電(diàn)動三輪車用水性丙烯酸烤(kǎo)漆的研製
萊陽紅(hóng)安化工有限(xiàn)公司
安華
前言
中國目前經濟總量屬世界第二,有先進的航空航天技術、成套高鐵技術、核電技術、運算速度最快的計算機…..但是還有比較多的低端製造業,並且這(zhè)些產品有著廣大(dà)的市場,可以(yǐ)吸納較多文化程度和技(jì)能較低的人的就業。國家大力倡導提升低端(duān)製造業的水準,比如奔跑在農(nóng)村和中小城鎮的電動三輪車,對廣大老百姓來說是經(jīng)濟方便的出行交通工具,現在的外觀和安全性也比較好,同(tóng)時這類產品這些年已形成了較集(jí)中的產業群,比如江蘇豐(fēng)縣的(de)電動(dòng)三輪車產業園,規模較大,絕大多數有塗(tú)裝線(xiàn)。三(sān)輪車鐵質件過去以(yǐ)溶劑型氨基(jī)烤漆為主,也(yě)有丙烯酸烤漆,這些塗料(liào)是傳統的溶劑性(xìng)塗料,對大氣(qì)環境的汙染(rǎn)比較嚴重。2016年2月國家執行塗料產品有機揮發物VOC≥420g/L需要交納4%的強製消費稅開始,並且隨(suí)著(zhe)人們生活觀念的改變,對環保性產品的需求(qiú)越來(lái)越迫切,目前電動三輪車行業麵臨政府、環保部門(mén)、巡視組等等的層層(céng)壓力,塗料塗裝(zhuāng)的環保革命勢在必行。塗(tú)料界對環保性塗料的認識主要指水性塗(tú)料、粉末塗料、UV塗料和高(gāo)固體份塗料,根據電動三輪車的塗裝情況,將氨基烤漆換成水性烤漆,對塗裝廠家來說不改造或少改造已有的塗裝線(xiàn),換成水(shuǐ)漆,就變成(chéng)了環保塗裝(zhuāng)線,減少了對大氣環境的汙染,並提高了安全性(xìng)。那麽,對塗料(liào)廠(chǎng)家來說,研(yán)製出(chū)合格的水性烤漆即是市場的迫切需求又為環保做(zuò)了貢獻。
1、實驗部分
1.1、實(shí)驗用原材料
1.1.1、水性烤漆用樹脂
本文研(yán)製的水性(xìng)烤(kǎo)漆用熱固性水性丙烯酸樹脂采用(yòng)本(běn)廠(chǎng)自製的(de)樹脂,編號為HA001和HA002,見表1,合成配方和(hé)工藝略。
表1
|
型號
指(zhǐ)標 |
HA001 |
HA002 |
|
外(wài)觀(目視) |
清澈透明 |
清澈透明 |
|
色澤,Fe-Co法 |
≤2 |
≤2 |
|
固體,% |
65±2 |
60±2 |
|
粘度,秒,格/25℃ |
35---100 |
40-100 |
|
酸價,mgKOH/g |
50-80 |
40-60 |
1.1.2、本文研製的(de)水(shuǐ)性烤漆(qī),氨基樹脂采用青特的C325
1.1.3、本文研製的水性(xìng)烤漆,助劑采用迪高(gāo)公司的,顏料是常用工業級、水性助溶劑采用工業級如乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、異丙醇、乙二(èr)醇叔丁基醚。
1.2、製備過(guò)程
1.2.1、製漆工藝
(1)將水性樹脂(zhī)HA001或HA002倒入漆缸,用二甲基乙(yǐ)醇胺,對樹脂進行中和,調整PH值至7-8,可以加入少許去離子水,使PH值顯示準確點;
(2)部分已中和的樹脂(zhī)中(zhōng),加入分散劑、顏料、消泡劑和少許水性助溶劑,攪拌均(jun1)勻(yún),上砂磨機(jī)分散,至(zhì)細(xì)度合(hé)格,就製成了色漿;
(3)色漿、加入剩餘HA001樹脂、C325樹脂攪拌一(yī)下,再加入消泡劑和流平劑,最後(hòu)加入水,調整粘度合格;
(4)噴漆,檢驗漆膜性能(néng)合格,計量包裝。
1.2.2、有色水性丙烯酸烘烤麵漆配方
根(gēn)據對電動三輪車水性塗料的性能要求,對配(pèi)方進行了很多次選擇,根據經驗,以下是相(xiàng)對比較理想的塗料配方,見表2。下麵的結果(guǒ)和討論中,對丙烯(xī)酸樹脂和氨基樹脂比例的選擇,進行了(le)討論,顏料量依據(jù)遮蓋力和光澤的平衡,不是一個固定的數。
表2
|
序號 |
原料名稱 |
規 格 |
天 藍 |
中 灰 |
|
1 |
HA001樹脂 |
羞羞小视频化工 |
60 |
55 |
|
2 |
二甲基乙醇胺 |
工業中和劑 |
約5-6 |
約4-5 |
|
3 |
鈦白粉 |
金紅石型 |
10 |
20 |
|
4 |
酞(tài)青藍 |
穩定型 |
3 |
/ |
|
5 |
炭黑 |
通用型 |
/ |
0.20 |
|
6 |
TEGO810消泡劑 |
迪高 |
0.2 |
