论文部分内容阅读
本文首先采用溶液聚合法,用二乙醇胺使环氧树脂开环氧基加成制得主体树脂,经离子化制得环氧-胺阳离子树脂;然后采用溶液接枝共聚合法,在环氧树脂上接枝丙烯酸酯类单体形成接枝树脂后,经胺开环,加酸中和离子化得到了环氧-丙烯酸酯阳离子树脂,两树脂组分以适合质量比混合作为成膜基料,加入颜料、填料、助剂等研磨分散后制成双组分阴极电泳漆液,在一定的条件下电泳施工,涂膜在适宜条件下烘烤交联后进行各项性能的测试。
阳离子树脂和漆膜性能的研究表明,环氧-胺阳离子树脂在二乙醇胺用量为环氧树脂的46%左右,助溶剂用量为30%,胺化温度为100℃,胺化时间为2小时,中和度为80%时,所制得的树脂和漆膜的综合性能较好,但漆膜的柔韧性、抗冲击强度和耐侯性较差,而且涂膜的固化温度较高,证实传统的环氧-胺阴极电泳涂料不适合作汽车底漆使用。
研究表明,环氧-丙烯酸酯阳离子树脂最佳的反应条件为:接枝共聚的反应温度为110~115℃;接枝聚合反应时间为6小时;环氧树脂(环氧值约为0.44)与单体总量的质量比为70~80/30~20;引发剂用量为环氧树脂与单体总量1.5%;助溶剂用量为45%;二乙醇胺用量为22.5%;胺化温度和时间为100℃,2小时;中和度为80%。在优化条件下制成的阳离子电泳涂料电泳涂装所得的涂膜,在155~160℃下烘烤30min后得到性能优良的固化漆膜:漆膜外观致密平整,颜料分散均匀,柔韧性<2mm,硬度可达4H,附着力0级,抗冲击强度为50Kg·cm,光泽度70(60°),耐盐雾性能测试时间超过600h: QUV耐老化性能测试时间超过480h。与环氧-胺阴极电泳涂料相比,其漆膜的柔韧性、抗冲击强度和耐侯性有了显著的提高,是一种综合性能优异的阴极电泳涂料。
近年国内外出现环氧树脂与聚丙烯酸酯共混型阴极电泳涂料的研究,但由于两组分共混的相容性不好,导致性能互相削弱。而本研究将环氧-胺组分与环氧-丙烯酸酯组分以10~20:90~80的固体份质量比混合作为成膜基料制得的双组分阴极电泳涂料涂装性能好,涂膜在160℃下烘烤30min即可完全固化得到综合性能与环氧-丙烯酸酯组分媲美的漆膜:漆膜外观光滑平整,抗冲击强度更有显著提高,正、反面冲均为50Kg·cm;耐盐雾性能测试时间超过600h: QUV耐老化性能测试时间超过240h。与环氧.丙烯酸酯单组分相比,其漆膜综合性能更加优异,可实际应用于汽车底漆上。
采用IR、DSC、TG、SEM等手段对树脂和漆膜进行了表征,探讨树脂和漆膜性能的微观决定因素,发现环氧-胺/环氧-丙烯酸酯树脂以质量比为20/80制成的双组分树脂只有一个Tg,证实两组分互溶,从而对其漆膜性能产生协同作用,是一种新型的综合性能优异的阴极电泳涂料。