2·结果与讨论
2.1水性丙烯酸树脂的选用
水性树脂是由分子链上含有亲水基团(如羧基、羟基、氨基、醚基、酰胺基等)的聚合物与胺类中和剂成盐而具备水溶性,水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂和水性醇酸树脂均可与水性氨基树脂配合,制备综合性能优异的漆膜。水性丙烯酸树脂依据分散方式的不同,通常可分为3类:水可稀释型(water-reducible),水乳胶型(1atex),乳液型(emulsion)[5]。由于水性烤漆的爆孔与成膜物质的玻璃化温度密切相关,高玻璃化温度的树脂较低玻璃化温度的树脂容易爆泡,因此,一般选用低玻璃化温度的水性树脂[6],本实验选用水溶性丙烯酸树脂,用去离子水无限稀释后呈现透明状态,其玻璃化温度为0℃,其各项技术指标见表2。
2.2固化剂的选择
高亚氨基型高甲醚化三聚氰胺甲醛树脂、高羟甲基型甲醚化三聚氰胺甲醛树脂和六甲氧基甲基三聚氰胺甲醛树脂是几种常见的水溶性氨基树脂,其中高羟甲基型氨基树脂属于聚合型部分烷基化的氨基树脂,主要含有烷氧基甲基和羟甲基,它含有极少量的亚氨基。由于烷氧基甲基主要是交联反应的基团,需要较高温度才能发生交联反应,而羟甲基的反应活性大于烷氧基甲基,氨基树脂中羟甲基含量的增加,可以提高固化反应速度和降低烘烤温度,同时它含有极少量的亚氨基,可以减少自聚反应。因此,本文选用高羟甲基型的氨基树脂为固化剂。
2.3烘烤温度和干燥时间的影响
选用基体树脂与氨基树脂的配比为3:1,考察不同的烘烤条件对漆膜固化交联反应的影响,从而选择合适的烘烤温度和干燥时间。
表3和表4分别示出了烘烤温度和干燥时间对漆膜性能的影响。当烘烤温度由110℃上升为140℃时,干燥30min,漆膜的硬度由HB提高到2H,随后继续升高温度,漆膜硬度没有改变。说明成膜物质的羟基与水性氨基树脂的羟甲基、烷氧基甲基化学交联反应完全,形成了附着力、耐冲击和柔韧性优异的三维网络结构的漆膜。由表4可知,在130℃,20min的条件下,漆膜不能完全固化,通过延长干燥时间至80min,漆膜同样可以达到完全固化硬度。