汽车车身用环氧树脂涂料主要是离子电泳涂料,它一般是以水作冷却剂的水冷性环氧酯涂料,一般采用电沉积法进行涂装,它不同于一般的溶液型涂料,除了基本上保持了环氧树脂的黏附性以外,其防腐蚀性能非常优越,专门用于大型生产如汽车车身等钢铁制品的底漆涂料。这种被称为聚合物电镀的涂装技术,在环氧树脂近十年的应用中受到很大的重视。在其他轻工业产品方面应用范围也越来越广。 除了甘油型环氧树脂等少数多元醇缩水甘油醚之外,绝大多数的环氧树脂都不溶于水,要制成水溶性环氧酯,必须在环氧分子链上接上一定数量的强亲水基团,例如羧基、氨基、羟基、酰胺基等。但是这些极性集团仅能使环氧酯形成乳浊液,只有进一步中和成盐后才能获得水溶性。水溶性环氧酯电沉积树脂根据在水总电离的离子状态分成阴极电沉积树脂、阳极电沉积树脂两种,成为配制相对应涂料的主要成膜材料。 最常用的方法是先用双酚A型环氧树脂与不饱和树脂酸酯化反应成环氧树脂,再以α,β-乙烯型不饱和二元羧酸(或酐)和环氧酯上的脂肪酸双键加成而引进羧基,最后经胺中和成盐而成水溶性树脂。 常用的环氧树脂牌号为E-20、E-12。油酸为亚麻油酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸等,α,β-乙烯基酸酐常用的是顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、亚甲基丁烯二酸。常用的胺为一乙醇胺和二乙醇胺。 ⑴典型的配方及配备工艺 配方如下(kg)。 E-20环氧树脂 195 丁醇(工业品) 146 亚麻油酸(酸值195mg KOH/g) 500 一乙醇胺(质量分数>78%) 70~75 顺丁烯二酸酐(纯度>99%) 36.5 ⑵制备工艺 配方量的亚麻油酸加入反应釜中,升温道120~150℃,加入全部环氧树脂,开动搅拌,通入二氧化碳,继续升温道20℃保温酯化。保温1h后开始取样测定酸值和黏度,当酸值达到35~40mg KOH /g、黏度35~50s(格氏管25℃)时冷却,当温度降至180℃时,停止搅拌,加入顺丁烯二酸酐,然后搅拌并快速升温道240℃保温30min。迅速冷却到130℃加入丁醇,搅拌溶解均匀后,液温冷却到60℃以下,分批加入一乙醇胺中和,当pH值达到7.5~8.5时出料。 ⑶水溶性环氧酯电沉积铁红底漆配方(kg) 水溶性E-20环氧酯 40.5 硫酸钡(沉淀型) 10.75 (固体质量分数77%) 滑石粉(325目) 4.45 氧化铁红(湿法) 10.75 蒸馏水 33.35 配方中:颜料/基料=1.0/1.2。 ⑷制备工艺 将配方量的水溶性E-20环氧树脂、铁红、硫酸钡、滑石粉加入配料罐中,搅匀,然后再三辊研磨机或砂磨机中研磨至细度50um以下。 阳极电沉积涂料从20世纪60年代中后期发展起来,很快地到达了普及。但是为了使这种树脂保持良好的水溶解稳定性,必须将树脂中和到微碱性(pH=7.5~8.5)。在这种碱性介质中高聚物中的酯健易水解,使涂膜性能下降,从而发生丝状腐蚀、结疱腐蚀等问题,从而影响了这种树脂在汽车车身底漆上的应用。 |