新式第5类水性环氧树脂体系为基料，添加无毒无污染防锈颜、填料，选择合适的助剂，制备了环保型双组分低温烘干型轿车用底漆。研讨了水性环氧体系的成膜功用，环氧基与胺氢的摩尔比和颜料体积浓度(PVC)对漆膜耐盐雾功用的影响。

　　要害词：水性环氧涂料;轿车底漆;环保

　　中图分类号：TQ630.7文献标识码：A文章编号：1009-1696(2009)03-0009-03

　　0·前语

　　自2003年1月1日《中华人民共和国清洁出产促进法》实施以来，2006年1月1日《环境标志产品技术要求——水性涂料》法规又相继实施，轿车涂装职业也从2006年12月1日起实施《清洁出产标准轿车制作业(涂装)》职业标准。一系列环保法令、法规的实施，加快了涂料朝高固体分、无有害溶剂、无毒、无污染、水性化方向的开展。本文结合轿车制作业现阶段涂装工艺的特征，研讨了第5类水性环氧体系中环氧树脂与环氧固化剂的成膜功用，环氧基与胺氢的摩尔比和颜料体积浓度(PVC)对漆膜耐盐雾功用的影响，开发了环保型轿车用水性环氧树脂底漆。

　　1·试验部分

　　1.1原材料

　　水性环氧树脂乳液：克己。

　　水性环氧固化剂：克己。

　　颜、填料：钛白粉、磷酸锌、三聚磷酸铝、复合磷

　　钛粉、云母、硫酸钡等，均为工业品。

　　助剂：湿润剂、松散剂、消泡剂、流平剂、闪蚀克制剂、防霉剂、偶联剂、防沉剂、增稠剂、pH值调节剂等。

　　溶剂：去离子水。

　　1.2底漆的制备工艺

　　甲组分：首先用高速松散机在低速搅拌下，将湿润剂、松散剂、部分消泡剂参与到水性环氧固化剂中松散充分;再逐渐投入颜、填料，混合均匀后高速松散充分;然后用砂磨机研磨至细度符合要求;*后补加消泡剂(部分)、闪蚀克制剂、防霉剂、流平剂、偶联剂、防沉剂、增稠剂、pH值调节剂等，用去离子水调整到合适的粘度。

　　乙组分：水性环氧树脂乳液(克己)。

　　1.3功用检测及首要仪器、设备

　　检验总根据：GB/T13493—92《轿车用底漆》。附着力：用QFZ-Ⅱ型漆膜附着力测定仪(天津科联材料试验机厂)，按GB1720—79测定。

　　柔韧性：用漆膜柔韧性测定仪(上海现代环境工程技术有限公司)，按GB1731—79测定。耐冲击性：用QCJ型漆膜冲击器(天津中环试验机厂)，按GB1732—79测定。

　　硬度：用QHQ型涂膜铅笔划痕硬度测定仪(天津科联材料试验机厂)，按GB6739测定。耐盐雾性：用盐雾腐蚀试验箱(金坛市金鹰环境试验设备有限公司)，按GB1771—92测定。

　　1.4底漆的首要功用目标

　　底漆的首要功用目标见表1。

　　

 

　　2·配方设计

　　2.1水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂的选择

　　2.1.1对去离子水的容忍度试验

　　水性环氧树脂和水性环氧固化剂对去离子水的容忍度是决定制漆功用的要害之一，分别按4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2比例与水混合静置。不出现破乳、分层现象，静置时间越长，标明对去离子水的容忍度越高。通过试验，选择1∶1比例(按固体计约占25%)、静置3d以上不出现异常现象的环氧乳液或环氧固化剂制漆。

　　2.1.2清漆漆膜功用试验

　　按环氧基/胺氢的摩尔比在(0.8~1.2)∶1规划将不同比例的水性环氧树脂乳液和环氧固化剂混合，可添加适量助剂。喷涂在马口铁板上，枯燥后查询漆膜的透明性、检测漆膜的附着力、硬度、柔韧性、耐冲击性等目标。选择外观透明、漆膜功用目标高的水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂制漆。

　　2.2颜、填料的选择

　　根据《环境标志产品——水性涂料》要求，不选择红丹、锌铬黄、锶铬黄、中铬黄等防锈功用出色但有毒的防锈颜料。选择磷酸锌、三聚磷酸铝、复合磷钛粉等环保型化学防锈功用好的颜料，首要是在涂层内离解出磷酸根离子或三聚磷酸根离子，与基材金属离子构成细密附着膜，然后克制腐蚀;选择云母等物理防锈好的片状填料，有用减缓空气中的水、氧气对漆膜的透过性然后减缓腐蚀。

