低温快干氨基塑料漆

低温快干氨基塑料漆

孙道兴 魏庆莉 王凤英 刘香兰(青岛科技大学化学与分子工程学院)

引言
近几年我国塑料工业发展迅速,塑料以质轻、耐腐蚀及易加工成型等优点,日益取代钢材、木材而广泛地应用于国民经济的各个部门。到上个世纪末,汽车零部件中,塑料已占20-25%;包装材料中,塑料已占1/3 的份额。虽然塑料本身具有相当好的防腐性能,又能通过填充、着色满足一般用途要求,但是对塑料制品的使用性能、保护性能、装饰性能要求越来越高。涂料不仅能赋予塑料制品优良的保护性能,掩饰其加工成型带来的缺陷,提高制品的装饰性和增加附加值,而且可赋予制品表面特殊功能———阻燃性、耐溶剂性、抗静电、可重涂性等。同时也是塑料表面二次加工,如电镀、烫金、镀膜等工艺中必须的配套材料。
用于塑料表面的涂料必须具备2个基本条件:良好的附着力;涂料不能过分溶蚀塑料表面。由于各种塑料制品所要求的性能不同,而塑料的极性、耐溶剂性、耐热性又不同,因而涂料的选择必须综合其各方面的情况。
表1 为常见塑料制品涂装用涂料,其中聚丙烯与聚乙烯塑料件在涂装时,要经过前处理,或预涂特定的底漆,再配套其他涂料。有的尼龙制品在涂装前也要进行表面处理,然后再涂装。本试验采用羟基丙烯酸树脂和甲醇、丁醇混合醚化的三聚氰胺甲醛树脂在酸性催化剂作用下低温交联固化,得到耐候、耐光、保光保色性强、丰满度高、附着力强、综合机械性能优异的单组分塑料漆。
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2 试验部分
2.1 原材料的选择
原料1:改性三聚氰胺甲醛树脂
醚化所用的醇有正丁醇、异丁醇、甲醇等;用丁醇醚化的三聚氰胺树脂作为涂料交联剂,其固化速率较快,固化后的漆膜较硬、脆性大;用甲醇醚化的三聚氰胺甲醛树脂,其固化速率慢,须有一定的催化剂,但是它的柔韧性好。基于以上特征,选用了美国杜邦公司生产的甲醇、丁醇混合醚化的三聚氰胺甲醛树脂,其主要含有的基团是201110081605199687.jpg
原料2:羟基丙烯酸树脂
热固性丙烯酸漆的性能很大程度上取决于羟基丙烯酸树脂的性能。所用的丙烯酸羟值低、干燥固化速率快、附着性好、耐溶剂性、耐候性佳。具体指标如表2所列。


 原料 3: 氟碳改性丙烯酸和氟改性有机硅流平剂;
自制封闭型酸性固化促进剂KC;配漆用稀料的配方如下:丁基溶纤剂:醋酸丁酷:丁醇:丁酮= 22:30:30:18(溶剂A)(质量比)。喷漆稀料的配方如下:乙二醇乙醚:醋酸乙醋:丁醇:丙酮二18:30:30:22(溶剂B)(质量比)。

2.2 喷漆底材
喷涂的底材为ABS板,其临界表面张力为34-38mN/cm,热变形温度为70一107℃,涂装较为容易。ABS同样大量应用于电器制品和仪器、仪表的外壳。一般适用于PS, HIPS的涂料和稀释剂也可用于ABS的涂装。ABS有机械强度、加工性、注塑成型性好等优点,广泛用于仪表盘、侧视镜、散热器护栅、毅盖、车灯等的涂装。

2.3 测试仪器
测试仪器有:漆膜硬度计、附着力测试仪、耐溶剂测试仪和烘箱等。

2.4 物料配比
羟基丙烯酸:40%一50%(以质量计,以下同);三聚氰胺树脂:6%一10%;颜料:20%一5%;催千剂:2%一4%;助剂:0.2%一0.5%;稀料:11%一16%。
2.5 成品检测技术指标
成品检测技术指标如表3所列。

3 结果与讨论
3.1 氮墓树脂与丙烯酸树脂的配比
将丙烯酸树脂与氨基树脂按3:1的比例配制,加2%的固化促进剂KC,加人稀料B后,喷于ABS板上,70-80℃烘干,测其附着力、硬度、光泽等性能,结果如表4所列。

3.2 助剂的选择
加 0. 5% 的氟改性有机硅,漆膜的流平性和未加任何流平剂时相似,漆膜凹凸不平,有缩孔现象;加0.5%的氟碳改性丙烯酸流平剂,流平性能好,但是,当树脂配比高于10:1时,流平性能下降。

3.3 色漆配方及性能
色漆配方及性能如表5、表6所列。

4 结论
选用溶剂A比选用溶剂B的漆膜耐醇性好、硬度高、干燥快;轻基丙烯酸树脂和三聚氰胺甲醛树脂配比为7:1时,漆膜耐醇性好、硬度高、干燥快;酸催化剂用量越高,干燥越快,但会影响漆膜的附着力,用量以2%为宜。烘干温度越高,干燥越快,但温度过高时,塑料会变形,再考虑到加工工艺的问题,故选用78℃。

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