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　　新式第5類水性環(huán)氧樹脂體系為基料，添加無毒無污染防銹顏、填料，選擇合適的助劑，制備了環(huán)保型雙組分低溫烘干型轎車用底漆。研討了水性環(huán)氧體系的成膜功用，環(huán)氧基與胺氫的摩爾比和顏料體積濃度(PVC)對漆膜耐鹽霧功用的影響。

　　要害詞：水性環(huán)氧涂料;轎車底漆;環(huán)保

　　中圖分類號：TQ630.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-1696(2009)03-0009-03

　　0·前語

　　自2003年1月1日《中華人民共和國清潔出產(chǎn)促進(jìn)法》實(shí)施以來，2006年1月1日《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求——水性涂料》法規(guī)又相繼實(shí)施，轎車涂裝職業(yè)也從2006年12月1日起實(shí)施《清潔出產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)轎車制作業(yè)(涂裝)》職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。一系列環(huán)保法令、法規(guī)的實(shí)施，加快了涂料朝高固體分、無有害溶劑、無毒、無污染、水性化方向的開展。本文結(jié)合轎車制作業(yè)現(xiàn)階段涂裝工藝的特征，研討了第5類水性環(huán)氧體系中環(huán)氧樹脂與環(huán)氧固化劑的成膜功用，環(huán)氧基與胺氫的摩爾比和顏料體積濃度(PVC)對漆膜耐鹽霧功用的影響，開發(fā)了環(huán)保型轎車用水性環(huán)氧樹脂底漆。

　　1·試驗(yàn)部分

　　1.1原材料

　　水性環(huán)氧樹脂乳液：克己。

　　水性環(huán)氧固化劑：克己。

　　顏、填料：鈦白粉、磷酸鋅、三聚磷酸鋁、復(fù)合磷

　　鈦粉、云母、硫酸鋇等，均為工業(yè)品。

　　助劑：濕潤劑、松散劑、消泡劑、流平劑、閃蝕克制劑、防霉劑、偶聯(lián)劑、防沉劑、增稠劑、pH值調(diào)節(jié)劑等。

　　溶劑：去離子水。

　　1.2底漆的制備工藝

　　甲組分：首先用高速松散機(jī)在低速攪拌下，將濕潤劑、松散劑、部分消泡劑參與到水性環(huán)氧固化劑中松散充分;再逐漸投入顏、填料，混合均勻后高速松散充分;然后用砂磨機(jī)研磨至細(xì)度符合要求;*后補(bǔ)加消泡劑(部分)、閃蝕克制劑、防霉劑、流平劑、偶聯(lián)劑、防沉劑、增稠劑、pH值調(diào)節(jié)劑等，用去離子水調(diào)整到合適的粘度。

　　乙組分：水性環(huán)氧樹脂乳液(克己)。

　　1.3功用檢測及首要儀器、設(shè)備

　　檢驗(yàn)總根據(jù)：GB/T13493—92《轎車用底漆》。附著力：用QFZ-Ⅱ型漆膜附著力測定儀(天津科聯(lián)材料試驗(yàn)機(jī)廠)，按GB1720—79測定。

　　柔韌性：用漆膜柔韌性測定儀(上海現(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司)，按GB1731—79測定。耐沖擊性：用QCJ型漆膜沖擊器(天津中環(huán)試驗(yàn)機(jī)廠)，按GB1732—79測定。

　　硬度：用QHQ型涂膜鉛筆劃痕硬度測定儀(天津科聯(lián)材料試驗(yàn)機(jī)廠)，按GB6739測定。耐鹽霧性：用鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱(金壇市金鷹環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備有限公司)，按GB1771—92測定。

　　1.4底漆的首要功用目標(biāo)

　　底漆的首要功用目標(biāo)見表1。

　　

 

　　2·配方設(shè)計(jì)

　　2.1水性環(huán)氧樹脂乳液和水性環(huán)氧固化劑的選擇

　　2.1.1對去離子水的容忍度試驗(yàn)

　　水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑對去離子水的容忍度是決定制漆功用的要害之一，分別按4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2比例與水混合靜置。不出現(xiàn)破乳、分層現(xiàn)象，靜置時(shí)間越長，標(biāo)明對去離子水的容忍度越高。通過試驗(yàn)，選擇1∶1比例(按固體計(jì)約占25%)、靜置3d以上不出現(xiàn)異常現(xiàn)象的環(huán)氧乳液或環(huán)氧固化劑制漆。

　　2.1.2清漆漆膜功用試驗(yàn)

　　按環(huán)氧基/胺氫的摩爾比在(0.8~1.2)∶1規(guī)劃將不同比例的水性環(huán)氧樹脂乳液和環(huán)氧固化劑混合，可添加適量助劑。噴涂在馬口鐵板上，枯燥后查詢漆膜的透明性、檢測漆膜的附著力、硬度、柔韌性、耐沖擊性等目標(biāo)。選擇外觀透明、漆膜功用目標(biāo)高的水性環(huán)氧樹脂乳液和水性環(huán)氧固化劑制漆。

