含氟丙烯酸酯阴极电泳涂料的制备和防腐性能.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科学版) 第36卷第7期 JournalofSouthChina of V01．36No．7 UniversityTechnology Science 2008 2008年7月 (Natural Edition) July 11-06 含氟丙烯酸酯阴极电泳涂料的制备及防腐性能水 王韬 齐圣光 任碧野 朱雁 童真 (华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640) 摘要：选用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、封闭剂3，5-二甲基吡唑(DMP)、可阳离子化扩 链剂三乙醇胺(TEOA)、含氟丙烯酸酯单体ZonylTm及其它丙烯酸酯单体合成了用于含氟 阴极电泳(CED)涂料的阳离子型丙烯酸酯树脂和阳离子型封闭异氰酸酯固化剂(Tld)． 通过傅立叶变换红外光谱对合成的树脂和固化剂进行了表征；采用差示扫描量热、热重分 析法分析了CED涂料的固化行为，发现CED膜可在较低温度(90℃附近)开始交联．对含 氟CED膜接触角的测定证实，含氟阴极电泳涂料是得到低表面能涂层的有效方法．利用 电化学阻抗谱对漆膜的耐腐蚀性进行了分析，发现含氟丙烯酸酯的引入可以提高漆膜的 防腐性能． 关键词：含氟丙烯酸树脂；阴极电泳涂料；表面能；低温固化；腐蚀性能 中图分类号：TQ323 文献标识码：A 阴极电泳(CED)涂料具有挥发性有机物泳涂料，文中拟进行如下探索：利用含氟丙烯酸酯单 (VOC)和有害空气污染物(HAP)含量低、涂装自动体Zonyll”与其它丙烯酸酯类单体共聚得到阳离子 化程度高、利用率高等优点，在汽车工业上广泛应用 型树脂，通过调控树脂的亲水疏水平衡增加含氟树 于底涂．目前，CED涂料已从底漆向底面合一的方 脂在水溶液中的溶解性，从而使含氟树脂能够用于 向发展，越来越多地用于灯具、浴室配件、金属工艺 CED涂料；设计、合成低温固化型封闭异氰酸酯固 品等五金制品，且不局限于防腐目的，而兼有表面装 化剂，通过在封闭异氰酸酯中引入阳离子，使固化剂 饰作用¨。J．用于装饰的CED涂料的基体常用丙烯具有自乳化性，提高电泳乳液的稳定性和电泳共进 酸树脂，因为其具有耐候性好、光泽度高等优点，但 性【7j．通过接触角、电化学阻抗谱等对得到的电泳 拒水及防腐性能稍差．含氟树脂具有优异的耐化学 涂膜的表面及耐腐蚀性进行表征． 性、低表面能H引，将氟碳侧链引入丙烯酸酯阴极电 1 实验 泳涂料中，有望改进其耐水和耐腐蚀性．目前含氟 CED涂料尚未见报道，主要困难为：含氟丙烯酸树 1．1 原料 脂的憎水憎油性导致了其在电泳乳液中难以分散， Zonylm单体为工业级，其分子式如图1所示，碱 造成电泳漆液难以稳定地储存和使用；固化剂封闭 洗三次后水洗至中性，再用活性炭处理后过滤干燥； 异氰酸酯与含氟丙烯酸树脂简单混合，不能得到稳 定的电泳乳液№o；含氟丙烯酸树脂的氟碳侧链在通 烯酸嵋．羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯 常的固化温度160—180℃下会发生断链，导致涂层 (DMAEMA)均为工业级，碱洗至无色后干燥过夜， 失去低表面能等功能性． 减压蒸馏后备用；异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，工 为制备能够进行阴极电沉积的含氟丙烯酸酯电 业级；三乙醇胺(TEOA)，分析纯，真空干燥后备用； 收稿日期：2007．0