data-full-width-responsive="true"> 0 引 言阴极电泳涂料以其优异的耐腐蚀性能,高泳透率和高库仑效率而广泛用作防锈底漆,尤其是用于汽车涂装[ 1 ] 。而环氧树脂因具有高模量、高强度、优良的防腐性、耐化学品性等优点被广泛用作阴极电泳涂料的基体树脂。阴极电泳涂装是20世纪70年代后,继阳极电泳涂装发展起来的电泳涂装技术,在实际应用中显示出了优质、经济及安全等特点,现已全面取代阳极电泳涂装,广泛应用于汽车及各类家电产品表面的涂装。阴极电泳涂料由成膜树脂、助溶剂、颜料、乳化剂等组成。当涂料分散于水中后,将形成带正电的胶体粒子,在直流电场的作用下,胶体粒子向阴极移动,然后沉积在作为电泳阴极的工作表面上,形成致密的涂膜[ 2 ]。电泳涂装过程中电泳工艺参数的选择合适与否,对电泳漆膜的性能有着很大影响,因而对电泳涂装过程的研究探讨一直是国内外广为关注的课题, 尤其是在大规模的汽车涂装线上[ 3 - 4 ]。本试验在以半封闭的异氰酸酯为固化剂,合成阳离子环氧树脂的基础上[ 5 ] ,对其电泳涂装的过程进行了探讨,重点研究了电泳工艺参数对电泳漆膜性能的影响。1 实验部分1 1 主要原料与试剂双酚A固体环氧树脂(环氧值012) :工业级;二乙醇胺:化学纯; 2, 4 - 甲苯二异氰酸酯( TD I) :工业级;异辛醇( 2 -EH) 、正丁醇( n - butanol) 、异丙醇:化学纯;甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯( PMA) :化学纯;冰醋酸;蒸馏水;滑石粉;二氧化钛;润湿分散剂(BYK - 191) ;环烷酸铅。1 2 主要仪器DDS - 12型电导温度测定仪; JJ - 4型六联电动搅拌器;PE Spectrum - 2000傅里叶红外光谱仪; H I 9025便携式酸度计; YH - EDET - 10 /400整流柜。1 3 阳离子环氧树脂的合成1 3 1 异辛醇半封闭的TD I的合成在三颈烧瓶中加入一定量的TD I和溶剂,搅拌通N2保护,升温至70 ℃,滴加封闭剂进行封闭反应,滴加完毕后, 70 ℃保温反应2 h,测定NCO基含量,制得半封闭TD I。1 3 2 基料树脂的合成在四口烧瓶中,加入环氧树脂和溶剂( PMA) ,升温至100～120 ℃,使树脂溶解,降温至70 ℃,慢慢滴加二乙醇胺,滴加完毕后,升温至80～90 ℃,保温4 h。然后升温回流脱水。降温至70 ℃,加入上述制备的半封闭的TD I进行接枝反应,并保温3 h。冷却后,加少量的冰醋酸及去离子水。表1 阳离子树脂的基本配方
114 阴极电泳涂料的制备把表2组分加到球磨机中研磨1 h,再加蒸馏水使固含量为18% , pH为55～60。涂料配方见表2。
1 5 分析测试( 1)结构分析:采用傅里叶红外光谱仪( Perkin - Elmer -Spec - trum - 2000) ,溴化钾压片,测定范围500～4 000 cm- 1 ,分辨率2 cm - 1。(2)漆液固体分测定法:称取配置好的电泳漆液10～25g,在105 ℃温度下烘干3 h,称质量。 固体分% =烘干后残留物质量/电泳漆液起始质量100%2 结果与讨论2 1 半封闭的TD I的合成TD I是一种非常活泼的化合物,
它可以与含有活泼氢的多种化合物反应。2 - EH和TD I的反应式如式(1) 。
从TD I(图1)与2 - EH封闭的TD I(图2)的红外光谱图可以看出:在1 730～1 680 cm- 1处的强吸收峰是封闭TD I中存在氨酯键结构的证据[ 6 ] ,而TD I的FT - IR图(图1)却无此吸收峰,说明封闭反应确已发生。
