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高性能水性烘漆研制

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高性能水性烘漆研制

发布日期:2017-03-22 作者:江苏泰铭工业防腐有限公司 点击:

    传统油漆以植物油、合成树脂为主要成膜物质,辅以各种助剂和颜料,使用时须加入甲苯、二甲苯等有机溶剂稀释。随着人们环保意识增强,环境保护愈来愈受世界的关注。涂料中的有机挥发物( VOC) 排放已受各个国家严格限制[1]。

    水性漆以多种高分子树脂为基料,水为分散介质,加入特种助剂使有机物( 填料、颜料) 与乳液树脂形成网状结构。相对而言,水性漆应用面广、安全、施工相对简单等优点,因此广大科技人员更为关注[2]。

    水性聚酯涂料作为具有代表性的水性涂料,广泛应用于金属与木器的表面保护和装饰中,具有丰满度高、耐冲击性优良、附着力强等优点[3]。本文通过熔融缩聚方法合成了水性聚酯树脂,讨论氨基树脂、树脂A、助剂最佳用量,研制出一种涂层耐水性优、储存稳定性好的高性能水性烘烤漆。

    1· 实验部分

    1. 1 实验仪器与设备

    AL104 型电子天平( 常熟市双杰测试仪器厂) ;JJ3000Y 型电子天平( 常熟市双杰测试仪器厂) ; 控温加热套( 南通利豪实验仪器有限公司) ; JJ - 精密増力电动搅拌器( 常州澳华仪器有限公司) ; 环保型水洗式喷漆台( 广东展代配电箱制品厂) ; DHG - 9140A型电热恒温鼓风干燥箱( 上海市实验仪器总厂) ;Elcometer 407 三角度统计型光泽度仪( 力顺仪器设备有限公司) ; 手动型划圈法附着力测试仪( 广州标格达实验室仪器用品有限公司) ; 铅笔型硬度测试仪( 广州标格达实验室仪器用品有限公司) ; BGD302 漆膜冲击器( 广州标格达实验室仪器用品有限公司) ;电热恒温水浴锅( 北京市永光明医疗仪器厂) ; 橡皮酒精两用耐摩擦试验机( 广州标格达实验室仪器用品有限公司) ; 搅拌分散多用机( 广州标格达实验室仪器用品有限公司) ; 测色仪( 美国爱色丽公司) 。


    1. 2 水性聚酯树脂合成工艺

    投入所有合成单体( 除偏苯三酸酐) 及催化剂分别投入到合成装置中,通入氮气保护,升温至熔融后搅拌逐步升温到240℃左右,然后保温一段时间,取样测酸值约为2 ~ 7mg KOH/g。然后降温至一定温度,加入偏苯三酸酐,保温直到树脂透明为止,降温至100℃以下,加入助溶剂搅拌约0. 5h,再加入一定量中和剂和水,使至固含量达到50%,最后出料。

    1. 3 水性聚酯烘烤漆的配制

    1. 3. 1 实验配方

    1. 3. 2 配制工艺

    按以上原料表1 配方用量加到烧杯中,每加一原料之后要搅拌均匀,调节pH 值至8 ~ 9,300 目筛网过滤,可制得水性聚酯- 氨基烘烤漆。

                     

    2 ·结果与讨论

    2. 1 氨基树脂用量对涂膜性能影响

    氨基树脂的用量对漆膜的物理、化学性能有重大的影响,选择合适的配比,既能起到固化交联的作用,又能保证漆膜的各项性能的影响[4]。由表2 可见: 当氨基树脂用量过大时,涂层的耐丁酮性较好,但耐水性较差; 而当氨基树脂用量过小时,会影响涂膜成膜以及涂层耐水性较差。综合考虑,选择水性聚酯树脂与氨基树脂配比为15 /6为宜。


    2. 2 树脂A 用量对漆膜性能影响

    树脂A 中环氧基除了和水性聚酯树脂中的羧基反应外,还与氨基树脂中的羟甲基及烷氧基交联,形成了性能优异的涂膜,树脂A 的用量对涂膜有重大影响[5]。实验证明,实际树脂A 用量与理论值有偏差,当其用量为120% 时,水性漆综合性能最好,因此选定120%为宜。


    2. 3 助剂用量对漆膜性能影响

    在确定氨基树脂和树脂A 用量的基础上,讨论助剂的用量。咪唑类固化助剂是杂环化合物,是树脂A 的良好固化剂,又是固化促进剂,其用量对涂膜的综合性能影响很大[6]。实验表明,当其用量为3%时,水性漆的综合性能最好。


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