丙烯酸酯接枝改性环氧树脂阴极电泳涂料的研究

论文摘要

本论文采用接枝共聚法合成了阳离子型的丙烯酸酯接枝改性环氧树脂共聚物,经自乳化分散后形成阴极电泳涂料。对其制备工艺、电泳涂装过程和漆膜性能进行了研究。研究了以环氧树脂为母体,丙烯酸酯类单体的接枝共聚物组成的自交联阴极电泳涂料。探讨了本实验的合成反应机理,总结了影响乳液稳定性的因素,详细探讨了环氧树脂的分子量、官能单体A用量、有机胺用量、中和度、溶剂的选择、乳化工艺及引发剂用量对树脂的乳液性能和漆膜性能的影响。研究了交联体系的两种官能单体B、C的用量。并采用红外光谱、TEM照片、粒径分布等手段对树脂和乳液进行了表征。研究结果表明,选用E-20环氧树脂为本实验所用,用官能单体A、官能单体B、官能单体单体对其改性。A的加入可以有效C、BA、MMA改善乳液的稳定性,用量为单体总量的10%,单体B和单体C作为两种交联单体,用量分别为单体总量的5%和5～10%,既可以改善漆膜性能,又有助于分散,增加乳液稳定性。另外得出二乙醇胺用量依据仲胺基与环氧基为1：1的比例进行胺化,中和度为90%为合适配方。乳化过程采用高速搅拌机缓慢滴加去离子水于树脂中在室温分散1h,有助于得到小粒径,窄分布的稳定乳液。溶剂选择为丙二醇甲醚和正丁醇的混合溶剂。BPO用量为单体总量的2～3%。电泳涂装是一个十分复杂的过程,本实验对阴极电泳涂装工艺进行了研究。实验发现,电泳参数变化对漆膜外观和性能的影响至关重要,主要探讨了金属基材的前处理工艺和电泳涂装参数包括电泳电压、槽液温度、电泳时间、槽液固含量、槽液pH值对漆膜性能的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电沉积的基本原理
• 1.3 阴极电泳涂料的基本特点
• 1.4 电泳涂料的发展历史
• 1.5 阴极电泳涂料的研究方向
• 1.5.1 边缘覆盖性良好的阴极电泳涂料
• 1.5.2 低泛黄性阴极电泳涂料
• 1.5.3 低温固化阴极电泳涂料
• 1.5.4 紫外光固化阴极电泳涂料
• 1.5.5 厚膜型阴极电泳涂料
• 1.6 阴极电泳涂料用树脂
• 1.6.1 环氧树脂型阴极电泳涂料
• 型阴极电泳涂料'>1.6.2 丙烧酸_型阴极电泳涂料
• 1.6.3 复合树脂型阴极电泳涂料
• 1.6.4 聚氨酯型阴极电泳涂料
• 1.6.5 聚丁二規型阴极电泳涂料
• 1.7 交联剂
• 1.7.1 外加交联剂
• 1.7.2 自交联
• 1.8 课题研究背景及意义
• 1.9 研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要原材料
• 2.2 实验设备和仪器
• 2.3 实验过程
• 2.3.1 乳液制备工艺
• 2.3.2 电泳漆液的配制
• 2.3.3 电泳工件的前处理
• 2.3.4 实验室电泳涂装操作
• 2.3.5 电泳涂装后处理
• 2.4 实验测试方法
• 2.4.1 原乳液性能测试
• 2.4.2 漆膜制备方法
• 2.4.3 漆膜性能检测
• 2.4.4 聚合物结构表征
• 第三章 实验合成机理及结果讨论
• 3.1 合成机理
• 3.1.1 接枝共聚合
• 3.1.2 胺化
• 3.1.3 酸化
• 3.1.4 自乳化
• 3.1.5 电沉积
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 影响乳液稳定性的因素
• 3.2.2 环氧树脂相对分子量的影响
• 3.2.3 官能单体A用量的影响
• 3.2.4 有机胺用量的影响
• 3.2.5 中和度的影响
• 3.2.6 溶剂的选择
• 3.2.7 乳化工艺的影响
• 3.2.8 交联体系的确定
• 3.2.9 引发剂用量的影响
• 3.2.10 物性表征
• 3.3 小结
• 第四章 阴极电泳涂装过程的研究
• 4.1 金属底材前处理
• 4.2 电沉积漆膜制备
• 4.2.1 电冰槽液的配制
• 4.2.2 实验室简易阴阳极板的表面处理
• 4.2.3 阴极电泳涂料的涂装
• 4.2.4 阴极电泳过程所用电泳装置简图
• 4.2.5 分析测试及设备
• 4.3 电泳涂装过程工艺参数的影响
• 4.3.1 电泳电压的影响
• 4.3.2 槽液温度
• 4.3.3 电泳时间
• 4.3.4 槽液固含量
• 4.3.5 槽液pH值
• 4.4 固化条件对漆膜性能的影响
• 4.5 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介