阴极电泳用阳离子型封闭异氰酸酯的合成与应用

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1、万方数据第37卷第5期2007年5月涂料工业PAINT&COATINGSINDUSTRYV01．37No．5May2007阴极电泳用阳离子型封闭异氰酸酯的合成与应用王韬，齐圣光，任碧野，朱雁，童真(华南理工大学材料科学研究所，广州510640)摘要：选用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、封闭剂丁醇(BO)、可阳离子化扩链剂三乙醇胺(TEOA)合成了用于阴极电泳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。通过傅里叶变换红外光谱(FTr—IR)对合成的树脂和固化剂进行了表征；Jfj差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)测定了丙

2、烯酸阳离子树脂电泳漆的固化行为。结果表明：丁醇封闭的阳离子型封闭异氰酸酯解封温度为117oC，电泳漆膜的实际起始固化温度为140℃左右，在180℃、30min可固化完全。并通过粒径变化对电泳乳液的稳定性进行了探讨，发现乳液平均粒径为164nm，稳定性较好，具有工业应用前景。关键词：阴极电泳涂料；封闭异氰酸酯；阳离子型丙烯酸树脂；异佛尔酮二异氰酸酯中图分类号：TQ630．7文献标识码：A文章编号：0253—4312(2007)05—0026—04SynthesisandApplicationofCationicBlockedDiisocy

3、anatesasCrosslinkerforCathodicElectrodepositionCoatingsWangTao，QiShengguang，RenBiye，ZhuYan，TongZhen(ResearchInstituteofMaterialsScience，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640)Abstract：Waterdispersiblecationicn—butanol—blockeddiisocyanates(isophoronediisocyanate

4、IPDI)usedasacrosslinkerforcathodicelectrodepositioncoatingswerepreparedbyintroducingcationicchainextendertriethanolamine(TEOA)．TheadductswerecharacterizedwithFFIR，differentialscanningcalorim-eter(DSC)，thermogravimetricanalysis(TGA)andsizedistribution．Itwasfoundthattheunb

5、lockingten—peratureofthecationicblockedisocyanateis117℃．andthepracticalstartingcuringtemperatureofthepaintfilmisabout140oC．Thepaintfilmcanbecuredcompletelyat180oCfor30min．Itwasalsofoundthattheaverageparticlesizeofcationicn——butanol——blockedisocyanateandacrylicresinsystem

6、was164nm，whichleadstoagoodstabilityofthesystem．Whichpresentsapotentialapplicationsintheindustry．KeyWords：cathodicelectrodepositioncoatings；blockedisocyanate；cationicacrylicresin；IPDl0引言阴极电泳涂料需要经过烘烤固化，才能获得良好的机械性能和防腐蚀性能。在过去的研究中发现：封闭异氰酸酯类固化剂与醚化氨基树脂类固化剂(固化温度一般在180℃以上)相比，固化温度

7、要低一些，但封闭异氰酸酯与氨基树脂固化剂(98％交联度)相比，漆膜的最终交联度较低，这可能是由于电泳湿膜中固化剂含量过低造成的¨o。普通的封闭异氰酸酯亲水性差，在电泳乳液中稳定性不如氨基树脂，电泳共进性也不好，以至最终被电泳树脂携带而沉积在工件表面上的固化剂量不足以完全固化共沉积含羟基丙烯酸树脂，导致交联度难以超过90％。加大封端异氰酸酯固化剂在阴极电泳涂料中的使用量，交联度也未见明显提高，且电泳乳液稳定性变差，固化剂容易沉淀出来。为了使封闭异氰酸酯具有稳定的水分散性和共泳性，对多异氰酸酯亲水改性是有效的途径。在亲水改性多异氰酸酯方面，

8、常采用非离子型的改性方法旧“’。但是随亲水性的增强，漆膜的耐水性会降低。对于阴极电泳涂料来说，涂装过程中含阳离子基团的树脂会在工件表面发生亲水一疏水转变，所以阳离子化多异氰酸酯是改进阴极电泳涂料固化剂亲水性