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　　新式第5類水性環(huán)氧樹脂系統(tǒng)為基料，增加無毒無污染防銹顏、填料，挑選適合的助劑，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)氧系統(tǒng)的成膜功能，環(huán)氧基與胺氫的摩爾比和顏料體積濃度(PVC)對漆膜耐鹽霧功能的影響。

　　0·前語

　　自2003年1月1日《中華人民共和國清潔出產(chǎn)促進法》施行以來，2006年1月1日《環(huán)境標志產(chǎn)品技能要求——水性涂料》法規(guī)又相繼施行，轎車涂裝職業(yè)也從2006年12月1日起施行《清潔出產(chǎn)標準轎車制造業(yè)(涂裝)》職業(yè)標準。一系列環(huán)保法律、法規(guī)的施行，加快了涂料朝高固體分、無有害溶劑、無毒、無污染、水性化方向的發(fā)展。本文結(jié)合轎車制造業(yè)現(xiàn)階段涂裝工藝的特色，研討了第5類水性環(huán)氧系統(tǒng)中環(huán)氧樹脂與環(huán)氧固化劑的成膜功能，環(huán)氧基與胺氫的摩爾比和顏料體積濃度(PVC)對漆膜耐鹽霧功能的影響，開發(fā)了環(huán)保型轎車用水性環(huán)氧樹脂底漆。

　　1·實驗部分

　　1.1原資料

　　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：潮濕劑、渙散劑、消泡劑、流平劑、閃蝕按捺劑、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：首先用高速渙散機在低速拌和下，將潮濕劑、渙散劑、部分消泡劑參加到水性環(huán)氧固化劑中渙散充沛;再漸漸投入顏、填料，混合均勻后高速渙散充沛;然后用砂磨機研磨至細度符合要求;*后補加消泡劑(部分)、閃蝕按捺劑、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)整到適合的粘度。

　　乙組分：水性環(huán)氧樹脂乳液(克己)。

　　1.3功能檢測及首要儀器、設(shè)備

　　查驗總依據(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)資料實驗機廠)，按GB1720—79測定。

　　柔韌性：用漆膜柔韌性測定儀(上海現(xiàn)代環(huán)境工程技能有限公司)，按GB1731—79測定。耐沖擊性：用QCJ型漆膜沖擊器(天津中環(huán)實驗機廠)，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)資料實驗機廠)，按GB6739測定。耐鹽霧性：用鹽霧腐蝕實驗箱(金壇市金鷹環(huán)境實驗設(shè)備有限公司)，按GB1771—92測定。

　　1.4底漆的首要功能目標

　　底漆的首要功能目標見表1。

　　

 

　　2·配方設(shè)計

　　2.1水性環(huán)氧樹脂乳液和水性環(huán)氧固化劑的挑選

　　2.1.1對去離子水的容忍度實驗

　　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能的要害之一，別離按4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2份額與水混合靜置。不呈現(xiàn)破乳、分層現(xiàn)象，靜置時刻越長，標明對去離子水的容忍度越高。經(jīng)過實驗，挑選1∶1份額(按固體計約占25%)、靜置3d以上不呈現(xiàn)異常現(xiàn)象的環(huán)氧乳液或環(huán)氧固化劑制漆。

　　2.1.2清漆漆膜功能實驗

　　按環(huán)氧基/胺氫的摩爾比在(0.8~1.2)∶1規(guī)模將不同份額的水性環(huán)氧樹脂乳液和環(huán)氧固化劑混合，可增加適量助劑。噴涂在馬口鐵板上，枯燥后調(diào)查漆膜的通明性、檢測漆膜的附著力、硬度、柔韌性、耐沖擊性等目標。挑選外觀通明、漆膜功能目標高的水性環(huán)氧樹脂乳液和水性環(huán)氧固化劑制漆。

　　2.2顏、填料的挑選

　　依據(jù)《環(huán)境標志產(chǎn)品——水性涂料》要求，不挑選紅丹、鋅鉻黃、鍶鉻黃、中鉻黃等防銹功能突出但有毒的防銹顏料。挑選磷酸鋅、三聚磷酸鋁、復(fù)合磷鈦粉等環(huán)保型化學(xué)防銹功能好的顏料，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)成細密附著膜，然后按捺腐蝕;挑選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助劑的挑選

