ABS 塑料用水性真空镀膜涂料
黄洪填，詹光辉，黄烁鑫，王兆勤
（广东深展实业有限公司，广东揭阳522061）
0 引言
众所周知，ABS 塑料是目前产量大、应用广的合成材料之一，它具有优异的抗冲击、耐热、耐低温和耐化学药品等性能，还具有电器性能良好、易加工、尺寸稳定、表面光泽好等特点，广泛应用于汽车材料、家电、电子、建材、包装、娱乐用品、机械仪表等领域。随着生活水平的提高，人们对于表面装饰的要求愈来愈高，真空镀膜技术是表面处理技术的重要手段，目前它较多地应用于塑料金属化制品中。在ABS 塑料制品上进行真空镀膜，可赋予其金属外观、高附加值，提高耐磨性等综合性能，因此开发ABS 塑料制品真空镀膜涂料尤为重要，特别是在倡导环保和效益的今天，研制水性ABS 塑料真空镀膜涂料，对于实现清洁生产、节能减排具有重大的意义。
丙烯酸树脂对强白光、热和化学腐蚀等具有较好的稳定性，由它制得的涂料具有很好的耐候性和耐污染性，并且可通过单体选择改变树脂的柔韧性和硬度。通过对软硬单体的搭配、羟基含量和羧基含量、玻璃化温度等条件进行选择，在丙烯酸聚合物链上引进羧基，经胺中和成盐，开发出水稀释型丙烯酸树脂，用于ABS 塑料用真空镀膜涂料。
1 试验部分
1.1 原材料和仪器
苯乙烯、丁烯二酸，齐鲁石化；丙烯酸，上海华谊公司；甲基丙烯酸甲酯，日本三菱公司；丙烯酸丁酯，江苏裕廊化工公司；丙烯腈，上海石化；甲基丙烯酸，上海和发公司；氨水，浙江巨化；三乙胺，金山石化；二甲氨基乙醇，汕头西陇化工厂；过氧化苯甲酰，分析纯，上海阿拉丁试剂；异丁醇、丙二醇甲醚等溶剂，锦州石化。光泽度仪，型号AG-4440，德国BYK 公司；百格刀，型号QHF，深圳市元田检测设备有限公司；pH 仪，型号AZ8601，台湾衡欣公司；涂-4 黏度计，型号NDJ-5，上海衡平仪器仪表厂。
1.2 试验配方
水性丙烯酸树脂的基本配方见表1。
1.3 合成工艺
水性丙烯酸树脂的合成工艺路线见图1。
1.4 涂料的配制
取水性丙烯酸树脂100 g，加入适量有机胺调pH为7 ~ 8，加入100 g 去离子水和适量助溶剂，调匀即可过滤分装。
2 结果与讨论
2.1 水性真空镀膜涂料应满足的技术条件
根据市场需求，认真分析了镀膜涂料的特点及技术条件。由于真空镀膜过程是在高真空、瞬时高温等特殊条件下完成的，因此水性真空镀膜涂料应满足以下要求：
1）真空镀膜涂料的水性化；
2） 要求涂料对底材附着力好，且封闭性能优异，可以通过苛刻的真空镀膜过程而不产生七彩、亚色等现象；
3）要求涂料具有良好的耐热、耐盐雾、耐水、耐酸碱等性能；
4）要求涂料具备优良的硬度、耐磨等机械性能，以及良好的光泽、透明性、装饰性等性能。
2.2 原料和条件的选择
2.2.1 羧基含量的选择
试验表明，羧基含量越高，树脂的水溶性越好，而树脂的耐水性就越差。经过试验，选择酸值为50 ~ 80mgKOH/g。
2.2.2 Tg的选择
Tg 对涂膜的硬度及爆泡有很大影响。通过调节软硬单体比例，合成具有不同Tg 的水性丙烯酸树脂，试验结果表明，Tg 一般在7 ~ 15 ℃为好。
2.2.3 助溶剂的选择
助溶剂可以提高树脂与水的互溶性，调节涂料的黏度，提高涂料体系的稳定性，改善涂膜润湿性，缩短初期干燥性。选择丁醇、乙二醇丁醚和丙二醇丁醚作为助溶剂，研究表明，加入丁醇后，体系呈现浑浊状态，而加入乙二醇丁醚和丙二醇丁醚后，体系呈现透明状态。考虑使用安全性等因素，选用丙二醇丁醚。
2.2.4 中和剂的选择
选择氨水、三乙胺、二甲氨基乙醇为中和剂，研究表明，使用氨水时涂料的稳定性不好；加入三乙胺后，涂膜会发黄；而以二甲氨基乙醇为中和剂，涂料的水溶性好。因此，选用二甲氨基乙醇为中和剂。
2.3 性能测试
对配制的水性丙烯酸涂料进行性能测试，结果见表2，结果表明该涂料完全满足了ABS 水性真空镀膜涂料的要求。
3 结语
采用共聚法制备了一种水性丙烯酸树脂，并将其配制成水性真空镀膜涂料，通过测试，表明该涂料综合性能优异，完全达到ABS 塑料水性真空镀膜涂料的性能要求。
