试析水性汽车涂料面漆用水性炭黑浆的制备

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1、中南大学硕士学位论文水性汽车涂料面漆用水性炭黑浆的制备姓名：周丽琼申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：潘春跃20100101摘要环境友好型涂料的发展在世界范围内进行得如火如荼，汽车涂料这一涂料家族的高端产品，底漆己基本实现了水性化，而面漆，也逐步并已经朝水性化的发展方向迈进。汽车面漆的水性化，除了研制水溶性的成膜树脂外，水性色浆的开发制备，也是面漆水性化的一个重要组成部分。由于汽车色彩的千变万化以及金属颜料和珠光颜料等效应颜料的不断引入，需要高品质的色浆来与之匹配，黑色是一种庄重高贵的颜色，在中高级轿车中占有40％以上的比例，故本研究采用黑色色

2、浆体系的开发为基本体系。制备好色浆后，需要对它的各项性能进行检测，这包括色浆本身的性能，成膜后的性能及与基材复合后的长期耐腐蚀性和耐久性，可采用现代汽车行业标准的检测手段对其进行快速、准确地预测。由于炭黑是一种粒径小比表面积大的颜料，属于较难分散的颜料品种。要使炭黑获得良好的分散性，要求分散树脂的分子量不能太大，但考虑到耐水性能，也不能一味要求低的分子量。备选的三个水性分散聚酯，其中R3树脂的分子量最大，耐水性最好，但分散性能差，Rl和R2分子量和耐水性能相当，但R2的分散性最好，故选定R2树脂作为炭黑的分散树脂。从目前溶剂型汽车涂料中常用的三个炭黑

3、品种中，通过在水性中的适应性和黑度的评价实验，选择了黑度最高的RAVEN5000ULTRAIII用于水性汽车涂料。由于水的高表面张力，要想水性炭黑色浆获得良好的性能，必须加入分散助剂，同时由于水性涂料在生产和施工中容易产生气泡，故需引入合适的消泡助剂。通过加入颜料量20％的分散剂EFKAX和百分配方量的O．5％的消泡剂FOAMEXY，获得优良的色浆体系。通过对砂磨工艺的研究，选择了直径为0．75ram的玻璃珠作为分散介质，采用有树脂的PASTE分散方式，并确定了分散过程的工艺参数。本研究制备的水性炭黑色浆，各方面性能优异，满足水性汽车面漆的要求，在应

4、用试验中得到了验证。关键词水性汽车涂料，炭黑，色浆ABSTRACTThedevelopmentofenvironmentallyfriendlycoatingispopularintheworld，automobilecoatingastopqualityrepresentativeofcoatingfamily,theprimeralreadyrealizeaswaterborne，thetopcoatingisalsobecomewaterbomestepbystep．Tomakewaterbomeautomobiletopcoating，noo

5、nlyneedresearchthewatersolubleresin，preparewaterbomepasteisalsoanveryimportantpart．Becausethecolorificofautomobilehavehugedifferentcolorandnowmoreandmorementalpigmentandpearlescentinterferencepigmentusedincoating，SOneedtodevelopmenthighqualitypastetosatisfyitsneed．Blackisasobri

6、etyandnoblenesscolor,havemorethan40％ofhighgradecarmarket，SOchooseblackpasteasbasicresearchtarget．Afterpreparedwaterbornecarbonpaste，itspropertyneedtobetested，itincludingqualityofpaste，andthepropertyaftercuring，andtheanticorrosionresistanceanddurability,mayusethestandardtestmeth

7、odwhichpopularusedinautomobilecoatingindustrytorapidandexactpredicthisproperty．Becausecarbonpigmenthasverysmallparticlesizeandhighsurfacearea，belongtoverydifficultdispersingpigment．Inordertogetgooddispersionproperty,demandthemoleculeofdispersantresinnottoohuge，butinsuretogetgoo

8、dwaterresistant，themoleculealsocannottoolow．Choosethre