Page 71 - 涂层与防护2020-07-电子版

孙家娣：高泳透力阴极电泳涂料乳液的研制

表 2 有机酸用量对乳液稳定性的影响
2.1.3 固化剂用量的影响
有机酸用量/% 乳液状态 贮存稳定性
固化剂作为电泳涂料中不可或缺的重要组分，主
0.5 乳白，微泛蓝相 分层，不合格
要起到交联固化的作用，但固化剂自身不具有水分散
1.0 乳白，泛蓝相 合格
稳定特性，需通过树脂的乳化包裹携带作用才能稳定
1.5 乳白，泛蓝相 合格
[8]
存在于乳液当中 。 表 4 为固化剂用量对乳液状态及
2.0 半透明液体状 合格
漆膜性能的影响。 从结果可知，当固化剂用量从 8%增
加至 14%时，乳液状态和贮存稳定性均良好，说明固
要求；当胺化环氧树脂的用量为 20%及以上时，乳液
化剂用量在 8%~14%范围内均可以形成优良乳液。 但
状态良好，呈乳白色蓝相。 因此，胺化环氧树脂用量为
漆膜耐溶剂擦拭和耐冲击性能测试表明，当固化剂用
20%时即可获得状态优良的乳液。
量为 8%时， 漆膜固化不完全， 耐溶剂擦拭性能不合
表 3 不同固化剂对电泳乳液稳定性的影响
格，当固化剂用量为 12%及 14%时，漆膜固化交联密
树脂用量/% 乳液状态 贮存稳定性
度过高导致漆膜耐冲击性能不佳。 综合考虑，固化剂
10 乳白，无蓝相 分层，不合格
用量最终选择 10%。
15 乳白，微泛蓝相 分层，不合格
2.1.4 乳液性能表征
20 乳白，蓝相 合格
30 乳白，蓝相 合格 经过乳液稳定性研究，最终确定乳液配方组成为

表 4 固化剂用量对乳液状态和漆膜性能的影响
固化剂用量/% 乳液状态 贮存稳定性 漆膜耐溶剂擦拭 漆膜耐冲击性能
8 乳白，蓝相 合格 不合格 合格
10 乳白，蓝相 合格 合格 合格
12 乳白，蓝相 合格 合格 不合格
14 乳白，蓝相 合格 合格 不合格

胺化环氧树脂 20%、 封闭型异氰酸酯固化剂 10%、流
平助剂 2%、 乙二醇丁醚 5%、 有机酸 1%、 去离子水
62%。 乳液的数码照片如图 1 所示。 从图中可以看出，
乳液外观乳白蓝相，状态优良，乳液呈蓝相主要是由
于乳液中的乳胶粒子对光的散射作用。 乳液性能测试
结果如表 5 所示。 从表中可以看出， 乳液固体分为
（33±2）%，pH 值 6.0±0.1，电导率 2 500±200 μs/cm，平
均粒径 110±10 nm，符合电泳涂料使用要求。

2.2 泳透力性能表征

泳透力是指电泳涂装时， 涂料对工件的内表面、
凹穴处或背面的上膜能力。 目前，对于泳透力的评价
图 1 乳液数码照片
方法主要有钢管法、福特盒法、以及四枚盒法。 相比于
钢管法和福特盒法，四枚盒法更接近于模拟车身复杂 离子水按质量比 1∶4∶5 配成电泳槽液， 室温搅拌熟化
内部表面的上膜情况，应用广泛。 四枚盒法采用四块 24 h， 采用四枚盒法在 240V/180 s 条件下电泳涂装，
板分别模拟车身的外板、内板、内腔部位，泳透力用 G/ 170 ℃/30 min 固化， 测试漆膜 A 面膜厚和 G 面膜厚，
A 比即 G 面膜厚/A 面膜厚的比值，比值越高，泳透力 并计算 G/A 膜厚比值。 图 2 为四枚盒法泳透力测试结
越好，漆膜上膜能力越强。 将电泳专用灰浆、乳液、去 果图片， 从结果可知，A 面膜厚 20 μm，G 面膜厚 12

51
涂层技术 COATING TECHNOLOGY