　　2.3助剂的选择

　　2.3.1湿润、松散剂根据颜填料的种类、粒径、松散难易程度，首要从成膜物阴、阳离子视点考虑，选择非离子型湿润、松散剂。

　　2.3.2消泡剂

　　首要从与基料的相容性、抑泡、破泡效果等几方面对比选择。部分消泡剂研磨时参与，部分消泡剂调漆时补加，以发挥消泡剂的整体抑泡、破泡才华。

　　2.3.3流平剂

　　甲、乙两组分按比例制作好后喷涂于底材上，查询漆膜是否出现桔皮、缩孔等异常现象，流平剂用量以不出现桔皮、缩孔等异常现象的*小用量为宜。

　　2.3.4抗闪蚀剂

　　水的表面张力大，在空气中的蒸腾速度相对溶剂型涂料慢，漆膜表干时间长，钢铁表面极易发生闪锈，在低温(5℃以下)或高湿(80%以上)条件下更是如此，严重影响漆膜外观和耐腐蚀功用。常参与亚硝酸盐、苯甲酸盐加以防止，考虑到会影响耐水性等，没有选用，选用了表面活性剂类型的胺类高分子助剂。在低温文高湿度环境条件下都能到达志向的效果。

　　2.3.5pH值调节剂

　　因为水性环氧固化剂与颜、填料一同研磨制得的甲组分体系本身呈碱性，选择了醇胺类高分子pH值调节剂，以确保漆浆体系的长时间储存稳定性。一同还有助于湿润和松散。

　　2.3.6增稠剂

　　根据现阶段轿车制作业底漆涂装工艺的特征，大部分是选用湿碰湿一次喷涂、喷涂时间间隔短、湿漆膜比较厚，水性涂料相对溶剂型涂料蒸腾慢，更易出现流坠、流挂等涂膜坏处，尤其是低温高湿环境条件下施工更是如此。考虑到常用的纤维素等碱溶胀型增稠剂对漆膜的耐腐蚀功用有影响而没有选用，选用了聚氨酯缔合型增稠剂以改进湿漆膜表干之前的抗流挂性，一同也增强了施工喷涂时的可厚涂性。

　　2.3.7·偶联剂

　　为了增强水性环氧轿车底漆对底材的附着力，可考虑添加硅烷类偶联剂，*好选用带环氧或许氨基等活性反应基团的，仍需要对比空白与添加后对漆膜耐腐蚀功用的影响。

　　2.4·颜料体积浓度(PVC)对漆膜功用的影响

　　通过调整颜基比制作不同颜料体积浓度(PVC)的产品，对比耐盐雾功用的改动：PVC太低，成膜体系中基料粒子包覆颜料粒子后有许多的剩下;PVC太高，成膜体系中基料粒子不能完全包覆颜料粒子，都会影响漆膜的细密性然后影响漆膜的耐腐蚀功用。根据GB/T13496—92《轿车用底漆》的要求、权衡漆膜的概括功用，配方PVC控制在21.7%~37%为*佳。漆膜耐盐雾性随PVC的改动趋势见图1。

　　

2.5环氧基与胺氢的摩尔比对漆膜功用的影响

 

　　理论上，按环氧基与胺氢的摩尔比1∶1刚好完全固化反应。但通过调整不同环氧基与胺氢的摩尔比，对比漆膜耐盐雾功用的改动，效果发现：环氧基稍微过量，漆膜耐盐雾等功用进步，相反，胺氢稍微过量，漆膜耐盐雾功用等下降，无论哪种组分过量太多，漆膜耐盐雾性均发生急剧改动。根据GB/T13493—92《轿车用底漆》的要求、权衡漆膜的概括功用，配方中环氧基与胺氢的摩尔比控制在0.87~1.15规划*佳。漆膜耐盐雾性随环氧基与胺氢摩尔比的改动见图2。

　　

 

　　3·结语

　　研制水性环氧轿车涂料与研制溶剂型涂料相同，与配方体系的基料、颜填料、助剂、溶剂等密切相关，更要留心水性涂料的固化机理和施工工艺的特殊性，通过多方面重复试验验证，才华更好地满足使用要求。