返回顶部
返回首页
返回首页
今天是    | 政策法规 | 行业应用 |
home 您现在的位置: 首页 >音响及用品>产品资讯 > 详细信息
丙烯酸环氧树脂高耐候环保型阴极电泳涂料的研究,以自制阳离子型丙烯酸环氧树脂、颜填料、纳米级紫外线吸收剂和光屏蔽剂为原料
2020年01月13日    阅读量:4590     新闻来源:中网信息    |  投稿

以自制阳离子型丙烯酸环氧树脂、颜填料、纳米级紫外线吸收剂和光屏蔽剂为原料,研制LH- 3001A 丙烯酸环氧型阴极电泳涂料,该涂料具有良好的户外耐老化性和耐盐雾性,可作为底面合一涂料用于汽车、机械、重工等行业。

1 引言
      阴极电泳涂料作为汽车涂装底漆使用,能大幅度提高其耐腐蚀性能。由于市场的不断发展,行业的竞争越来越激烈,为了满足汽车等行业不断提高的产品质量、环保以及成本方面的需求,适用性、多样化的阴极电泳涂料也就相应出现,其中高耐候性、无铅无锡的环保型阴极电泳涂料已成为行业的发展方向,深受行业人士的重视中国机械网okmao.com
本文研制的LH-3001A 丙烯酸环氧高耐候环保型阴极电泳涂料,可作底面合一漆使用,优化了工艺,节约了成本,满足了环保的要求。

2 试验部分
2.1 主要原料
       主要原材料:环氧树脂E-20、E-51,工业品;甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、TDI(80/20),工业品;乙二醇乙醚、二乙二醇甲醚、正丁醇、甲基异丁基酮,分析纯;交联树脂,自制;二乙醇胺、冰醋酸,分析纯;氧化铋、炭黑、高岭土、纳米材料,工业品。

2.2 合成工艺
2.2.1 半封闭交联剂的制备
在装有搅拌器、冷凝器、滴加漏斗、温度计、N2 导入管的5 000 mL 四口烧瓶中加入TDI,开动搅拌,并使瓶内物料升温至(50±2)℃;开始滴加乙二醇乙醚,滴加结束后,升温至70 ℃;保持此温度反应1 h,检测NCO 值符合技术标准要求,制得半封闭异氰酸酯交联剂,待用。

2.2.2 阳离子型丙烯酸环氧树脂的制备
在装有搅拌器、冷凝器、滴加漏斗、温度计、N2 导入管的10 000 mL 四口烧瓶中,依次加入正丁醇、环氧树脂E-20、E-51;通入N2,加热升温至115 ~ 118 ℃,使瓶内环氧树脂完全溶解,待瓶内呈沸腾状态时,维持沸腾30min;开始均匀滴加含有甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、引发剂、链转移剂等的混合物,滴加时间120 min,滴加完毕,维持瓶内沸腾反应90 min 后降温至75 ℃;滴加二乙醇胺,进行胺化反应60min,再升温至90 ~ 100 ℃,维持反应120 min 后缓慢加入交联树脂,继续反应120 min,降温至75 ℃,再缓慢加入半封闭交联剂,加完后开始升温至90 ℃,维持反应120 min,检测酸值符合技术标准要求,即制得阳离子型丙烯酸环氧树脂。降温至60℃出料、包装备用。

2.2.3 色浆的制备
将一定量的阳离子型丙烯酸环氧树脂、炭黑、高岭土、冰醋酸、乳化剂、二乙二醇甲醚、氧化铋、纳米材料及分散剂等混合分散,润湿浸泡12 h 后加入甲基异丁基酮、去离子水分散30 min,经三辊研磨机研磨2 ~ 3遍,再经过砂磨机研磨2 遍,用滤网过滤,控制细度小于15 μm,包装备用。

2.2.4 乳液的制备
将一定量的阳离子型丙烯酸环氧树脂、冰醋酸、助溶剂等混合分散90 min,制成中和树脂;将去离子水、乳化剂、冰醋酸等混合分散30 min,再缓慢加入中和树脂,加入时间控制在90 min;加完后再继续分散乳化90 min,用滤网过滤包装。

2.2.5 槽液的制备
将色浆、乳液、去离子水按1 ∶ 3 ∶ 4 的质量比混合,熟化48 h,在规定的条件下泳板检测。

2.3 试验方法
⑴槽液参数及涂膜性能按相关国家标准检测;⑵固化温度:以凝胶含量法测定烘烤条件下涂膜的凝胶含量(用丙酮萃取20 h);⑶加热减量:电沉积湿膜在120 ℃烘烤1 h 进行固化,测定烘烤前后涂膜质量的变化比率;⑷耐户外老化性:采用Ci5000 型氙灯老化试验机进行人工加速老化试验。

2.4 LH-3001A 阴极电泳涂料的性能
LH-3001A 丙烯酸环氧树脂阴极电泳涂料的技术性能检测结果和施工参数见表1 ~ 2。
丙烯酸环氧树脂高耐候环保型阴极电泳涂料的研究,以自制阳离子型丙烯酸环氧树脂、颜填料、纳米级紫外线吸收剂和光屏蔽剂为原料 中网信息
丙烯酸环氧树脂高耐候环保型阴极电泳涂料的研究,以自制阳离子型丙烯酸环氧树脂、颜填料、纳米级紫外线吸收剂和光屏蔽剂为原料 中网信息
2.5 涂装机理
阴极电泳涂料涂装是用去离子水对稀涂料,在直流电场的作用下,带正电荷的丙烯酸环氧树脂裹覆着颜填料一起向阴极工件移动,由于电沉积现象均匀地沉积在工件表面,再通过电渗现象对沉积在工件表面上的碱性物质及水分实行挤压,形成均匀的涂膜,通过水冲洗掉浮漆液后,沥干水分,在170 ℃条件下烘烤20 min,使湿涂膜中的半封闭和全封闭交联剂与丙烯酸环氧树脂发生交联固化反应,形成平整光滑的涂膜。

