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本文制备了两种水性金属烘烤涂料,对影响涂料性能的多种因素进行了分析研究,论文分为两部分:
第一部分通过对水稀释性羟基树脂和氨基树脂固化剂的优化选择及配比,配合合适的颜/填料、助剂,制备了一种水稀释性氨基烘烤涂料。研究了不同羟基树脂、不同氨基树脂及用量、不同颜/填料用量以及施工条件对水稀释性氨基烘烤涂料的光泽、机械性能、交联率的影响。实验结果表明:以丙烯酸聚酯树脂为成膜树脂,玻璃化温度在-15.5℃左右,漆膜的耐冲击性为50 kg·cm,柔韧性<1mm;以低甲醚化氨基树脂为固化剂,用量在25%-33%(相对树脂的质量分数)时,制得的涂料综合性能好;氧化铁颜料占6%时,漆膜具有较好的光泽和遮盖力;硫酸钡用量不超过2%时,对漆膜光泽和颜色不会产生太大的影响;干膜厚度在20μm左右,烘烤温度为130℃、烘烤时间为30min时,能够获得表面效果好、交联率高的涂膜,且节约能耗;由DSC曲线分析,烘烤温度由100℃提高到150℃时,玻璃化温度由22℃左右升高到29℃左右,交联率提高。
第二部分对通过添加少量的羟基树脂来改善乳液型丙烯酸氨基烘烤涂料的性能进行了研究。讨论了丙烯酸乳液、羟基树脂及氨基树脂等原材料的选择及配方设计,考察了羟基树脂和丙烯酸乳液的相容性,探讨了羟基树脂的作用机理及氨基树脂的固化反应。实验结果表明:以丙烯酸乳液540为成膜树脂,540是一种含羟基和苯环的丙烯酸乳液;羟基树脂H1与540具有优异的相容性,H1是一种含羟基的有机硅改性丙烯酸树脂;羟基树脂Hi的加入提高了漆膜的交联性,H1用量为16.7%(相对成膜树脂总量的质量分数)时,漆膜耐乙醇摩擦20次无变化,60°光泽92,硬度2H,冲击50 kg·cm;以低甲醚化氨基树脂为固化剂,固化剂与成膜树脂的质量比为1:4时,制得的涂料综合性能好;采用红外光谱对漆膜的固化反应进行了研究,固化前后没有新的酯基生成,即没有羧基参与反应,涂膜的固化过程主要是树脂中的羟基与固化剂中的亚胺基进行反应而交联固化。