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研究槽液稳定性好的丙烯酸阳极电泳涂料的制备

时间:2011-11-18 10:27:19 来源: 作者:小辉点击:次

312丙稀酸共聚树脂的玻璃化温度

树脂玻璃化温度Tg的高低反映出聚合物的柔软性或硬脆性。影响玻璃化温度的因素主要有2个:单体结构和聚合物的聚合度。当强极性单体的含量增加时,聚合物的玻璃化温度会升高。作为铝型材涂料来讲,常要求较高的硬度及柔韧性,这就需要合适的Tg。Tg过高时,体系的粘度会较大,对合成较高固含量的丙烯酸树脂不利,而且对Tg较高的电泳漆进行电泳涂装时,其漆膜容易起泡。由于本实验中丙烯酸共聚树脂是与氨基树脂交联固化成膜的,尽管设计较小的玻璃化温度,最终漆膜硬度也会有较大提高。本文以A4号树脂为基础,合成出不同Tg(按Fox方程计算)[3]的丙烯酸共聚树脂,在与氨基树脂按比例互混中和后配成12%的电泳原漆并进行电泳涂装实验,所得漆膜在160℃下烘烤30min后,其性能测试结果如表3所示。

从表3可看出,当丙烯酸树脂酸值为65mgKOH/g、羟值为69mgKOH/g、体系Tg为20℃时,合成出来的阳极电泳涂料漆膜性能优良。

313助溶剂的选择

分别考察了助溶剂丙二醇单甲醚、正丁醇、异丙醇、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)以及丙二醇单甲醚与异丙醇(体积化为1∶1)的混合溶剂对树脂、电泳漆及漆膜外观和电泳膝稳定性的影响,结果如表4所示。

由表4可见,采用正丁醇为溶剂时,漆液的水溶性不好,漆膜的质量也不好;以丙二醇单甲醚为溶剂时,漆膜的性能优异,但其树脂为淡黄色;以异丙醇为溶剂时树脂清澈透明,但膜的性能一般。采用沸点有梯度的丙二醇单甲醚、异丙醇的混合物做溶剂且当两者体积比为1∶1时,所得的丙烯酸共聚树脂、电泳漆液及漆膜性能最优。

314中和剂的选择

由于醇胺类有机碱中和剂沸点高,不易挥发。故本研究对乙醇胺、二乙醇胺、二甲基乙醇胺中和剂分别进行了考察,在中和率为90%时,所得漆膜的性能及槽液稳定性见表5。

为了缩短考察时间,以上槽液敞口搅拌稳定性的试验是在通风厨中进行的(水量蒸发大)。实验同时也考察了以上电泳漆液在一般环境条件下的敞口搅拌稳定性(1个月的稳定性可以通过)。从先前的实验数据来看,两者的考察结论基本相同。

从表5可以看出,选用乙醇胺、二乙醇胺、二甲基乙醇胺做中和剂时,树脂水溶性、漆膜性能及外观、槽液的耐油污性能等都差不多,但二乙醇胺做中和剂时电泳液电导率σ变化率最小,槽液的起泡消泡性能最好,槽液最稳定。

综上所述,所研制的丙烯酸阳极电泳涂料的最佳组分确定如下:丙烯酸共聚树脂的酸值为65mgKOH/g、羟值为69mgKOH/g、Tg为20℃,以沸点呈梯度变化、体积比为1∶1的丙二醇甲醚、异丙醇的混合物为溶剂,以二乙醇胺为中和剂。用该涂料制得的涂膜性能如表6所示。

4结论

通过试验优化合成了性能优异的丙烯酸阳极电泳涂料。所得涂料经电泳成膜固化后,其漆膜外观平整光亮,硬度高,附着力强,有优良的耐盐雾性和优异的户外耐候性。对树脂组成、助溶剂配比以及中和剂等组分进行了优化。确定了丙烯酸共聚树脂的酸值为65mgKOH/g,羟值为69mgKOH/g,体系Tg为20℃,以沸点呈梯度变化的体积比为1∶1的丙二醇单甲醚和异丙醇的混合物做溶剂及二乙醇胺做中和剂。所得的电泳漆其槽液稳定性最好。通常条件下,敞口搅拌一周后,电泳液的pH和电导率几乎不变,敞口搅拌1个月,槽液稳定。同时,其起泡消泡性亦为最好。

关键词： 研究稳定性丙烯酸

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