汽車車身用環(huán)氧樹脂涂料主要是離子電泳涂料,它一般是以水作冷卻劑的水冷性環(huán)氧酯涂料,一般采用電沉積法進行涂裝,它不同于一般的溶液型涂料,除了基本上保持了環(huán)氧樹脂的黏附性以外,其防腐蝕性能非常優(yōu)越,專門用于大型生產(chǎn)如汽車車身等鋼鐵制品的底漆涂料。這種被稱為聚合物電鍍的涂裝技術(shù),在環(huán)氧樹脂近十年的應用中受到很大的重視。在其他輕工業(yè)產(chǎn)品方面應用范圍也越來越廣。 除了甘油型環(huán)氧樹脂等少數(shù)多元醇縮水甘油醚之外,絕大多數(shù)的環(huán)氧樹脂都不溶于水,要制成水溶性環(huán)氧酯,必須在環(huán)氧分子鏈上接上一定數(shù)量的強親水基團,例如羧基、氨基、羥基、酰胺基等。但是這些極性集團僅能使環(huán)氧酯形成乳濁液,只有進一步中和成鹽后才能獲得水溶性。水溶性環(huán)氧酯電沉積樹脂根據(jù)在水總電離的離子狀態(tài)分成陰極電沉積樹脂、陽極電沉積樹脂兩種,成為配制相對應涂料的主要成膜材料。 最常用的方法是先用雙酚A型環(huán)氧樹脂與不飽和樹脂酸酯化反應成環(huán)氧樹脂,再以α,β-乙烯型不飽和二元羧酸(或酐)和環(huán)氧酯上的脂肪酸雙鍵加成而引進羧基,最后經(jīng)胺中和成鹽而成水溶性樹脂。 常用的環(huán)氧樹脂牌號為E-20、E-12。油酸為亞麻油酸、豆油酸、脫水蓖麻油酸等,α,β-乙烯基酸酐常用的是順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、亞甲基丁烯二酸。常用的胺為一乙醇胺和二乙醇胺。 ⑴典型的配方及配備工藝 配方如下(kg)。 E-20環(huán)氧樹脂 195 丁醇(工業(yè)品) 146 亞麻油酸(酸值195mg KOH/g) 500 一乙醇胺(質(zhì)量分數(shù)>78%) 70~75 順丁烯二酸酐(純度>99%) 36.5 ⑵制備工藝 配方量的亞麻油酸加入反應釜中,升溫道120~150℃,加入全部環(huán)氧樹脂,開動攪拌,通入二氧化碳,繼續(xù)升溫道20℃保溫酯化。保溫1h后開始取樣測定酸值和黏度,當酸值達到35~40mg KOH /g、黏度35~50s(格氏管25℃)時冷卻,當溫度降至180℃時,停止攪拌,加入順丁烯二酸酐,然后攪拌并快速升溫道240℃保溫30min。迅速冷卻到130℃加入丁醇,攪拌溶解均勻后,液溫冷卻到60℃以下,分批加入一乙醇胺中和,當pH值達到7.5~8.5時出料。 ⑶水溶性環(huán)氧酯電沉積鐵紅底漆配方(kg) 水溶性E-20環(huán)氧酯 40.5 硫酸鋇(沉淀型) 10.75 (固體質(zhì)量分數(shù)77%) 滑石粉(325目) 4.45 氧化鐵紅(濕法) 10.75 蒸餾水 33.35 配方中:顏料/基料=1.0/1.2。 ⑷制備工藝 將配方量的水溶性E-20環(huán)氧樹脂、鐵紅、硫酸鋇、滑石粉加入配料罐中,攪勻,然后再三輥研磨機或砂磨機中研磨至細度50um以下。 陽極電沉積涂料從20世紀60年代中后期發(fā)展起來,很快地到達了普及。但是為了使這種樹脂保持良好的水溶解穩(wěn)定性,必須將樹脂中和到微堿性(pH=7.5~8.5)。在這種堿性介質(zhì)中高聚物中的酯健易水解,使涂膜性能下降,從而發(fā)生絲狀腐蝕、結(jié)皰腐蝕等問題,從而影響了這種樹脂在汽車車身底漆上的應用。 |