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石亮1,大藪則雄2,丁學文1

(1.旭化成精細化工(南通)有限公司上海技術服務中心,上海200233;2.旭化成化學株式會社功能性涂料原料技術開發部,日本川崎2100863)

摘要:合成了具有不同玻璃化溫度、羥值、酸值和相對分子質量的羥基丙烯酸樹脂,并采用HDI多異氰酸酯作為固化劑,研究了羥基丙烯酸樹脂對雙組分聚氨酯涂料性能的影響,結果表明:玻璃化溫度、羥值和酸值對聚氨酯涂料的適用期、干燥時間、漆膜硬度、凝膠率等有較大影響;相對分子質量對這些性能的影響較小;漆膜中苯乙烯含量越高,漆膜耐候性越差。

關鍵詞:羥基丙烯酸樹脂;雙組分聚氨酯涂料;多異氰酸酯;苯乙烯含量

0引言

HDI多異氰酸酯固化劑和羥基丙烯酸樹脂組成的雙組分聚氨酯涂料具有優異的耐磨性(文章來源環球聚氨酯網)、耐化學品性、低溫成膜性、柔韌性、裝飾性、耐候性等,被廣泛應用于汽車OEM涂料及修補漆、塑料涂料、飛機及火車用涂料、防腐蝕涂料、建筑外墻用涂料和木器漆等[1-2]。羥基丙烯酸樹脂是雙組分聚氨酯涂料的主要成膜物質,其性能對雙組分聚氨酯涂料的漆膜性能具有很大影響[3],因此在設計雙組分聚氨酯涂料配方選擇羥基丙烯酸樹脂時,了解羥基丙烯酸樹脂各項性能對涂料性能的影響顯得非常重要,目前國內外關于這方面的研究報道較少。本文重點研究了不同羥值、酸值、玻璃化溫度和相對分子質量的羥基丙烯酸樹脂對雙組分聚氨酯涂料性能的影響。

1實驗部分

111實驗用主要原料

羥基丙烯酸樹脂:自制,其性能如表1所示,所用的單體為甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(nBA)、丙烯酸(AA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、丙烯酸-2-羥基丙酯(HPA);HDI多異氰酸酯固化劑:TKA-90SB,旭化成精細化工(南通)有限公司產品,固含量90%,—NCO含量為1915%;溶劑:二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯等:均為工業品。

1.2漆膜制備

按照n(—NCO)∶n(—OH)=1∶1制備清漆,在23℃,相對濕度65%的環境中養護漆膜。

1.3漆膜性能測試方法

1.3.1漆膜鉛筆硬度、耐沖擊性、附著力、柔韌性、擺桿硬度的測定

參照相關國家標準進行測定(其中擺桿硬度為科尼格擺桿硬度,計量單位為次數)。

1.3.2漆膜凝膠率的測定

將制備的漆膜放入丙酮中,浸泡24h后取出,放置于烘箱中,在50℃下烘干2h,測定剩下的漆膜的質量百分比。

1.3.3噴涂固含量的測定

將涂料黏度調為17s(涂-4杯),按涂料配方計算其固含量。

表1 羥基丙烯酸樹脂的性能

注:樹脂2使用丙烯酸-2-羥基丙酯(HPA),其他使用甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)。

1.3.4漆膜耐候性的測定

測試設備為Q-lab公司的QUV紫外光加速老化機,測試循環條件為:光照UVB-313,60℃,0171W/cm2,4h;凝露50℃,4h。

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