全  站关键词

阴极电泳涂料具有低污染、高效和节能的优点,广泛应用于汽车、轻工、建材、家电等的涂装[1]。阴极电泳涂料是以阳离子树脂为基料树脂,封闭型或部分封闭型的多异氰酸酯类为交联剂,并配合其他成分组成。[2]当前应用的主要有丙烯酸类,环氧树脂类,聚丁二烯类和聚氨酯类等几种树脂。应用最多的类型是以仲胺开环的环氧树脂类[3]。

MEQ值是对于涂料固含量的100g所需中和剂的毫摩尔数,其单位为mmol/100g[5]。在生产过程中,pH值往往是衡量树脂中和程度的指标,而MEQ值则往往被忽略,但是由于pH值受杂质离子影响较大,而MEQ值受杂质离子的影响较小,能较好的反应树脂的中和情况。因此MEQ值是涂料水溶性的重要表征参数。本实验采用二乙醇胺作为胺化试剂,采用经过TMP预聚的全封闭的甲苯二异氢酸酯作为固化剂,合成环氧树脂阴极电泳涂料[4]。测定了反应时间、温度的影响并探讨了固化剂的加入量对乳液粒径的影响。通过电位滴定的方法测定了MEQ值,并探讨了MEQ值对涂膜质量的影响。

1实验部分

1.1实验原料

甲苯二异氰酸酯(TDI,CP,天津益利化工厂);三羟甲基丙烷(TMP,AP,天津科密欧化学试剂有限公司);正丁醇、二正丁胺、二甲苯、氢氧化钠、浓盐酸、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二月桂酸二丁基锡、二乙醇胺(以上试剂均为AP);E-44环氧树脂(镇江丹宝树脂有限公司)。

1.2仪器

Perkin-ElmerSpectrum-2000傅立叶变换全反射红外光谱仪(美国);PHS-25型数显pH计(上海智光仪器仪表有限公司);Nano-ZS90激光粒度分析仪(英国马尔文仪器有限公司);DDY-8电泳仪(北京市六一仪器厂);TT220涂层测厚仪(上海峰志仪器有限公司);漆膜冲击器(上海安锐自动化仪表有限公司);DDS-307电导率仪(上海申骋仪器科技有限公司)。

1.3实验步骤

1.3.1TDI-TMP预聚向装有温度计、滴液漏斗、油水分离器、冷凝管的四口烧瓶中加入混合溶剂,和适量三羟甲基丙烷(TMP),回流脱水,降至室温,然后缓慢滴加甲苯二异氰酸酯,控制温度在70℃以下,滴加完毕后,70℃反应3h,测定NCO含量达到要求后,降温出料。

1.3.2全封闭固化剂的制备取适量上述的预聚物,升温至40℃,加入封闭剂,然后升温到70℃,保温反应3h,测定NCO含量达到要求后,降温出料备用。

1.3.3阴极电泳漆基料树脂的制备向装有温度计、滴液漏斗、油水分离器、冷凝管的四口烧瓶中加入E-44环氧树脂,适量二甲苯,升温至120℃,回流脱水,降温至70℃,恒温0·5h。缓慢滴加二乙醇胺,滴加完毕后80℃反应2h,反应完毕后,升温至160℃,脱去水和溶剂,降温至70℃,缓慢滴加封闭的TDI,保温2h,抽真空,脱去溶剂乙酸乙酯与乙酸丁酯,加入适量助溶剂正丁醇,缓慢滴加乳酸,反应1h,加入二月桂酸二丁基锡,适量去离子水分散制得一定固含量的乳液。

1.3.4涂装工艺以不锈钢板做阳极,以经过脱脂,磷化后的马口铁板作为阴极,在150v下电泳三分钟,水洗,在180℃下烘烤30min即可。

1.4性能测试

1.4.1红外测试采用傅立叶变换全反射红外光谱仪(P-ECo.Spectrum-2000),溴化钾压片法。

1.4.2环氧值的测定:GB/T4612-1984

1.4.3NCO含量的测定:二正丁胺一盐酸滴定法测定试样的-NCO含量。

1.4.4MEQ值的测定:采用电位滴定法[5]

1)精确称取电泳槽液试样约10g,放入100mL烧杯中;

2)在上述试样中加入THF溶液50mL,接入电位滴定装置;

3)将所得试样溶液用0.05mol/L氢氧化钾乙醇标准液按1ml/min的速度手动滴定,做电位曲线图

4)计算:根据下式计算MEQ值