data-full-width-responsive="true"> 农用汽车底盘用快干型水性防腐蚀涂料的研究李国军,许昭展,姚煌* ,张玉国,张红,方博( 广州擎天材料科技有限公司,广州510860)伴随着我国农业和汽车工业的发展,我国农用汽车销售额以每年10%~ 15%的速度增长。近年来,随着水性工业涂料的技术进步,水性工业涂料的应用取得了快速发展,国内一些农机制造企业开始在农用汽车底盘上应用水性底盘防腐涂料,替代溶剂型底盘防腐涂料。农用汽车底盘组成不仅有铸件、加工件,还包含有塑料件和橡胶材质的零件,材质多样、体积较大、表面结构复杂,一般使用底盘防腐涂料对其进行保护。水性底盘防腐涂料的应用不仅解决了生产安全以及施工环保、健康等问题,同时满足于现有涂装设备条件与施工要求。但是,目前市面上供应的水性底盘涂料防腐性能逊色于溶剂型底盘涂料,其涂膜光泽较低,需要喷涂罩光面漆来提高涂膜的装饰性,同时由于涂膜干燥速度较慢,初期耐水性较差,影响了生产施工进度。因此,开发高性能、快干型水性底盘防腐涂料已成为涂料工程技术人员的主要研究方向之一。水性丙烯酸改性环氧酯树脂能够常温干燥,其涂膜光泽较高,附着力极佳,耐化学品性能和物理机械性能优异,搭配水性丙烯酸酯乳液一起使用,能显著提高其涂膜的干燥速度和初级耐水性。本研究选用水性丙烯酸改性环氧酯树脂作为主要成膜物,制备一种干燥快、初期耐水性好、涂层防锈性好、可厚涂不流挂的高光泽水性底盘防腐涂料。该产品VOC 释放量低、绿色环保、施工适应性强、物化性能和工艺指标达到甚至超过同类型溶剂型产品的技术要求。1 实验部分1 1 实验原料水性丙烯酸改性环氧酯树脂: HDE60-5,北京金汇利化工制品有限公司; WX5600,佛山湾厦新材料科技有限公司; 1700,常州恩科化工有限公司; JP -02W,湖南金磐新材料科技有限公司; GS5000,常州广树化工科技有限公司。水性催干剂: FR350,台州市黄岩繁荣漆业有限公司。水性丙烯酸酯乳液: Wantipro 0602、Wantipro 0618,万华化学集团股份有限公司; RS -9981、RS-996AD,巴德富实业有限公司; BC-3256,北京东方亚科力化工科技有限公司; Joncryl 8224,巴斯夫中国有限公司。pH 中和剂: 三乙胺,化学纯,广州市万营鸿化工有限公司。润湿分散剂: ADDITOL VXW6208,氰特化工( 上海) 有限公司; TEGO 760W,德国迪高涂料助剂总代理有限公司; EFKA 4585,汽巴精细化工( 上海) 有限公司; Orotan 731A,罗门哈斯国际贸易( 上海) 有限公司; Lutensit A-EP,巴斯夫中国有限公司。颜填料: 磷酸锌ZPA,上海神诺贸易有限公司; 三聚磷酸铝APW-2,江南精细化工厂; 云
母粉GA-5,滁州格锐矿业有限责任公司; 800 目硫酸钡,佛山市欣美化工有限公司; 氧化铁黑722,杭州联体消修化工有限公司; 炭黑3200F,东莞市天翼塑胶原料有限公司。润湿剂: Surfynol 104,美国气体化工产品中国有限公司。消泡剂: BYK-011、BYK-024、BYK-028,毕克化学有限公司; EAFK-2550,汽巴精细化工( 上海) 有限公司;TEGO810,德国迪高涂料助剂总代理有限公司; RC740、RC732,科莱恩化工( 中国) 有限公司。防沉触变剂:H15,化学纯,德国瓦克化学股份有限公司。防闪锈剂:SER-AD FA179,海名斯特殊化学德谦( 上海) 化学有限公司。增稠剂: PS-166,宁柏迪特种化学( 上海) 有限公司; Borchi Gel0620,美国OMG 公司; Vesmody万华化学集团股份有限公司; HV30,汽巴精细化工( 上海) 有限公司; R150,海名斯特殊化学德谦( 上海) 化学有限公司。防霉杀菌剂Kathon LXE,上海罗门哈斯化工有限公司。去离子水: 自制。1 2 实验仪器和设备摆杠硬度仪: QBY-Ⅱ,上海隆拓仪器设备有限公司; 附着力测试仪: QFZ-Ⅱ型,天津市科联材料试验机厂; 中性盐雾箱: SH 系列,东莞市升鸿检测仪器限公司; 光泽计( 60) : WGG60-E4,上海精密仪器仪表有限公司; 电化学工作站: CHI600D,上海辰华仪器有限公司; ASAHI 气动式无气喷涂机: AP1021,上海玺欣精密仪器有限公司。1 3 水性底盘防腐涂料的制备1 3 1 水性底盘色浆的制备在预分散时先添加计量的水性丙烯酸改性环氧酯树脂、催干剂、润湿分散剂和pH 中和剂,中高速搅拌使物料充分混合。在中速搅拌下加入水和部分消泡剂,然后按照粒径由小到大的顺序依次添加磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、硫酸钡、铁黑和炭黑等颜填料,最后添加防沉触变剂和剩余的消泡剂,分散均匀后转移至砂磨机中,将研磨速度调至5 000 r /min研磨30~40 min 至浆料细度m,色浆pH 调节在8 5~9 5。1 3 2 水性底盘防腐涂料的制备在搅拌条件下,按顺序将水性丙烯酸改性环氧酯树脂和去离子水加入到搅拌槽中,用中和剂调节pH至8 5 ~ 9 5,然后加入水性底盘色浆、水性丙烯酸乳液、润湿剂、流平剂、防闪锈剂、防霉杀菌剂、增稠剂,搅拌15~30 min,用200 ~ 300 目滤网过滤,即得水性底盘防腐涂料,配方组成见表1。
1 4 性能测试涂料贮存稳定性测试参照GB /T 6753 3涂料黏度测试参照ASTM D2196 涂料的VOC含量测试参照GB /T 23985 涂膜干燥速度测试参照GB /T 1728 硬度测试参照GB /T1730 涂膜附着力测试参照GB /T 9286 涂膜耐冲击性能测试参照GB /T 1732涂膜流挂性能测试参照GB /T 9264 光泽测定参照GB /T 9754 用3 M 胶带将涂膜样板进行封边,按照GB /T 17331993 测试涂膜耐水性和初期耐水性; 耐中性盐雾性按照GB /T 17712007 测试;按照GB /T 92761996 测试涂膜的耐候性; 按照铁路机车车辆用面漆TB /T 23932001 进行耐汽油性测试。测试机械性能的马口铁片基材用400 砂纸打磨至有明显砂纸痕; 测耐腐蚀性能的A3 钢板( 150 mm75 mm2 mm,用白电油除油并用400 目砂纸打磨)除锈等级达到Sa2 5 级; 涂膜干膜厚度均控制在40 ~50 m。2 结果与讨论2 1 水性丙烯酸改性环氧酯树脂的选择研究选用HDE60-5、GS5000、WX5600、JP-02W、1700 5 种水性丙烯酸改性环氧酯树脂搭配专用水性催干剂FR350 配置成涂料,对应涂膜的外观和性能如表2 所示。