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张明星，等：无溶剂柔韧环氧树脂在金属表面烤漆中的应用性能测试

品在 200 ℃下不同固化时间 (3.5~15 min) 的铅笔硬度
见表 7。 在固化 3.5 min 后,样品达到较高硬度,有利于 3 结语
较高的生产效率。 在固化 5 min 或以上后,样品达到更
高硬度。 10 min 以内的烘烤时间能满足大多数涂料生 通过选择含柔韧聚氨酯链段的特殊环氧树脂或含
产要求。 柔韧聚醚链段的脂肪胺固化剂, 涂料样品在 180-230
表 7 A-1 涂料样品在 200 ℃下不同固化时间的硬度 ℃烘烤后能达到较高硬度 (>2H)。 涂膜样品在冲击后无
烘烤固化时间 裂纹、皱纹及剥落等现象。 涂料样品对铝金属表面显示
性能
3.5 min 5 min 10 min 15 min 很强的附着力。 采用柔韧聚氨酯链段的环氧树脂, 其涂
铅笔硬度 2H 3H ≥4H ≥4H 料样品显示较佳的耐弯折性能。 涂料样品在沸水中都
对于一些要求固化更快的应用试验, 本实验选用 没有出现明显的起泡、起皱、脱落、开裂等现象,只在经
多官能胺 TEPA 作为催化性固化剂以进一步加快反应 过冲击后的薄弱处出现局部开裂脱落或起泡。 涂料双
速度。 表 8 是 A-1 和 A-2 涂料配方按原有固化剂量 组分体系虽在室温具有足够的工作时间、 但在高温烘
的 1/3 混 入 TEPA 制 样 后 在 200 ℃ 烘 烤 1 min 和 2 烤时能在 5~10 min 内达到充分固化。 在具有催化作用
min 后的硬度。 的固化剂存在时,涂料在 200 ℃的固化时间可以缩短至
表 8 A-1 和 A-2 涂料样品 (固化剂含 1/4 TEPA) 在 200 2 min 以下。 实验显示用含柔韧聚氨酯链段的环氧树脂
℃下固化时间 1 min 和 2 min 的铅笔硬度 制备的涂料样品具有更高的综合性能, 且增韧改性方
烘烤固化时间 法简便直接。 涂料性能的最终优化和具体的应用扩大
性能
1 min 2 min 试验将在下一步工作中继续研究。
A-1 铅笔硬度 2H ≥4H
A-2 铅笔硬度 <2H ≥4H
参考文献
在 1 min 后,样品显示部分固化,但偏软些。 2 min [1] 李 佳 林.环 氧 树 脂 与 环 氧 涂 料[M].北 京 ：化 学 工 业 出 版
后 A-1 和 A-2 样品都已达很高硬度 (≥4H), 显示样品 社,2003.
在＜2 min 内已达到固化效果。 漆膜在 2 min 内烘烤即 [2] 刘野, 杜明. 环氧树脂增韧改性技术研究进展和新方法
达到较高固化程度满足了非常高效的生产要求。 及其机理[J],化学与粘合,2007,29(3):197-200,205.
综上所述,多项实验结果显示含聚氨酯柔韧链段的 [3] LEMAY J, KELLEY F.Structure and ultimate properties of
epoxy resin[J].Adv Polym Sci Springer,1986(78):115-148.
环氧树脂具有较佳综合性能。 如实验步骤所述,本研究
[4] 董 慧 慧,朱 新 远.两 种 不 同 化 学 组 成 的 超 支 化 聚 氨 酯 改
采用的制备聚氨酯-环氧树脂共聚物的方法非常简便快
性环氧树脂[J],高分子学报,2017 (2):342-350.
速, 与普通环氧树脂和固化剂双组分体系一样只需简单
[5] 杨富民,刘志,马 荣 田.聚 氨 酯 改 性 环 氧 树 脂 的 制 备 方 法
混合。 相比较其他环氧树脂增韧方法都涉及很复杂的化
及基于该树脂的灌浆材料：中国，104277449A[P], 2015-
学、物理和工艺过程 [2, 4-5] ,这种方法具有明显优势。 01-14.

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