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《复旦大学》 2014年
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丙烯酸类树脂改性的双酚A类环氧树脂电沉积涂料的制备及其性能

傅磊  
【摘要】:环氧类阳离子电沉积涂料历经几十年的发展,已经具有操作简便,涂装自动化程度高,涂料利用率高,环境污染小,防腐性能好等优点,现已在汽车、机械制造、五金、建筑材料等广泛应用。因用户在施工过程中提出更多的多元化需求,不仅要求阳离子电沉积涂料具有底漆耐腐蚀,还要求具有面漆防晒,耐紫外线等功能,因此,本论文工作试图用丙烯酸类树脂改性双酚A类环氧树脂,以改善常规单纯用环氧类树脂为主体树脂的阳离子电沉积涂料的耐候性能。尝试了如下两种改善耐uV性能的方法。方法一:不改变交联剂树脂,将主体环氧类树脂与丙烯酸类树脂共混,实现耐uV功能。具体工艺为:调整不同丙烯酸类单体比例,制备不同羟基值的丙烯酸类树脂,优化配方,并加入胺类化合物改善高羟基值树脂的流动性。用环氧树脂和聚多胺树脂制备环氧类阳离子主体树脂,再与丙烯酸类树脂混合。研究不同羟基值、不同含量丙烯酸树脂对制备样品形成的乳液耐uV稳定性的影响。方法二:不改变主体树脂,将交联剂树脂与丙烯酸类树脂接枝,实现耐uV功能。具体工艺为:合成甲苯二异氰酸酯与多元醇交联剂聚合物,该聚合物再与耐UV功能的丙烯酸类树脂接枝聚合,从而制备出耐紫外线的电沉积涂料。上述方法制备的涂料漆膜,经过170℃固化,进行多项ASTM(美国材料与试验协会)指标性能测试,以确定最佳工艺方案。通过以上实验,得到以下几点结论:(1)方法一中,虽然丙烯酸树脂的羟基值大于40,树脂流动性不佳,但可加入胺类化合物改善此树脂的流动性,使该树脂和主体环氧树脂易于共混,有利于后续形成稳定性良好的电沉积涂料乳液及槽液。(2)对方法一制备的样品进行紫外线老化与光泽分析发现,共混同样含量的非离子型丙烯酸树脂时,不含胺类流变控制剂的丙烯酸类树脂耐UV性能最佳。(3)方法一中5%丙烯酸类树脂与环氧主体树脂共混的样品,耐UV辐照性能最佳,且随着添加量增加至15%,耐UV辐照性能逐渐下降。(4)方法二制备样品形成的乳液和后续配漆槽液的稳定性明显增加,由方法一乳液样品稳定性3个月,提高至5个月,且其他性能接近。因此,方法二更佳。(5)对以上两种方法制备的树脂乳液和槽液所制得的漆膜样品进行ASTM各项指标性能检测发现,耐盐雾性能达到720小时,虽比未改性的环氧类电沉积涂料1000小时略低,但其他指标性能,包括铅笔硬度、杯突、耐冲击等,均与未改性树脂相当。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TQ630.1

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