彩涂板用环氧底漆的研制

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1、中国环氧树脂网http://www.epoxy-e.com彩涂板用环氧底漆的研制刘永国1，马文江2，贾培培1，刘杰民1，范慧俐1(1.北京科技大学化学系，100083；2.北京科技大学数学力学系，100083)摘要：采用正交实验法分析了各种因素对环氧底漆性能的影响，从而确定出最佳配方，制得漆膜具有明显硬度和耐溶剂性能及附着力极佳的产品。关键词：环氧底漆；正交实验；彩涂板1引言随着彩涂板工业的迅猛发展，开发性能优异的彩板涂料以满足产品高级化和多样化需求，成为国内外研究的热点。其中配制具有良好的附着力和柔韧性，以及与面漆良好配套性的底漆对提高彩板涂料的性能是至关重要的。但由于国产卷材用

2、涂料在品种和质量上均落后于国外产品，致使我国生产商在生产彩板时，不得不采用价格高昂的进口涂料，因而大大地影响我国彩板业的发展[1～2]。由于影响因素多，底漆的配制是一个复杂的过程。本文采用正交实验法确定各个因素对环氧底漆性能的影响，从而用较少步骤合理地确定出最佳配方，所制得漆膜具有明显的硬度和耐溶剂性的优势，同时附着力性能也极佳。2实验部分中国环氧树脂网http://www.epoxy-e.com2.1实验原料(见表1)表1实验用原料及规格2.2正交实验设计选取颜基比、交联剂用量、催化剂、消泡剂、降低表面活性助剂、湿润分散剂六种影响因素，每个因素选取四个水平，因素水平见表2，考察各

3、因素对漆膜性能的影响。实验中通过计算出极差，考察各因素对不同指标的影响，结果见表3。表2因素水平表3各因素对不同指标的影响中国环氧树脂网http://www.epoxy-e.com由表3可以看出：各因素中颜基比、交联固化剂用量及催化剂用量对四个指标的影响均较大，需要进一步详细考察。2.3配方的确定2.3.1交联固化剂用量的确定实验中选择的交联固化剂是脲醛树脂SM－5265，由表3可以看出：交联固化剂用量对漆膜的附着力影响最大、对弯曲和耐MEK擦拭性能也有较大影响，对漆膜硬度无明显影响。图1是不同交联固化剂用量对漆膜性能部分性能的影响。中国环氧树脂网http://www.epoxy-

4、e.com图1为了能将指标便于直观显示于同一坐标系中，特将性能指标均值处理如附着力：均值取倒数×2.5；耐MEK擦拭：均值/10；硬度：保持不变；弯曲：3/均值,所得指标越大越好。从图1可以看出，四种用量对硬度的影响不明显（均值都为5.0）；交联固化剂用量10%时附着力最好（均值达到了0.3），耐MEK擦拭性能相对较差一些，弯曲性能较好；15%时除了硬度和其它三水平相同外，其它性能都较差；20%时耐MEK擦拭性能和弯曲性能都最好，附着力一般（均值1.3）；25%时漆膜的耐MEK擦拭性能和硬度最好，另外两种性能较差。考虑到彩板的可加工性选择交联固化剂用量20%。2.3.2颜基比的确定

5、中国环氧树脂网http://www.epoxy-e.com正交实验可得到颜基比对漆膜性能有明显影响[3～6]，对硬度和弯曲性能影响最大，对耐MEK擦拭和划格附着力的影响次之。图2是不同的颜基比对漆膜性能的影响（注：指标数值处理同图1）。由图2可以看出：颜基比为0.5时，除附着力性能优异外，其它三个性能均相对较差；颜基比为1.0时，性能表现均不理想；颜基比为1.5时耐MEK擦拭性能和硬度都很理想，但附着力和弯曲性能相对较差；颜基比为2.0时除附着力表现稍差外，其它性能均很好。综合考虑后，确定颜基比为2.0。2.3.3催化剂用量的确定实验显示，催化剂用量对漆膜性能也有很大的影响，其中对

6、漆膜的耐MEK擦拭性能影响最大，其次对漆膜的附着力、硬度也有很大影响，对漆膜的柔韧性有一定影响，见图由图3（注：指标数值处理同图1）可以看出：在未用催化剂时，除了附着力较理想外，其它的性能都相对较差；催化剂用量1%时除了附着力较差外，其它性能都较好，在催化剂用量为3%时漆膜硬度最高，附着力稍差,5%时漆膜附着力性能最差。附着力可以通过使用附着力促进剂加以改进，综合平衡考虑确定催化剂用量为总基料1%～3%。中国环氧树脂网http://www.epoxy-e.com2.3.4助剂的确定助剂的使用对漆膜的机械性能影响相对较小，但对漆膜的其它性能如表面性能等有一定影响。消泡剂：由正交实验分

7、析中可以看出：漆膜的表面性能显示BYK－057比BYK－055更好。而且漆膜的表面情况也没有明显劣势，只是用量还需要进一步的调整。进一步实验结果见表4。表4消泡剂不同用量的涂膜效果所以消泡剂选用BYK－057，用量为总配方的0.6％。湿润分散剂：通过实测各项指标显示：BYK－163比BYK－110要好一些，故选择BYK－163作为湿润分散剂。中国环氧树脂网http://www.epoxy-e.com强力降低表面张力的有机硅表面助剂：从实测的各指标来看，BYK－310除