丙烯酸漆?的基本介紹
導(dǎo)讀：丙烯酸漆的基本介紹:聚合物廣泛應(yīng)用于汽車罩光清漆生產(chǎn)中,羥基基團(tuán)一般來自羥基丙烯酸酯單體 , 如甲基···
丙烯酸漆的基本介紹:聚合物廣泛應(yīng)用于汽車罩光清漆生產(chǎn)中,羥基基團(tuán)一般來自羥基丙烯酸酯單體 , 如甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯等。這類聚合物具有很多優(yōu)點(diǎn),如良好的保光保色性、樹脂顏色淺、良好的硬度等。但隨著涂料工業(yè)的發(fā)展,進(jìn)一步提高耐久性、耐酸性、保光性,改善施工固體分同時(shí)提高豐滿度并使生產(chǎn)成本合理化,已成為此類涂料發(fā)展的主題。一般情況下,此類涂料是由甲基丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥乙酯提供的伯羥基與三聚氰胺樹脂在 140 ℃ 下固化,然而,形成的醚鍵在酸性條件下易于水解,有損涂膜的耐水性。為了提高耐酸性,通常在該體系中加入封閉的脂肪族異氰酸酯固化劑,但這提高了生產(chǎn)成本,同時(shí)異氰酸酯固化劑的封閉劑會在貯存時(shí)慢慢放出來,影響涂料的貯存穩(wěn)定性。而在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在與三聚氰胺樹脂交聯(lián)的羥基丙烯酸聚合物中加入叔碳酸縮水甘油酯代替甲基丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥乙酯等提供羥基 , 這樣可以在不加封閉的脂肪族異氰酸酯固化劑的情況下明顯改善罩光清漆的耐候性和耐酸性,同時(shí)提高了施工固體分和豐滿度,這是一種既經(jīng)濟(jì),質(zhì)量又高的汽車 OEM 涂料。
我國五金家具廠生產(chǎn)戶內(nèi)外的金屬家具,如戶外庭園桌椅及公園椅等,戶內(nèi)涼椅及藤椅與附配桌子等，主要使用材料為金屬與玻璃。對金屬材料選用粉末涂料及液體涂料進(jìn)行涂裝。其中常用的液體涂料為自干修補(bǔ)漆、自干玻璃造型手刷漆、高溫金屬烤漆及高溫玻璃烤漆。少數(shù)五金家具廠將水性浸漬電泳漆用于鐵件與鐵管的防腐來取代粉體涂料，上面再涂裝溶劑型面漆戶內(nèi)外金屬家具早已要求涂料限制重金屬，尤其是對鉛的含量有嚴(yán)格限制。由于環(huán)保意識提高，以后對溶劑的使用也會提出相應(yīng)的要求。因此，使液體涂料走向水性化、高固體分或無溶劑化，可同時(shí)用于鐵材與玻璃底材上，并具有良好的附著性，從而省工藝，少流程，減少設(shè)備投資是涂料研發(fā)人員努力的方向。
如何制備了水性丙烯酸改性環(huán)氧烤漆，并設(shè)計(jì)用于五金家具的金屬與玻璃上，考察了涂料的物化性能，并對涂裝方式與設(shè)備的選用作了探討實(shí)驗(yàn)部分
1主要原料和儀器(1)主要原料主體樹脂：STW-601，水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂，上海市涂料研究所;分散劑1，德謙;分散劑2，德謙;氨基樹脂303LF，氰特;濕潤流平劑，AFCONA;消泡劑1，BYK公司;消泡劑2，AirProducts公司;pH調(diào)節(jié)劑，德謙;水性防沉劑，德謙;去離子水，自制;水性白色漿(固含量約55%)，自制;DPM(二丙二醇甲醚)，外購;IBA(異丙醇)，外購。制備工藝(1)依序?qū)?~9號原材料加入調(diào)漆缸中，高速(1000r/min)分散0.5h，分散均勻
(2)在高速(1000r/min)分散下，加入11號原材料，繼續(xù)高速(1000r/min)分散10min。
(3)在高速(1000r/min)分散下，加入13號原材料，繼續(xù)高速(1000r/min)分散10min。
