Page 21 - 涂层与防护2019-04

李涛，等：二乙醇胺对环氧阴极电泳涂料固化温度的影响

图 3 漆膜固化情况
图 5 三种配方的漆膜耐中性盐雾结果

联，进而形成三维交联网络，得到致密的漆膜，固化完
全。 当交联密度一定时，主体树脂上的羟基越多，即提
供的交联点越多，那么漆膜的固化就越完全，固化程
度就越高。 二乙醇胺的结构如图 5 所示。

图 5 二乙醇胺的结构
该种有机胺本身带有两个羟基，当氨基上的活泼
图 4 3 种乳液配方对应的漆膜在 130 ℃/30 min
氢与环氧树脂两端的环氧基团发生开环反应后，又生
烘烤后的耐溶剂擦拭情况（从左至右依次为配方 1、2、3）
成两个羟基； 再加上环氧树脂主链上本身带有的羟
脂棉上有黑色痕迹；环氧基和二乙醇胺的物质的量比
基，即一条开环后的环氧树脂分子链上可供交联的羟
为 1.5∶1 时，漆膜表面无失光、无变色，脱脂棉上无痕 基较开环前增加了一倍，提供了更多的交联点。 这样
迹，可视为测试通过。 因此，随着二乙醇胺用量的增 在达到异氰酸酯解封温度以后，同一条环氧树脂分子
加，当二乙醇胺和环氧树脂的物质的量比为 1∶1.5 时， 链上会有更多的的羟基与之发生交联反应，固化的漆
于 130 ℃下烘烤 30 min，漆膜耐溶剂擦拭可达 10 次。 膜也就更“牢固”，从而达到固化完全的目的。 例如，在
为进一步确认上述实验结果，本研究将三种槽液 二乙醇胺：环氧 = 1∶2 时，制得的漆膜在 140 ℃下烘烤
配合普通钢板进行泳板，所得漆膜于 130 ℃下烘烤 30 固化 30 min。 虽然在该温度下，固化剂已完全解封，但
min，再置于盐雾箱中，做 100 h 耐中性盐雾实验。实验 是仍然有至少一半的环氧树脂分子链上只有环氧基
结果（均以漆膜剥落最宽处计）如图 5 所示。 团开环后生成的羟基，参与到交联反应的羟基可能只
从图 5 可以看出，编号 1 配方对应的漆膜耐中性 有一个甚至没有，那么这样就无法保证固化效果。 在
盐雾性能最差， 经 3M 胶带撕拉后， 双边扩蚀为 13 适当提高二乙醇胺的用量后，含有二倍交联点的环氧

mm；编号 2 配方次之，双边扩蚀为 8 mm；而编号 3 配 树脂分子链增多，提高了固化程度，得到了性能更好
方耐中性盐雾性能最佳，经撕拉后几乎无脱落。 此实 的漆膜。 进一步提高二乙醇胺的用量，虽然可以提高
验结果与漆膜耐溶剂擦拭性能结果相一致。 环氧树脂上交联点的数量，但是乳液的亲水亲油平衡
在漆膜的烘烤过程中，固化剂封闭异氰酸酯发生 被改变过多，造成乳液状态不稳定，易发生沉降。
解封反应后， 异氰酸酯与主体树脂上的羟基进行交 （下转第 14 页）

分析测试 ANALYSIS AND TEST 9