0.2 |
|
7 |
TEGO760W分散劑 |
迪高 |
0.3 |
0.3 |
|
8 |
防沉劑 |
膨潤土 |
0.1 |
0.1 |
|
9 |
混合助溶劑 |
工(gōng)業(yè) |
約3-6 |
約(yuē)3-6 |
|
10 |
TEGO450流平劑 |
迪高 |
0.2 |
0.2 |
|
11 |
TEGO902W消泡劑 |
迪高(gāo) |
0.3 |
0.3 |
|
12 |
防閃鏽劑 |
工業(yè) |
0.5-1.5 |
0.5-1.5 |
|
13 |
C325樹脂 |
氰特 |
8.5-10 |
8-9 |
|
14 |
水 |
去離子水 |
約10-15 |
約10-15 |
|
15 |
合計 |
|
約100 |
約100 |
備注:該塗料噴塗時(shí)全部用自來水稀釋後施工,然後140℃×20分鍾,室溫放置1小時後檢驗漆膜性(xìng)能。
1.3、塗膜性能檢驗
|
項目 |
灰 |
藍 |
|
外觀(目(mù)視) |
漆膜平(píng)整光滑 |
漆膜平整光滑 |
|
光澤(zé),60º |
87-90 |
87-90 |
|
硬度,鉛筆 |
2H-3H |
2H-3H |
|
附著力,劃圈 |
1 |
1 |
|
衝擊,Cm |
50 |
50 |
|
柔韌性,mm |
1 |
1 |
|
耐丁酮擦拭 |
50-100次 |
50-100次 |
此性能測試,硬(yìng)度和耐丁酮擦拭比(bǐ)溶(róng)劑性塗膜好,光澤略低一點。
2、結果和討論
2.1、對水性烤漆中丙烯酸(suān)樹脂和氨基樹脂的比例進行了選擇,以清漆(qī)膜的性能來考察,見表3
表3
|
原料名稱(chēng) |
1# |
2# |
3# |
4# |
|
HU001 |
60-65 |
48-52 |
70-75 |
52-58 |
|
中和劑 |
約5-6 |
約4-5 |
約6-7 |
約5-6 |
|
C325樹脂 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
TEGO4100 |
O.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
|
TEGO902W |
0.3 |
0.3 |
0.4 |
0.3 |
|
助溶劑 |
5-10 |
5-10 |
5-10 |
5-10 |
|
去離子(zǐ)水 |
10-15 |
10-15 |
10-15 |
10-15 |
|
丙烯酸樹(shù)脂/氨基樹脂固體比 |
5/1 |
4/1 |
6/1 |
4.5/1 |
|
|
140℃烘烤(kǎo)20分鍾,測漆膜性能如下 |
|||
|
膜厚,微米 |
18 |
17 |
19 |
18 |
|
硬度(dù) |
2H-3H |
3H |
2H |
2H-3H |
|
衝擊 |
50 |
50紋 |
50 |
50紋 |
|
附著力 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
柔韌性(xìng) |
1 |
1紋 |
1 |
1輕問 |
|
光澤(鐵板60º) |
110-118 |
110-118 |
110-118 |
110-118 |
根(gēn)據以上塗膜性能測試1#最好,其次是3#和4#。綜合考慮重複再做實驗(yàn),以丙烯酸樹脂/氨基樹脂(固體比)=5.5/1比較理(lǐ)想。分析原因,傳統溶劑型氨基漆通常醇酸樹脂/丁醚化氨基樹脂=3/1,完全是根據經驗和(hé)實測性能確定兩者(zhě)比例,C325屬於部分甲醚化氨基樹脂,反應活性高,且交(jiāo)聯點比丁醚化多,故需(xū)要的氨基樹脂少,塗膜性能就可達到要求。
2.2、塗料中加水問題的考慮
(1)水性樹脂中沒有(yǒu)加入水(shuǐ),而是全部采用助溶劑,盡量做(zuò)成高固低粘樹脂,且包裝時(shí)不加中和(hé)劑,便於儲存;
(2)製漆(qī)時(shí)加入10-20%的去離子水,可以降低成本,但是不宜太多;
(3)噴塗(tú)施工時全部用自來水,既安全又環保。
2.3、耐候性考察
將樣板在自己工廠室外暴曬一年,這裏接近海洋(yáng)性氣(qì)候,一年後(hòu)失光率不大於15%,變色輕微。
3、結論
(1)經過一係列實驗,用自製的水性熱固性丙烯酸樹脂(zhī)研製的水性烤漆性能(néng)可(kě)以(yǐ)滿足塗(tú)裝要求;
(2)水(shuǐ)完全溶於塗(tú)料,起到了稀釋劑的(de)作(zuò)用(yòng)。

聯係人:高先生(shēng) 13954538652 / 18663880796