data-full-width-responsive="true"> 液体聚丁二烯阴极电泳涂料的研究秦树超1，王金伟1，何业东1，李晓刚1，李丙霞2（1北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083；2燕山集联化工公司，北京 102420）1 前言电泳涂料源于上世纪30 年代，60 年代初期阳极电泳涂料投入工业化应用，70 年代中期阴极电泳涂料开始得到工业化应用。目前，阴极电泳涂料在世界范围内特别是在汽车工业发达的国家作为底涂层获得了广泛应用，已基本取代了阳极电泳涂料[1]。很多高分子树脂经过改性带上正电荷后，都可以成为阴极电泳涂料的成膜物质。当前应用的阳离子树脂主要有聚氨酯类、丙烯酸树脂类和环氧树脂类3 种[2-4]。随着电泳涂料尤其是阴极电泳涂料的迅速发展，电泳涂料迎来了多样化、多品种、多功能及彩色化的时代。今后阴极电泳涂料的研究重点在于节能、环保及增加防腐蚀性等方面。液体聚丁二烯具有烯烃链结构，具有很好的柔性，可使最后的漆膜具有很好的韧性和耐腐蚀性能。液体聚丁二烯含有大量双键，通过环氧化，然后进行胺化[5]，最后用酸进行中和，可得到聚丁二烯阳离子树脂。本研究得到的低分子聚丁二烯阴极电泳漆的电泳电压只有10 V 左右，是目前国内外报道中最低的，具有良好的节能优势。2 实验部分2 1 原料与试剂液体聚1,2丁二烯（LPB），燕山集联化工公司，分子量1040；甲苯，北京化学试剂公司，分析纯；30%过氧化氢，北京化学试剂公司；无水甲酸，北京化学试剂公司，分析纯；乙二醇胺，化学纯，北京化学试剂有限公司；乙酸，分析纯，北京化学试剂有限公司；色浆，武汉科利尔化工有限公司。2 2 试验过程将一定量的LPB、甲苯和无水甲酸加入三口瓶中，在一定温度的水浴中搅拌均匀，将过氧化氢按一定速度滴入三口瓶。滴加完毕后继续反应4 h。将反应后的液体用去离子水洗涤3 次，减压蒸馏得到环氧化低分子聚丁二烯（LOPB）。将LOPB、乙二醇丁醚、二乙醇胺装入三口瓶中，在搅拌条件下升温，反应2 h。反应结束后，冷却至室温。得到金黄色透明胺化低分子聚丁二烯（AEPB）。取一定量的AEPB，用乙酸中和酸化成盐,然后加入去离子水，即得到阴极电泳涂料的原漆，pH 为62 ~65。将色浆及助剂加入原漆搅拌1 h，得到阴极电泳漆色漆。低分子丁二烯阳离子树脂合成步骤如下：
2 3 测试及表征泳透力测定[6]：钢管法。取高220 mm、外径25 mm、内径20 mm 的不锈钢管, 将长230 mm、宽15 mm、厚1 mm 的钢板条插入其中，作为泳透工件。通过钢板条的泳涂情况测定电泳漆液对工件内腔的泳透能力。泳透力 = (实膜高度 + 1/2 虚膜高度)/200 100%。盐雾试验：YWX/Q-150 型盐雾试验箱，苏州市鑫达试验设备有限公司生产。电泳后的样品放置在盐雾试验箱内，实验条件参照耐中性盐雾试验的国家标准，采用50 g/L NaCl 水溶液进行喷雾，沉降量1 ~ 2 mL/h，喷雾室温度为35 C。3 结果与讨论3 1 电泳电压对厚度的影响目前阴极电泳漆的电泳电压一般为120 ~ 260 V，很少有低于100 V 的报道[7]。电泳电压高一方面造成能耗高，另一方面会产生发热现象，需要冷却循环系统保持电泳槽的温度。图1 为阴极电泳漆原漆以石墨片作阳极，镀锌板为阴极，在阴阳极板面积比为2∶1 的条件下，涂装电压与所得干膜厚度的关系。
漆液pH = 64，固体分15%，极板间距9 cm，涂装时间3 min，烘干条件180 15 min图1 原漆漆膜厚度与电压的关系由图2 可知，不加色浆的原漆在电压为9 ~ 12 V之间可以得到干膜厚度为20 ~ 30 m 的涂层。电压低于9 V 时膜比较薄，而大于12 V 时，进一步升高电压，涂装厚度并没有增加。涂装电压低的原因主要是由于所得阳离子树脂含有相对较多的正电荷，给予较低的电压即可拖动分子移动到极板，实现电泳涂装。
