Page 23 - 《涂层与防护》2019年第7期

徐杰，等：水性汽车保险杠底漆的研制及性能研究

扩散。 当渗入的水分子与亲水基团结合后，会导致涂 得等厚复合涂层涂膜样板， 对复合涂层进行耐煮沸、
层溶胀，水分子在溶胀部分的扩散速率加快，下一处 耐水及耐湿热的测试， 在耐水测试结束后 30 min 内，
裸露的亲水基团将成为新的吸附中心，进一步加速水 用划格法测试湿附着力。
的渗入。 因此 DK-3 的耐水性比 DK-1 强。 表 9 对比了不同配方经过耐煮沸和耐湿热测试之
从涂层对底材的附着力分析，AP 由于结晶尺寸与 后最终的起泡情况。 可见 PVC=35%、25%、20%时，底漆
底材相近， 在成膜的过程中，AP 的晶体会在底材晶体 均能通过耐煮沸与耐湿热测试，涂层无明显变化。
外延生长成为一体， 因此结晶度越高其对底材的粘合 表 9 不同 PVC 底漆的耐煮沸及耐湿热测试
强度就越好，水渗入底材后不容易顶起涂膜，因此结晶 配方号
项目
[8]
度较高的 DK-1、DK-3 的耐水性比 EA-8、DK-1 强 。 5# 6# 7#
耐煮沸 0 0 0
综上所述，AP 的结晶性和亲水性通过涂层的阻
耐湿热 0 0 0
水能力和对底材的附着力影响了涂层的耐水性。
PVC/% 35 25 20
2.3 水性汽车保险杠底漆配方设计
2.3.3 耐水测试
通过前面的讨论， 确定了 DK-3 为性能较好的附
表 10 汇总了不同 PVC 底漆的最初起泡时间、最
着 力 促 进 剂 。 为 了 确 定 汽 车 保 险 杠 底 漆 最 合 适 的
终的起泡等级、起泡平均直径以及湿附着力等级。 可
PVC， 本实验不添加树脂， 其余组分及用量均保持一
见， 底漆的最初起泡时间随着 PVC 的降低而逐渐推
致，仅改变 DK-3 的添加量，设计出 PVC 分别为 35%、
迟，起泡等级逐渐降低，即涂层的耐水性逐渐上升。 当
25%、20%、10%的涂料，涂料的具体配方如表 7 所示，
PVC=20%时， 成膜物质为 DK-3 的底漆无明显起泡，
然后进行相关的性能测试。
能通过全部 TL211 的性能指标。
表 7 不同 PVC 底漆的配方设计
表 10 不同 PVC 底漆的耐水测试结果
不同配方的质量份/份
原料 配方号
5# 6# 7# 8# 项目
5# 6# 7#
色浆 40.0 40.0 40.0 40.0
最初起泡时间 3d 4d -
DK-3 36.0 45.0 50.0 62.0
最终起泡等级 5(S2) 5(S2) -
润湿剂 6.0 6.0 6.0 6.0
湿附着力等级 0 0 0
增稠剂 0.5 0.5 0.5 0.5
PVC/% 35 25 20
PVC/% 35.0 25.0 20.0 10.0
3 结语
2.3.1 附着力测试
按照表 7 的配方分别配制涂料，制得底漆样板后
通过对不同 AP 所制底漆的性能测试，发现结晶度
用划格法测试不同 PVC 底漆的附着力，测试结果如表
较高的 DK-1、DK-3 的耐水性比 EA-8、DK-2 强。 在
8 所示。 可见，PVC=35%、25%、20%时，附着力等级均
DK-1 与 DK-3 中， 亲水性较强的 DK-1 的耐水性比
为 0 级。 当 PVC=10%时，附着力促进剂添加量大，涂
DK-3 弱。DK-3 耐水性较强的机理归结为：较高的结晶
层内聚力偏大，因此附着力较差。 因为 8# 配方涂层直
度和疏水性的共同作用下， 聚合物本体在水中的溶胀
接脱落，因此不进行耐煮沸、耐水及耐湿热测试。
速率降低， 对水的渗透有良好的阻挡作用。 聚丙烯用
表 8 不同 PVC 底漆的附着力测试
AP 的晶型和晶粒尺寸与底材相近， 在成膜过程中 AP
配方号
项目 的晶体会在底材晶体外延生长成为一体， 因此结晶度
5# 6# 7# 8#
越高的 AP 对底材的粘合强度越好。较高的结晶度带来
附着力等级 0 0 0 5
的良好附着力，使水渗入底材后不容易顶起涂膜。 DK-
PVC/% 35 25 20 10
3 的高阻水能力和高附着力共同决定了它良好的性能。
2.3.2 耐煮沸及耐湿热测试
使用 DK-3 作为成膜物质配制 PVC 分别为 35%、25%、
按照表 7 的配方分别配制配方 5#~ 7# 的涂料，制 （下转第 16 页）

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涂层技术 COATING TECHNOLOGY