(4)用10號原材料調(diào)整pH大于8，可加適量的去離子水調(diào)節(jié)黏度。
(5)用120目絹絲布過濾，出料。
涂層的性能測試底材：玻璃，馬口鐵等，事先以丙酮擦拭到無污點(diǎn)及油脂等污染物。涂裝方式：以不同涂裝方式，如刷涂、輥涂、噴涂、浸涂、淋涂進(jìn)行比較，干膜厚度控制在25μm左右。
烘烤條件：160℃，20min。
檢測標(biāo)準(zhǔn)：參考某五金家具廠噴涂在金屬材質(zhì)上的粉末涂料檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求(見表3)，以及溶劑型玻璃高溫烤漆檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求1主體樹脂的選擇五金家具及金屬桌上玻璃除了修補(bǔ)漆及手刷漆采用一液及兩液自干型涂料外，一般皆采用一液型高溫烘干烤漆，這主要考慮到空間存放問題及等待完全干燥固化時(shí)間太長而影響生產(chǎn)效率緣故。因此水性一液自干涂料樹脂及水性兩液反應(yīng)型自干涂料樹脂，如水性丙烯酸樹脂及水性聚氨酯樹脂在此暫不考慮使用。再者，一液型水性丙烯酸樹脂的物化性能較差，如耐乙醇性差，硬度低，遇熱回黏，不耐腐蝕，對金屬及玻璃表面附著力不理想等[1-2]。另一方面，水性聚氨酯樹脂雖物化性能方面沒有一液型水性丙烯酸樹脂的上述缺點(diǎn)，但受到可使用時(shí)間限制(一般為4h)，及配比要求準(zhǔn)確性[3]，因此涂裝加工廠不會考慮將兩液型水性聚氨酯涂料用于浸涂或淋涂涂裝生產(chǎn)工藝上。
水稀釋型丙烯酸改性環(huán)氧樹脂具有高模量，高強(qiáng)度，高韌性，耐化學(xué)性佳，耐腐蝕性優(yōu)及對金屬與無機(jī)物，如玻璃有非常優(yōu)異的附著力，又兼有丙烯酸樹脂的優(yōu)異耐候性與光澤的特點(diǎn)[4]。它借氨基反應(yīng)烘烤固化后，對金屬及玻璃有非常優(yōu)異的附著性及柔韌性，因此可用于金屬噴漆烘干后加工成型。水性丙烯酸改性環(huán)氧烤漆可采用噴涂、浸涂、刷涂、輥涂及淋涂后烘干成膜，適用范圍廣，可用于金屬及玻璃加工業(yè)，如五金家具及鏡業(yè)等行業(yè)。樹脂改性原理丙烯酸改性環(huán)氧樹脂是在高溫下，通過過氧化物奪氫，將丙烯酸單體接枝到環(huán)氧樹脂主鏈上，再進(jìn)行自由基加成聚合的一類反應(yīng)。它是通過化學(xué)的手段將丙烯酸聚合物接枝到環(huán)氧樹脂上，可根據(jù)不同的要求，選擇接枝丙烯酸樹脂的比例和玻璃化溫度。工藝與特性本實(shí)驗(yàn)采用上海市涂料研究所生產(chǎn)的水性丙烯酸改性環(huán)氧樹脂產(chǎn)品STW601，主要是以環(huán)氧為主，占70%，丙烯酸占30%的水分散體。主要表現(xiàn)出了609環(huán)氧樹脂的特性，可以與氨基樹脂進(jìn)行交聯(lián)。
大致的工藝如下：將1009(SHELL)環(huán)氧樹脂用乙二醇丁醚溶解后，升溫到110~150℃，將奪氫過氧化物催化劑和各丙烯酸單體一同緩慢滴加入環(huán)氧溶液中，進(jìn)行接枝反應(yīng)。反應(yīng)3h后，降溫，加入pH調(diào)節(jié)劑，將pH值調(diào)到7.5~8.0后，用水稀釋至標(biāo)準(zhǔn)固體分，出料。此樹脂可歸類為水稀釋型丙烯酸改性環(huán)氧分散體，其性能特點(diǎn)：
(1)乳液粒徑小，貯存穩(wěn)定性良好;
(2)具有良好的顏料潤濕性和高度的剪切穩(wěn)定性;
(3)具有優(yōu)異的附著力和高硬度;
(4)具有良好的耐水性和耐化學(xué)品性;
(5)具有優(yōu)異的耐鹽霧性。其產(chǎn)品規(guī)格見表8。因?yàn)樗哂猩鲜鎏攸c(diǎn)，因此選用它作為快速淋涂低溫固化生產(chǎn)工藝的水性玻璃漆用樹脂。