　　2.2顏、填料的選擇

　　根據(jù)《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品——水性涂料》要求，不選擇紅丹、鋅鉻黃、鍶鉻黃、中鉻黃等防銹功用出色但有毒的防銹顏料。選擇磷酸鋅、三聚磷酸鋁、復(fù)合磷鈦粉等環(huán)保型化學(xué)防銹功用好的顏料，首要是在涂層內(nèi)離解出磷酸根離子或三聚磷酸根離子，與基材金屬離子構(gòu)成細(xì)密附著膜，然后克制腐蝕;選擇云母等物理防銹好的片狀填料，有用減緩空氣中的水、氧氣對漆膜的透過性然后減緩腐蝕。

　　2.3助劑的選擇

　　2.3.1濕潤、松散劑根據(jù)顏填料的種類、粒徑、松散難易程度，首要從成膜物陰、陽離子視點(diǎn)考慮，選擇非離子型濕潤、松散劑。

　　2.3.2消泡劑

　　首要從與基料的相容性、抑泡、破泡效果等幾方面對比選擇。部分消泡劑研磨時(shí)參與，部分消泡劑調(diào)漆時(shí)補(bǔ)加，以發(fā)揮消泡劑的整體抑泡、破泡才華。

　　2.3.3流平劑

　　甲、乙兩組分按比例制作好后噴涂于底材上，查詢漆膜是否出現(xiàn)桔皮、縮孔等異常現(xiàn)象，流平劑用量以不出現(xiàn)桔皮、縮孔等異常現(xiàn)象的*小用量為宜。

　　2.3.4抗閃蝕劑

　　水的表面張力大，在空氣中的蒸騰速度相對溶劑型涂料慢，漆膜表干時(shí)間長，鋼鐵表面極易發(fā)生閃銹，在低溫(5℃以下)或高濕(80%以上)條件下更是如此，嚴(yán)重影響漆膜外觀和耐腐蝕功用。常參與亞硝酸鹽、苯甲酸鹽加以防止，考慮到會影響耐水性等，沒有選用，選用了表面活性劑類型的胺類高分子助劑。在低溫文高濕度環(huán)境條件下都能到達(dá)志向的效果。

　　2.3.5pH值調(diào)節(jié)劑

　　因?yàn)樗原h(huán)氧固化劑與顏、填料一同研磨制得的甲組分體系本身呈堿性，選擇了醇胺類高分子pH值調(diào)節(jié)劑，以確保漆漿體系的長時(shí)間儲存穩(wěn)定性。一同還有助于濕潤和松散。

　　2.3.6增稠劑

　　根據(jù)現(xiàn)階段轎車制作業(yè)底漆涂裝工藝的特征，大部分是選用濕碰濕一次噴涂、噴涂時(shí)間間隔短、濕漆膜比較厚，水性涂料相對溶劑型涂料蒸騰慢，更易出現(xiàn)流墜、流掛等涂膜壞處，尤其是低溫高濕環(huán)境條件下施工更是如此。考慮到常用的纖維素等堿溶脹型增稠劑對漆膜的耐腐蝕功用有影響而沒有選用，選用了聚氨酯締合型增稠劑以改進(jìn)濕漆膜表干之前的抗流掛性，一同也增強(qiáng)了施工噴涂時(shí)的可厚涂性。

　　2.3.7·偶聯(lián)劑

　　為了增強(qiáng)水性環(huán)氧轎車底漆對底材的附著力，可考慮添加硅烷類偶聯(lián)劑，*好選用帶環(huán)氧或許氨基等活性反應(yīng)基團(tuán)的，仍需要對比空白與添加后對漆膜耐腐蝕功用的影響。

　　2.4·顏料體積濃度(PVC)對漆膜功用的影響

　　通過調(diào)整顏基比制作不同顏料體積濃度(PVC)的產(chǎn)品，對比耐鹽霧功用的改動：PVC太低，成膜體系中基料粒子包覆顏料粒子后有許多的剩下;PVC太高，成膜體系中基料粒子不能完全包覆顏料粒子，都會影響漆膜的細(xì)密性然后影響漆膜的耐腐蝕功用。根據(jù)GB/T13496—92《轎車用底漆》的要求、權(quán)衡漆膜的概括功用，配方PVC控制在21.7%~37%為*佳。漆膜耐鹽霧性隨PVC的改動趨勢見圖1。

　　

2.5環(huán)氧基與胺氫的摩爾比對漆膜功用的影響

 

　　理論上，按環(huán)氧基與胺氫的摩爾比1∶1剛好完全固化反應(yīng)。但通過調(diào)整不同環(huán)氧基與胺氫的摩爾比，對比漆膜耐鹽霧功用的改動，效果發(fā)現(xiàn)：環(huán)氧基稍微過量，漆膜耐鹽霧等功用進(jìn)步，相反，胺氫稍微過量，漆膜耐鹽霧功用等下降，無論哪種組分過量太多，漆膜耐鹽霧性均發(fā)生急劇改動。根據(jù)GB/T13493—92《轎車用底漆》的要求、權(quán)衡漆膜的概括功用，配方中環(huán)氧基與胺氫的摩爾比控制在0.87~1.15規(guī)劃*佳。漆膜耐鹽霧性隨環(huán)氧基與胺氫摩爾比的改動見圖2。

　　

 

　　3·結(jié)語

　　研制水性環(huán)氧轎車涂料與研制溶劑型涂料相同，與配方體系的基料、顏填料、助劑、溶劑等密切相關(guān)，更要留心水性涂料的固化機(jī)理和施工工藝的特殊性，通過多方面重復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，才華更好地滿足使用要求。