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吴让君，等：柔性环氧树脂在阴极环氧电泳涂料中的合成及应用研究

表 2 不同羧酸对乳液稳定性的影响
不同的羧酸或配比
项目
乙酸 乳酸 乙酸∶乳酸=1∶1（质量比）
实验时间/d 0 180 0 180 0 180
外观 透明、有乳光 蓝相、有乳光 蓝相、有乳光 蓝相、有乳光 蓝相、有乳光 蓝相、有乳光
粒径/ nm 30 40 40 45 40 42
离心（4 000 r/min，30 min） 不分层 不分层 不分层 不分层 不分层 不分层
漆膜返溶率/% 30 40 5 6 8 9
有机酸的酸性强弱表现在 PKa 值上，乳酸（PKa= 性能与漆膜的膜厚有直接的关系。 当环氧树脂漆膜在
3.86）的酸性强于乙酸（PKa=4.76）。 阴极电泳乳液的基 12 μm 时达到盐雾性能的 80%，膜厚达到 16 μm 后能

体树脂在水中表现为胶束粒子，尽管乳酸的酸性强于 体现盐雾性能 98%以上，后期膜厚的增加对盐雾性能
乙酸，从表 2 数据中得出乙酸中和后乳液胶束粒径更 的贡献比较少。 泳透力则能代表槽液电泳膜厚的一个
小。 这是因为，乳酸中和的乳液胶束粒子之间的氢键 标准，高泳透力可以提高工件内表面和空腔的涂装质
作用更强，使得乳液稳定性更佳。 从成本上考虑，用乙 量，提高生产效率。 检测泳透力的方法有一汽的钢管
酸∶乳酸=1∶1（质量比）中和的柔性环氧树脂体系乳液 法、福特盒法、四枚盒法 ［6-7］ 等，本实验利用四枚盒法检
稳定性的贡献大。 测槽液的泳透力，表 3 列出了不同类型环氧树脂槽液
电泳后漆膜膜厚数据。
2.4 不同类型环氧树脂对泳透力的影响
表 3 中柔性环氧树脂合成的乳液配槽后检测，泳
阴极环氧电泳漆最重要的特点是盐雾性能，盐雾 透力可以达到 0.71，为最佳。 因为柔性环氧树脂的玻
表 3 不同类型环氧树脂槽液的泳透力
四枚盒各面膜厚/μm 泳透力/
项目
A 面 B 面 C 面 D 面 E 面 F 面 G 面 H 面 (G/A）
1# 24 19 20 18 16 15 14 22 0.58
环氧树脂 E-44
2# 24 18 20 18 15 14 13 21 0.54
1# 22 18 17 16 13 12 11 20 0.50
氢化双酚 A 环氧树脂
2# 22 17 18 15 13 12 11 21 0.50
1# 28 22 22 20 19 18 20 26 0.71
柔性环氧树脂
2# 27 23 21 19 19 17 19 25 0.70

璃化温度比普通环氧树脂的玻璃化温度低，合成的主 从表 4 中看出，电泳漆膜的柔韧性对比为：柔性
体树脂玻璃化温度低，使得漆膜分子在电泳动过程中 环氧树脂＞双酚 A 型环氧树脂≈氢化双酚 A 型环氧树
布朗热运动更加活泼，电沉积过程中的分子自由容积 脂；盐雾性能对比为：双酚 A 型环氧树脂≈氢化双酚
大，导致湿膜的致密度降低，电阻小，G 面膜厚更好。 A 型环氧树脂＞柔性环氧树脂；耐老化性能对比为：氢
化双酚 A 型环氧树脂＞柔性环氧树脂＞双酚 A 型环氧
2.5 不同类型的环氧树脂原料对漆膜机械性
树脂。 因为双酚 A 型环氧树脂的苯环密度高，易粉化，
能的影响
耐老化性差； 柔性环氧树脂分子中环状结构密度小，
涂料中漆膜的机械性能体现为成膜树脂，而成膜
刚性小，盐雾性能差。 图 3 列出了不同类型环氧树脂
树脂的分子结构决定了其性能。 不同类型的环氧树脂
的电泳漆漆膜在中性盐雾箱 1 000 h 后的对比图。
则赋予基体树脂不同的性能：柔性环氧树脂能够增加
树脂漆膜的柔韧性；氢化环氧树脂能够增加树脂漆膜
3 结语
的耐老化性能；双酚 A 型环氧树脂盐雾性能极佳。 表
4 列出了最佳合成条件下合成的阴极环氧乳液， 经过
通过对柔性环氧树脂在阴极电泳漆中的合成及
配槽泳板后，漆膜的各项性能指标。

58 探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT