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本文利用甲基丙烯酸、丙烯酸β-羟乙酯和其他单体进行自由基溶液聚合得到阴离子丙烯酸树脂。通过丙烯酸树脂的分子量、水溶性、交联基团、玻璃化温度等指标来调整树脂合成的配方和工艺。从引发剂、单体滴加时间以及恒温时间着手,控制合成丙烯酸树脂的分子量及其分布;分析了影响树脂水溶性的因素;研究了交联基团用量对漆膜性能影响。研究发现:采用单体总量10%的甲基丙烯酸、20%的丙烯酸β-羟乙酯,调整软(丙烯酸丁酯)、硬(甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯)单体比例使Tg为20℃,以单体总量2%的BPO为引发剂,溶剂一缩二乙二醇单甲醚和异丙醇的体积比为2:3,反应温度95~100℃,滴加时间为3~3.5h,恒温3h,期间在第60min和130min分两次补加引发剂(共占引发剂总质量10%),制得具有良好水溶性的阴离子丙烯酸树脂。
在电泳涂装工艺的研究中,分析了基体树脂酸值、电泳槽液的固体份、电泳电压、电泳时间、槽液pH值、助溶剂等工艺参数对漆膜厚度和外观的影响。结果表明,随甲基丙烯酸用量增加,电泳漆的基体树脂水分散体的粒径减小、粘度略有增加、槽液稳定性增强。针对特定的电泳漆液,其工艺参数有各自特点,对本实验配制的电泳漆液,当漆液固体分为6~8%,电泳电压为100~110V,电泳时间为80~100s,漆液pH值为7.9~8.1,漆液温度为25℃左右时,所得的漆膜厚度与外观较好。
将丙烯酸树脂与常用的氨基树脂固化剂混合后进行电泳涂装,考察了不同酸值、羟值的丙烯酸树脂对漆膜硬度等性能的影响。研究发现,在一定范围内,随酸值、羟值升高,涂膜硬度上升,综合性能变好。当酸值65mgKOH/g,羟值85mgKOH/g的丙烯酸树脂,加入丙烯酸树脂质量的15%~20%的固化剂,在180℃固化交联,所得到的漆膜平整光滑、致密均匀,膜厚达到14μm,铅笔硬度高(≥5H),良好附着力(1级),耐冲击强度好(50kg·cm),耐溶剂性优(耐丁酮摩擦>100次)。产品的各项性能已达到当前国外同类产品水平。