膜的性能的研究未见报道。本文采用环氧-胺树脂和环氧-丙烯酸酯接枝树脂共混,制备有机挥发物含量低的复配水性汽车阴极电泳涂料,研究影响其漆膜性能的因素,以期获得综合性能更好的汽车阴极电泳涂料。

1实验部分

1·1原料

环氧树脂SM6101,江苏三木集团;甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St),C·P级,上海凌锋化学试剂有限公司;丙烯酰胺(AM),CP级,上海润捷化学试剂有限公司;过氧化二苯甲酰(BPO),AR级,上海沁威化工有限公司;正丁醇和丙二醇甲醚,CP级,广州市新港化工有限公司;二乙醇胺,AR级,成都市联合化工试剂研究所;乙酸,AR级,广州化学试剂厂;三聚氰胺甲醛树脂(HMMM),BASFLuwipal产品;滑石粉,永丰化工有限公司;二氧化钛,AR级,天津市福晨化学试剂厂;消泡剂BYK-028和分散润湿剂BYK-187,德国BYK公司。

1·2环氧-胺阳离子树脂的制备

在装有冷凝回流管、搅拌器和控温装置的1000mL四口圆底烧瓶中加入环氧树脂、正丁醇和丙二醇甲醚的混合溶剂,搅拌缓慢升温至90℃,滴加二乙醇胺(环氧树脂质量的23·5%),0·5h内滴完,在100℃反应2h,获得环氧-胺树脂,其胺值(KOH)为130~180mg/g。降温至80℃加入乙酸反应0·5h,至pH为5·8~6·6,在搅拌中加入去离子水,调整体系固含量为50%左右,制得环氧-胺阳离子树脂。

1·3环氧-丙烯酸酯阳离子树脂的制备

在装有冷凝回流管、搅拌器、恒压漏斗、油浴控温加热装置的1000mL四口烧瓶中加入环氧树脂和混合溶剂,在搅拌中升温至110℃,在氮气保护下,将溶解了过氧化二苯甲酰的丙烯酸酯类混合物缓慢滴加至反应体系中,在2h内滴加完毕,加正丁醇溶液,升温到110~115℃保温约4h,制得环氧-丙烯酸酯接枝树脂。将接枝树脂溶液降温至90℃,滴加二乙醇胺,在0·5h内滴加完,升温至100℃反应2h,降温至80℃加入乙酸反应0·5h,至pH为5·8~6·6,加入去离子水稀释,制得环氧-丙烯酸酯阳离子树脂。

1·4阴极电泳涂料的配制

配制阴极电泳漆液的参考配方见表1所示。制备环氧-胺、环氧-丙烯酸酯和环氧-胺/环氧-丙烯酸酯阴极电泳涂料所用配方基本相同,其中环氧-胺漆液需加入固化剂HMMM,其用量是环氧树脂质量的20%,而其他2种漆液的电泳涂膜在高温下可以自交联,无需外加固化剂。配制阴极电泳漆液的方法如下:将分散润湿剂、消泡剂和部分去离子水加入容器,高速搅拌5~6min后,加入二氧化钛和滑石粉,搅拌分散均匀。在高速搅拌中将环氧-胺阳离子树脂、环氧-丙烯酸酯阳离子树脂或环氧-胺阳离子树脂与环氧-丙烯酸酯阳离子树脂混合物缓慢加入容器,加完后继续搅拌分散30min,制成阴极电泳漆液。在电泳漆液中加入适量的乙酸和去离子水调整漆液的pH值和固含量。