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水性丙烯酸氨基金属防腐蚀涂料的合成及性能研究

刘俊文

水性丙烯酸氨基金属防腐蚀涂料的合成及性能研究

刘俊文1
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作者信息

  • 1. 北京化工大学
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摘要

氨基烤漆作为一种集装饰与防腐蚀一体的涂料,主要作为高档面漆应用于汽车等金属表面,因此对于漆膜表面粗糙度、机械性能、耐候性有着较高的要求。但是目前的水性丙烯酸氨基烤漆存在着附着力差、耐水性及耐候性不够好、漆膜表面不够光滑细腻等问题。本论文以自制的水性磷酸酯改性含氟丙烯酸乳液为基体树脂,制备成水性磷酸酯改性含氟丙烯酸氨基防腐蚀涂料,通过引入磷酸酯单体和氟单体,增加漆膜与金属底材的附着力,提高漆膜的耐水性、热稳定性、耐候性、光泽度等性能。论文的研究内容主要包括新型丙烯酸乳液的合成、水乳型丙烯酸氨基防腐蚀涂料的制备及水性丙烯酸氨基烤漆制备工艺的研究。 (1)采用丙烯酸六氟丁酯(G-01)和磷酸酯单体(PP-70)为功能单体,制备了一种新型磷酸酯改性含氟羟基丙烯酸乳液。研究了引发剂对乳液的影响,发现使用反应型乳化剂SE-10N和非离子乳化剂TX-30的混合乳化体系,比例为2∶1,用量为单体总量的2%时,制备的乳液各项性能最佳。 (2)以上述水性丙烯酸树脂乳液为主要成膜物质,氰特氨基树脂Cymel-325为固化剂,辅以各种助剂,制备了一种水乳型丙烯酸氨基防腐蚀涂料。研究了交联单体、功能单体对清漆和钛白色漆的影响,发现以甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为交联单体,用量为10%,丙烯酸六氟丁酯(G-01)用量为5%,磷酸酯单体(PP-70)用量为2%的时候,漆膜性能最佳。 (3)研究了固化剂、流平剂、烘烤温度和烘烤时间、钛白色漆的颜基比等因素等对氨基烤漆漆膜性能的影响。发现固化条件为:温度为140℃,时间为30min,以氰特Cymel-325氨基树脂为固化剂,丙烯酸树脂与氨基树脂用量比为5∶1的时候,漆膜性能最佳。钛白色漆颜基比为0.4的时候,漆膜各项性能最佳;使用BYK-375作为流平剂,用量为配方总量的1%的时候,漆膜光泽度能达到90度。另外研究了四种不同的强酸催化剂对固化反应的影响,发现在合适的用量下,使用强酸催化剂能将漆膜的烘烤温度降低20℃左右。将以磷酸酯改性含氟羟基丙烯酸乳液自制的丙烯酸氨基防腐涂料与两种市售的丙烯酸氨基防腐涂料进行对比实验,发现基于现有配方,本实验制得的水乳型丙烯酸氨基防腐涂料的性能占优。

关键词

水性防腐蚀涂料/磷酸酯单体/氟单体/乳液聚合/防腐性能

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授予学位

硕士

学科专业

材料科学与工程

导师

王海侨

学位年度

2018

学位授予单位

北京化工大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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