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陈以满，等：汽车底盘用高性能水性环氧底面合一漆的研制



           保护问题，国家相继出台了多项法规政策，环保型涂                             铝（APW-II）：广西新晶；pH 调节剂：扬子石化-巴斯
           料已经成为行业研究的热点。 而水性涂料具备低毒、                            夫；增稠剂：德国明凌；分散剂（Solsperse27000）：路博
           低 VOC 及优异的涂膜性能，成为了发展趋势之一。 本                         润；基材润湿剂（Tego-245）、流平剂（Tego-482）、消泡
           文重点研究高性能汽车底盘用水性涂料                  [1-2] 。          剂（Tego-901W）：迪高；杀菌剂（LXE）：陶氏化学；防闪
               该领域目前主要有水性醇酸体系、 水性环氧酯体                          锈 剂 (SC3100Y、SC3200Y)： 三 弘 科 技 ； 附 着 力 促 进 剂
           系及双组分水性环氧体系。 水性醇酸体系和水性环氧                            （MP200）：迈图；去离子水，自制。 以上均为工业品。
           酯体系主要应用在中低端农用机车底盘上。 水性醇酸                                高速分散机（X-DA）：上海沐轩实业有限公司；刮
           体系发展最早，价格便宜，施工简单，可与多种树脂混                            板细度计 （QXP ISO）： 高致精密有限公司； 光泽仪
           合使用，但因其酯键的存在容易在碱性条件下水解，造                            （HG60S）：深圳三恩时有限公司；盐雾腐蚀试验机：上
           成干性下降、失光光等现象，同时因其干性和硬度的局                            海巨为仪器设备有限公司。
           限，严重影响了涂装效率和漆膜性能。水性环氧酯体系
                                                               1.2 汽车底盘用水性环氧底面合一漆的制备
           因其是环氧树脂兼丙烯酸改性而成， 具有更高的硬度
           与干性，广泛用于中低端底盘涂装，但在高要求的汽车                                （1）方案 1（水性环氧底面合一漆 A、C、D）
           底盘中单组份环氧酯的防腐性能还远远达不到要求。                                 因考虑剪切稳定的影响需制备水性无树脂色浆，
           而双组分水性环氧体系具有诸多优点， 如优异的打磨                            主要步骤为： 在 600~800 r/min 的搅拌速度下向去离
           性、抗石击性、耐化学品性、优异的附着力、干性等特                            子水中缓慢加入分散剂、颜料、填料，每种材料间隔 5~
           点，能够满足高端底盘的防腐蚀性要求                 [3-4] 。           10 min。 加毕，提升转速至 1 500 r/min 分散至无粉块，
               本研究通过对 4 款市售水性环氧树脂的制漆性                          移入砂磨机，研磨至浆料细度≤ 30 μm，成为水浆。 在

           能进行了比较，深入探讨了树脂结构、固化剂添加比                             调漆罐中缓慢加入配方量的水浆后搅拌均匀，依次加
           例、防闪锈剂种类、防锈颜料种类等对环氧底盘涂料                             入去离子水、 水性环氧乳液 （AEH-20 或 FW5001 或
           性能及稳定性的影响。 最终通过配方筛选，获得一款                            DICB7）、基材润湿剂、流平剂、抗闪锈剂、消泡剂等，在
           适宜厚涂（一次成膜厚度可达 100 μm）、涂膜性能优                         1 500 r/min 速度下搅拌 30 min，最后加入增稠剂调整
           异、VOC 排放低的水性环氧底面合一漆。 该产品适用                          体系黏度，黏度合格后过滤即获得底面合一型黑色水
           于中高端车辆底盘的防腐蚀涂装，性能可与溶剂型环                             性环氧底盘涂料。
           氧涂料相媲美。                                                 （2）方案 2（水性环氧底面合一漆 B）
                                                                   加入配方量的助溶剂对水性环氧分散体（AB-51）
           1 实验部分                                              进行稀释，搅拌 15min。 依次加入少量 pH 调节剂和去
                                                               离子水，2 000 r/min 搅拌 30 min。 随后加入颜料和填
           1.1 主要原材料与设备
                                                               料混合搅拌均匀，转入砂磨设备，研磨至浆料细度≤
               水性环氧树脂[（AEH-20，固含（50±1）%，环氧当                    30 μm，成为树脂浆料。 在调漆罐中缓慢加入配方量的
           量为 1 250，采用了丙烯酸酯对环氧进行杂化改性）]：                        树脂浆料、树脂分散体、助剂等，1 500 r/min 下搅拌 30
           进口；水性环氧树脂[（AB-51，固含（70±2）%，环氧当                      min，最后调至合适的黏度，绢丝布过滤，得到水性环
           量为 312，该产品为自乳化型液体环氧树脂）]：国产；                         氧底面合一黑漆。
           水性环氧树 脂[（FW5001，固 含（55±1）%，环 氧 当量 1                     表 1 分别列出了 4 款水性环氧底盘黑漆的产品
           150，为固体环氧树脂乳化制得）]：国产；水性环氧树脂                         配方。
           [（DICB7， 固含 （52±2）%， 羟基含量为 1.7%（固体树
                                                               1.3 产品的主要性能指标
           脂），该树脂的羟基官能团由环氧基开环制得）]：进口；
           脂肪胺固化剂[（固含（80±2）%）]：湛新树脂；水性异氰                           按照 化工 行 业标 准 HG/T 4759—2014 的 标准 要
           酸酯固化剂（固含 100%）：万华化学；丙二醇甲醚：德                         求进行制板。 耐介质包括（耐挥发油、耐盐雾、耐盐水、
           纳化工；二丙二醇甲醚：伊士曼化学；U 炭黑：德固赛；                          耐水）样板均涂装两道，总干膜厚度为（100±10 ）μm。
           长石粉、绢云母：安徽格锐；磷酸锌（ZP-X）、三聚磷酸                         涂装后的试板，在恒温恒湿条件下，自干养护 7 d 测试


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