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新型高附着力环氧底漆的研制

来源:陕西宝塔山油漆股份有限公司 作者:王小刚 马宁博 时间:2014-05-09 点击:
导读:通过选择合适的环氧树脂、增韧剂、硅烷偶联剂,并配用合适的环氧固化剂,研制成一种经80℃、1 h 烘烤干燥后,可用于不打磨铝材、镀锌板、不锈钢表面,具有高附着力的环氧底漆。
0 引言
铝材、镀锌板、不锈钢因其优异的防腐蚀性,是建筑、制造和工业领域广泛使用的金属材料。它们优异的防腐蚀性都来自其表面形成的一层惰性、低表面能的氧化物薄膜,而这层氧化物薄膜的惰性和低表面能,往往使涂料不能牢固黏附。涂料在铝材等低表面能金属上的应用已经有很多成功实例,比如最初美国空军在飞机、坦克和其它铝材上采用了铬酸锶环氧底漆+聚氨酯面漆的配套。在商用领域,锌黄环氧底漆经常与双组分聚氨酯面漆一起使用。当前越来越多的涂料用户为了提高生产效率,纷纷采取了烘烤的干燥方式。这种强制干燥的方式,使传统锌黄环氧底漆的附着力和其他机械性能大大降低。由于温度的升高,使环氧固化物“脆性”的弱点更加明显,导致柔韧性、附着力大幅度下降。本研究选择合适的环氧树脂、增韧剂、硅烷偶联剂,配用适当的柔韧性环氧固化剂,研制成一种可涂覆于不打磨铝材、镀锌板、不锈钢表面,并经80℃烘烤1 h 强制干燥后,仍然具有高附着力的环氧底漆。该底漆投放市场后,应用效果良好,受到客户的好评。
 
1 试验部分
1.1 原材料及仪器
环氧树脂:601、609、6101,三木;聚酰胺固化剂:221X-70、2352,空气化学;聚酰胺固化剂:115、125、140、450,亨斯曼;腰果酚固化剂:MD2015C,上海美东;硅烷偶联剂:1121(德谦)、A1120(威科)、FTH-04(双诚);增韧剂:MD5020(上海美东)、DBP(浙江中盛)、AGE(上海君江)、液态聚硫橡胶JLY121(进口)。
1.2 仪器
QFH 划格试验仪、QTX 弹性测试仪、QCJ-50 漆膜冲击仪、101-2AB 型电热鼓风式烘箱、TT-260 漆膜测厚仪。
1.3 试验配方
高附着力环氧底漆的配方见表1。
高附着力环氧底漆配方
1.4 性能检测
分别按照表1 配方配制A、B 组分,按比例混合,调整黏度至20 s(25℃,涂-4 杯),采用空气喷涂法制作测试样板。根据客户的使用情况,在镀锌板上的附着力是最差的,所以直接在未打磨的镀锌板上进行喷涂,放入烘箱中,于80℃烘烤1 h,干膜厚度60 μm。性能检测结果见表2。
在未打磨镀锌板上的性能检测结果
2 结果与讨论
2.1 环氧树脂的选择
本研究选择601 环氧树脂,分别拼用高相对分子质量的609 环氧树脂和低相对分子质量的6101 环氧树脂来改进机械性能,并选用亨斯曼的115 聚酰胺固化剂。试验方案及试验结果分别见表3、表4。
表3 601 环氧树脂与609 环氧树脂拼用试验结果
601 环氧树脂与609 环氧树脂拼用试验结果
表4 601 环氧树脂与6101 环氧树脂拼用试验结果
表4 601 环氧树脂与6101 环氧树脂拼用试验结果
由表3 可见:随着609 环氧树脂比例的增大,漆膜的柔韧性提高,附着力有所下降。由表4 可见:随着6101 环氧树脂比例的增大,漆膜的附着力提高,柔韧性有所下降。当m601/m6101=25/5 时,附着力达到最佳,6101 比例继续增大,附着力和柔韧性反而下降。笔者分析认为,拼用低相对分子质量的6101 环氧树脂,漆膜交联密度增大,使热变形温度变大,耐热性变好,烘烤后的附着力也相应提高,但同时也导致树脂刚性增大,柔韧性变差。所以在烘烤干燥的情况下,6101 环氧树脂的拼用比例不能太大。
综合表3、表4 的试验结果,当m601/m6101=25/5 时,试样的综合性能最佳,尤其是附着力是所有试样中最好的,故采用此体系作为以下试验的树脂体系。
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