新型耐污含氟LED固化阴极电泳涂料的制备和性能研究

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近年来,LED固化阴极电泳涂料综合了LED固化技术与阴极电泳涂料的优点,是电泳涂料领域的热点之一。LED固化阴极电泳涂料具有常温固化、固化时间短、固化效率高、工艺成本低,同时又不受涂装涂装形状工件影响、涂膜均一、原料浪费少、环保等优点。LED固化阴极电泳涂料基体树脂丙烯酸酯树脂固化后具有高光泽度、耐候性良好、耐腐蚀性能好和装饰性等优点。目前的阴极电泳涂料技术已经大规模运用在机械电器产品、五金产品、建材产品、汽车产品等,但是国内外对LED固化阴极电泳涂料的研究较少。为了弥补LED固化阴极电泳涂料的耐环境、耐污性能研究空白。本论文文研究LED固化阴极电泳涂料的基体树脂丙烯酸酯、活性稀释剂、固化工艺和引入含氟物质等对性能的影响。
  采用异佛尓酮二异氰酸酯(IPDI)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)合成含异氰酸酯(NCO)不饱和丙烯酸酯前驱体(IPDI-HEMA)。甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、苯乙烯(ST)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)进行自由基共聚合成共聚物。然后用前驱体对共聚物进行接枝改性,乳酸中和制备出LED固化阴极电泳涂料的基体树脂PEC,并用红外核磁对其结构进行表征。
  将制备的LED固化阴极电泳涂料的基体树脂PEC加入光引发剂、纯水、活性稀释剂等进行熟化,配制成LED固化阴极电泳涂料,系统研究了LED固化阴极电泳涂料的基体树脂结构和槽液稳定性、光引发剂含量、活性稀释剂等因素对漆膜性能的影响,得到了LED固化阴极电泳涂料基体树脂的最佳配比为:MMA(30wt%)、IBMA(30wt%)、ST(6wt%)、HEMA(20wt%)、DMAEMA(14wt%),引发剂偶氮二异丁腈(AIBN),溶剂丙二醇甲醚(PM)、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA),不饱和前驱体和共聚HEMA单体的摩尔比0.8∶1,丙烯酸酯树脂的叔胺基中和度90%,光引发剂为1173、184混合且均为树脂固含的2wt%,多官单体季戊四醇三丙烯酸酯(10%)。按照最佳配比制备出电泳漆膜的表面平整光滑、附着力1级、硬度3H、耐丙酮550次、耐水性能好。
  用异佛尓酮二异氰酸酯(IPDI)和全氟辛基乙醇(8:2 FTOH)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)合成含异氰酸酯(NCO)不饱和丙烯酸酯前驱体(IPDI-HEMA-8:2FTOH ),用红外核磁对其结构进行表征。将最佳配比的共聚物接枝前驱体(IPDI-HEMA-8∶2FTOH),不饱和前驱体和共聚HEMA单体的摩尔比在0.8∶1,即合成了丙烯酸树脂PECF。按照最佳配比加入光引发剂、水、PETA,制备耐污含氟LED固化阴极电泳涂料。8∶2FTOH引入极大的提高了树脂固化膜的接触角、耐污、疏水性等优良性能,但是含量过多会影响槽液的固化效率以及稳定性,控制IPDI和8:2FTOH的摩尔比为1∶0.2。
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