3 结果与讨论
3.1 树脂聚合度对水溶性及涂膜性能的影响
树脂的聚合度或相对分子质量大小及其分布是决定聚合树脂性能的主要因素之一,对其水溶性及涂膜性能影响较大。通常相对分子质量小且分布宽的树脂水溶性好,但涂膜的耐腐蚀性能差;相对分子质量大且分布窄的树脂水溶性差,但涂膜的耐腐蚀性能好。因而,在保证合成树脂能水溶的前提下,尽可能使合成树脂的聚合度或相对分子质量大些,这样才能制得耐腐蚀性能好的涂膜。但是,环氧树脂与其它合成树脂的混溶性是随着相对分子质量的增加而降低的。针对此特性,在选用环氧树脂时,通过对多种环氧树脂的试验,并进行性能对比,发现E-51 型电泳性能差,不能连续成膜,但流平性好;E-20 型电泳成膜性好;E-06 型电泳成膜致密但均匀性差;最终采用性能互补的原则,选用E-20 型为主要原料(占环氧树脂用量的90%)和E-51、E-06 型进行混合,得到适宜相对分子质量的环氧树脂,便于与丙烯酸树脂相容。

3.2 溶剂的影响
溶剂的作用是增加合成树脂在水中的溶解度,溶剂溶解能力的大小要与合成的树脂相一致。在不同溶解力的溶剂中,溶剂的沸点和碳链的长短对聚合物链分子的形态有一定的影响。因为溶剂的沸点和氢键力的不同,蒸发速率也不一样,氢键力越强,树脂对溶剂的亲和力越大,溶剂的蒸发速率也就越慢;而且在水溶性涂料中,碳链长比碳链短、含醚基比不含醚基的醇类溶剂效果要好。基于此类特性,采用高沸点和中沸点、醇类与醇醚类相结合的原则优化使用,提高了涂膜的流平性能,并确保了涂料在涂装过程中的稳定性。同时溶剂对调节树脂溶液的黏度及其稳定性有一定的影响,而且能改善涂膜的流平性及外观。

3.3 丙烯酸树脂用量对耐盐雾及户外老化性的影响
由于丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外,所以具有优良的保光、保色、耐户外老化性能,广泛用于装饰性及高耐候性的行业,而环氧树脂具有良好的附着性、耐化学品性,为提高其共同特性,在丙烯酸树脂和环氧树脂的使用比例上进行优化,目的是保持良好的附着性及耐腐蚀性,又具有较好的耐户外老化性。通过试验,结果表明:丙烯酸树脂和环氧树脂的质量比为(3.0 ~ 3.5)∶(6.5 ~ 7.0)时,该树脂具有良好的附着性、耐腐蚀性及耐户外老化性。

3.4 纳米级材料对耐户外老化性的影响
纳米材料主要是紫外光吸收剂及光稳定剂之类。紫外光吸收剂的作用是将太阳光中对涂膜危害最大的紫外光吸收后转化为伤害较小的热能排放。但是并不能完全吸收所有的紫外光,仍有部分紫外光穿入涂膜,使高分子树脂降解,产生游离自由基基团,与氧气进一步氧化,形成活性较强的氧化自由基,直至树脂完全降解,涂膜光泽下降、粉化,失去其物理性能及保护作用。而光稳定剂是因为有活跃的化学性,能及时阻止游离基团进行链反应,降低了紫外光产生的游离基团的破坏作用。采用紫外光吸收剂及光稳定剂混合使用,且用量为2.5%,在确保涂膜厚度为22 μm 左右时,大幅度提高了其耐户外老化性能。

3.5 LH-3001A 阴极电泳涂料在环保方面的改进
铅是一种毒性很强的元素,但对电泳涂料的防腐蚀性、催化和加速交联方面有重要作用,且在电泳涂料使用过程中有抑制细菌生长的作用。通过对树脂的改性,不使用铅和锡类的催干剂,而采用铋类的催干剂,为抑制细菌生长,采用紫外灯照射灭菌装置或NALCO公司的杀菌剂,制成的LH-3001A 型阴极电泳涂料性能达到含铅和锡的电泳涂料的性能,可以减少铅和锡的排放和处理,更加环保。

4 结论
由于环氧树脂具有良好的附着性和耐腐蚀性,结合丙烯酸树脂具有的优良的耐户外老化性,通过选用功能性材料共聚合成树脂,再添加纳米级抗紫外线新材料,以及选用非铅和锡类催干剂,制得了阳离子型丙烯酸环氧树脂阴极电泳涂料,该涂料具有良好的耐腐蚀性能及耐户外老化性,而且进一步满足了环保方面的要求。

标签:行业资讯原料动态机械百科产品资讯机械应用市场评论技术中心汽车及配件设备与仪器涂料设备商用车 新能源汽车 配件与设备 音响及用品涂料生产设备涂装及仪器设备
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与本网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571

全站地图

深圳网络警察报警平台 深圳网络警
察报警平台

公共信息安全网络监察 公共信息安
全网络监察

经营性网站备案信息 经营性网站
备案信息

中国互联网举报中心 中国互联网
举报中心

中国文明网传播文明 中国文明网
传播文明

深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
电子标识