　　2.3.1潮濕、渙散劑依據(jù)顏填料的品種、粒徑、渙散難易程度，首要從成膜物陰、陽離子視點考慮，挑選非離子型潮濕、渙散劑。

　　2.3.2消泡劑

　　首要從與基料的相容性、抑泡、破泡作用等幾方面比照挑選。部分消泡劑研磨時參加，部分消泡劑調(diào)漆時補加，以發(fā)揮消泡劑的全體抑泡、破泡才干。

　　2.3.3流平劑

　　甲、乙兩組分按份額制造好后噴涂于底材上，調(diào)查漆膜是否呈現(xiàn)桔皮、縮孔等異常現(xiàn)象，流平劑用量以不呈現(xiàn)桔皮、縮孔等異常現(xiàn)象的*小用量為宜。

　　2.3.4抗閃蝕劑

　　水的外表張力大，在空氣中的蒸發(fā)速度相對溶劑型涂料慢，漆膜表干時刻長，鋼鐵外表極易發(fā)作閃銹，在低溫(5℃以下)或高濕(80%以上)條件下更是如此，嚴重影響漆膜外觀和耐腐蝕功能。常參加亞硝酸鹽、苯甲酸鹽加以避免，考慮到會影響耐水性等，沒有選用，選用了外表活性劑類型的胺類高分子助劑。在低溫文高濕度環(huán)境條件下都能到達抱負的作用。

　　2.3.5pH值調(diào)節(jié)劑

　　因為水性環(huán)氧固化劑與顏、填料一同研磨制得的甲組分系統(tǒng)自身呈堿性，挑選了醇胺類高分子pH值調(diào)節(jié)劑，以確保漆漿系統(tǒng)的長時刻儲存穩(wěn)定性。一起還有助于潮濕和渙散。

　　2.3.6增稠劑

　　依據(jù)現(xiàn)階段轎車制造業(yè)底漆涂裝工藝的特色，大部分是選用濕碰濕一次噴涂、噴涂時刻距離短、濕漆膜比較厚，水性涂料相對溶劑型涂料蒸發(fā)慢，更易呈現(xiàn)流墜、流掛等涂膜弊端，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能有影響而沒有選用，選用了聚氨酯締合型增稠劑以改進濕漆膜表干之前的抗流掛性，一起也增強了施工噴涂時的可厚涂性。

　　2.3.7·偶聯(lián)劑

　　為了增強水性環(huán)氧轎車底漆對底材的附著力，可考慮增加硅烷類偶聯(lián)劑，*好選用帶環(huán)氧或者氨基等活性反響基團的，仍需要比照空白與增加后對漆膜耐腐蝕功能的影響。

　　2.4·顏料體積濃度(PVC)對漆膜功能的影響

　　經(jīng)過調(diào)整顏基比制造不同顏料體積濃度(PVC)的產(chǎn)品，比照耐鹽霧功能的改變：PVC太低，成膜系統(tǒng)中基料粒子包覆顏料粒子后有很多的剩下;PVC太高，成膜系統(tǒng)中基料粒子不能徹底包覆顏料粒子，都會影響漆膜的細密性然后影響漆膜的耐腐蝕功能。依據(jù)GB/T13496—92《轎車用底漆》的要求、權(quán)衡漆膜的歸納功能，配方PVC控制在21.7%~37%為*佳。漆膜耐鹽霧性隨PVC的改變趨勢見圖1。

　　

 

　　2.5環(huán)氧基與胺氫的摩爾比對漆膜功能的影響

　　理論上，按環(huán)氧基與胺氫的摩爾比1∶1剛好徹底固化反響。但經(jīng)過調(diào)整不同環(huán)氧基與胺氫的摩爾比，比照漆膜耐鹽霧功能的改變，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：環(huán)氧基略微過量，漆膜耐鹽霧等功能進步，相反，胺氫略微過量，漆膜耐鹽霧功能等下降，不管哪種組分過量太多，漆膜耐鹽霧性均發(fā)作急劇改變。依據(jù)GB/T13493—92《轎車用底漆》的要求、權(quán)衡漆膜的歸納功能，配方中環(huán)氧基與胺氫的摩爾比控制在0.87~1.15規(guī)模*佳。漆膜耐鹽霧性隨環(huán)氧基與胺氫摩爾比的改變見圖2。

　　

 

　　3·結(jié)語

　　研發(fā)水性環(huán)氧轎車涂料與研發(fā)溶劑型涂料相同，與配方系統(tǒng)的基料、顏填料、助劑、溶劑等密切相關(guān)，更要留意水性涂料的固化機理和施工工藝的特殊性，經(jīng)過多方面反復(fù)實驗驗證，才干更好地滿意使用要求。