PPG-400改性阳离子型环氧树脂在阴极电泳黑漆中的应用研究.pdf
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1、探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENTPPG-400改性阳离子型环氧树脂在阴极电泳黑漆中的应用研究吴让君1,李晴红1,唐万军1,张星2,曹锐1(1.天门市沃特邦涂料工作室,湖北天门431708;2.天鹅涂料(武汉)科技股份有限公司,武汉430035)Application of Polypropylene Glycol(PPG-400)Modified Cationic Epoxy Resin in Black Coating forCathodic Electrophoresis摘要:环氧树脂主链段中嵌入PPG-400(聚丙二醇),改性环氧树脂胺化后,分别作为电泳涂料中乳
2、液的主体树脂和配套电泳色浆的研磨树脂。将乳液、色浆和去离子水按照一定比例配槽,熟化后,在一定的施工条件下,得到盐雾性能达到600 h的电泳漆膜。该槽液应用在4K不锈钢镜面板和铝型材上,可以得到盐雾性能极佳的装饰型电泳涂料。关键词:树脂;色浆;电泳乳液;盐雾;板材中图分类号:TQ630文献标识码:A文章编号:2096-8639(2023)09-0053-05Wu Rangjun1,Li Qinghong1,Tang Wanjun1,Zhang Xing2,Cao Rui1(1.Tianmen waterborne coating Studio,Tianmen,Hubei 431708,China
3、;2.Swan Coating(Wuhan)Science&Technology Co.,Ltd,Wuhan 430035,China)0 引言1957年,美国福特车厂George Brewer博士的项目小组着手研究电泳涂装;1961年,福特公司成功投产应用在车轮涂装的阳极电泳生产线;1971年,第一条阴极电泳生产线在通用汽车公司投入使用;1986年,我国的第一条现代化的生产汽车车身阴极电泳涂装生产线在长春一汽车身厂投产。电泳技术拥有可自动化生产、涂料利用率高、适合复杂工件的涂装、环保等优点,车企中99%以上的金属基材底漆为电泳涂料。随着电泳涂装工艺的发展,电泳涂装的全自动,半自动,间歇式等生
4、产模式的出现,逐步代替了一部Abstract:Polypropylene glycol(PPG-400)is embedded in the main chain section of epoxyresin,followed by amination to obtain the modified resin which is applied respectively for the mainresin in the electrophoretic coating and the grinding resin of the electrophoretic color slurry.Theemul
5、sion,color paste and deionized water are mixed in a certain proportion,and the electrophoresispaint film with salt spray performance reaching 600 h is obtained under certain constructionconditions.The tank liquid is applied in 4K stainless steel mirror plate and aluminum profile,wherein the decorati
6、ve electrophoretic coating with excellent salt spray performance can be obtained.Keywords:resin;color paste;electrophoretic emulsion;salt spray;plate涂层与防护第44卷第9期2023年9月Vol.44 No.9Sept.2023COATING AND PROTECTION53探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT分的辊涂,喷涂和浸涂涂装市场。电泳产品的更新换代,则由改善车身难涂部位防腐蚀性的要求,逐步向防腐性、装饰性等功能性涂料
7、方向发展。电泳技术在涂装领域的发展,对电泳涂料的性能需求各一,促成了电泳涂料产品的多元化。在主体成膜物的分子结构中引入其他基团,可以赋予漆膜其他性能。醚链段有柔韧性,对颜填料有润湿性,引入环氧树脂主链中可以增强环氧树脂对颜调料的包覆性。本文将 PPG-400(聚丙二醇)改性阳离子型环氧树脂1分别作为电泳乳液的主体树脂和电泳色浆的研磨树脂,加入低温解封的封闭聚氨酯配制成低温环氧阴极电泳乳液;加入炭黑研磨成黑色电泳色浆。将低温环氧阴极电泳乳液、不同电泳色浆和去离子水按照一定的比例,配成低温环氧阴极电泳槽液。通过对不同电泳槽液进行泳板对比,讨论了不同色浆体系下,电泳施工条件的变化,得到的电泳漆膜的盐
8、雾对比、电泳槽液的贮存稳定性的对比,以及电泳漆膜在各种板材上上色的状况比较,确定了PPG-400改性阳离子型环氧树脂在环氧阴极电泳黑漆中的应用条件。1 实验部分1.1 实验原料0#树脂(PPG-400改性阳离子型环氧树脂)、低温解封封闭聚氨酯2、去离子水:自制;1#色浆(有研磨树脂)、2#色浆(有研磨树脂)、3#色浆(有研磨树脂)、4#色浆(无树脂色浆)、炭黑、高岭土、分散剂、助剂、乳酸、冰乙酸:市售。1.2 阴极电泳漆乳液的制备将配方比的 0#树脂、低温解封封闭聚氨酯、助剂放在烧杯中充分混合均匀,在 50 下添加乳酸酸化1 h,调整固含,得到60%的阴极电泳漆用树脂。将一定量的去离子水放入另
9、一烧杯中,开搅拌,将混合物料缓慢加入其中,加完后,充分搅拌30 min,调整固含在规定范围内,得到阴极电泳漆乳液。1.3 5#电泳色浆的制备将计量比的乳酸加入 0#树脂中,搅拌 30 min 后,依次加入配方比的炭黑、分散剂、高岭土、去离子水,待粉尘完全润湿后,提高搅拌速度,分散 30 min。将混合浆料放入砂磨机中,研磨,检测细度在 20 m 左右,出料。1.4 配漆及制板将阴极电泳漆乳液、电泳色浆、去离子水按照一定比例配槽,熟化48 h后,泳板做电泳漆实验。1.5 阴极电泳漆技术指标表1为阴极电泳漆技术指标。表1 阴极电泳漆技术指标Tab.1 Technical parameters of
10、 cathodic electrophoreticcoating1.6 涂膜的性能检测漆膜的厚度测定:GB/T 17641979;漆膜耐中性盐雾性能测定:GB/T 17711991;电泳漆电导率测定:HG/T 33351985。2 结果与讨论2.1 不同体系色浆对施工条件的影响不同电泳色浆配方不同、原材料的不同导致性能有所差异。与同种电泳乳液配制电泳槽,施工条件会有变化。为了得到相同膜厚的电泳漆膜,将1#、2#、3#、4#、5#电泳色浆与同种电泳乳液在相同的树脂炭黑比下配槽,不同电压下电泳90 s,得到的漆膜膜厚见表2。由表 2 可以看出,电泳漆膜膜厚达到 24 m 时,1#、2#、3#电泳色
11、浆配槽的电泳槽液需要的施工电压为220V,而 4#、5#电泳色浆配槽的电泳槽液需要的施工项目电泳槽液电泳条件固化条件固体份/pH颜基比电导率/(Scm-1)温度/电压/V时间/s极比(S阴极:S阳极)极间距/cm温度/时间/min技术指标164.05.50.50.050.290030025580220301202:1104140530实验方法GB/T 6751pH计HG/T 3335槽液指示温度计电压表秒表标尺金属板温测温纸秒表吴让君,等:PPG-400改性阳离子型环氧树脂在阴极电泳黑漆中的应用研究54探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT电压为 120V。电泳色浆的胶束粒
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