阴极电泳涂料用高硬度丙烯酸酯阳离子树脂的研制及其槽液稳定性研究

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1、摘要摘要阴极电泳涂料具有防腐蚀性优良、泳透率高、涂装自动化程度高的优点，特别是丙烯酸醋型阴极电泳涂料集丙烯酸醋类涂料保色保光性、涂膜光泽丰满、耐腐蚀性耐候性好、耐光等优点，电泳涂料涂装优势以及环保因素于一体，凭借其良好的装饰性能，在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛应用。目前国内阴极电泳涂料用基料树脂大都采用单一交联方式进行制备，漆膜性能与槽液稳定性存在矛盾。国内厂家绝大多数是从国外引进生产工艺而进行生产，因此自主研究开发新型阴极电泳涂料产品有着重要的理论和实际意义。本文以丙烯酸醋阳离子树脂为基体树脂，自制的封闭型多异氰酸酷为固化剂，通过对玻璃化温度设计的同时，

2、配合固化剂与树脂的接枝反应，研制出一种漆膜硬度高达SH但树脂粘度适宜、槽液相对稳定(在35侃冲m离心分离3伪nin不分层)、漆膜综合性能理想的丙烯酸酷阴极电泳涂料。从增加漆膜交联度、提高槽液稳定性考虑，制备了封闭度为75%和10%的多异佩酸醋固化剂，分别用于与自行研制的高硬度丙烯酸醋树脂进行接枝反应和后期机械混合。实验对不同封闭度固化剂的制备过程进行比较发现:固化剂封闭度为75%时，既能满足接枝反应的需要，又具有实验可操作性。为进一步控制粘度，考察了四种不同含活泼氢经基化合物制备的75%封闭的异氛酸酷固化剂，以1声丁二醉为最佳，并制备了其10%封闭的多异氛酸酣固化

3、剂。实验选取了作为树脂助溶剂之一的N一甲基毗咯烷酮为固化剂助溶剂，另外通过红外谱图观察了封闭反应的情况，GPC表征了固化剂的分子量。本文对基料树脂设计了较高的理论玻璃化温度(Tg)，引入自交联单体参加聚合反应，外加交联剂进行接枝反应和机械混合，最终制备了硬度达SH的丙烯酸醋阳离子树脂，且其槽液稳定性理想。并且确定了本实验适宜的固化剂用量及其反应时间、助溶剂、中和度，还考察了温度和反应时间对接枝反应的影响。实验得出了最佳的配方设计和参数，即甲基丙烯酸丁酷田MA)和甲基丙烯酸甲酷伪。吐A)用量分别为单体总量的30%和16%，设计的树脂理论Tg为43.78℃，N一经甲基

4、丙烯酞胺侧MA)和甲基丙烯酸轻乙酷(HEM峨)以质量比3:巧进行自交联.聚合反应结束后，添加用量为单体总量16%的75%封闭度的异佩酸醋固化剂在50℃进行Zb的接枝反应，之后添加用量为单体总量32%的10%封闭度的异氰酸酷固化剂进行lh的机械混合。实验还确定了助I华南理工大学硕士学位论文溶剂类型(N-甲基毗咯烷酮+环己酮)、中和度(70%)、合成搅拌速度(3仪冲m)的制备工艺。对合成树脂进行表征:红外表征了丙烯酸醋树脂与留有.NCO基团的固化剂的接枝反应情况;TG分析比较了接枝与未接枝树脂固化漆膜热失重的不同起始温度;DSC测试从玻璃化温度的变化来对比了接枝与未接

5、枝树脂在160℃、201拍n的烘烤条件下固化漆膜的交联固化情况。本文根据电泳涂料涂装的工艺流程等理论，配制了丙烯酸酷阴极电泳漆，探讨了涂装过程.确定了本体系适宜的电泳工艺条件:漆液固体份(12%一18%)、漆液PH值(6一6.4)、水分散速度(soc冲m~1临冲m)、漆液电导率(8仪汪10峪Icm)、电泳电压(卯V~lsoV)、电泳时间(印5~1205)、电泳间距(lZcm).涂膜在160℃烘烤2肠肚in，硬度可达SH、附着力1级、综合性能优良。关键词:阴极电泳涂料;高硬度;丙烯酸酪阳离子树脂;异佩酸酷;电泳涂装ABSTRACTCathodice】eCtIOPho

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