低温快速双固化塑料涂层材料
孙立水1, 李少香2, 路念明2, 孙道兴1  ( 1. 青岛科技大学化工学院, 山东青岛266042;2. 青岛科技大学塑料工程研究院, 山东青岛266042; 3.中石化安全工程研究院, 山东青岛266071)

0 引 言
双组分聚氨酯涂料因其耐化学腐蚀、耐酸碱、耐溶剂、耐磨、耐划伤、耐冷热变化、漆膜丰满光亮、附着力优异, 并且含羟基组分与多异氰酸酯固化剂比例可调、能常温干燥或低温烘干等优点, 而在木器、塑料、大型机械、航空、桥梁、工程、电器、汽车修造等行业应用广泛。特别是近年来被大量应用于高档塑料制品的涂饰, 如: 洗衣机、冰箱、手机、M P3等塑料外壳的涂装[ 1- 3] 。由于塑料材质本身具有耐热变形温度低、对溶剂敏感、表面极性低等特点, 与传统金属材质涂装工艺相比, 流水线喷涂更易于产生质量缺陷, 翻修率很高, 又受到喷涂厂家生产空间的限制, 要提高生产效率, 必须提高涂膜的干燥速度。目前各喷涂厂家使用的双组分聚氨酯塑料漆, 由于干燥速度慢(即初始硬度低) 不能马上打磨或检测包装, 给生产带来极大的不便。针对此问题, 本文研制了一种低温快速双固化涂料, 并对其交联机理进行了研究。

1 实验部分
1. 1 实验原料
2050低羟值丙烯酸树脂、磺酸吡啶盐KC: 工业品, 台湾德谦化工公司; 混醚化的三聚氰胺树脂、多异氰酸酯固化剂: 德国拜耳公司生产; 二甲苯、酯、酮、醇类稀释剂: 工业级, 脱水;喷涂底材ABS: 丁二烯- 丙烯腈- 苯乙烯的三元共聚物, 临界表面张力为34~ 38 mN / cm, 热变形温度为75~ 107 ºc 。
1. 2 试验仪器及设备
高速分散机、耐醇擦拭仪、划格法附着力测试仪、铅笔硬度计、红外光谱测试仪、交联度测试仪。
1. 3 物料配比
甲组分主剂: 羟基丙烯酸树脂65% ~ 70% (质量分数, 下同) ; 氨基树脂10% ~ 15%; 颜料20% ~ 5%; 催干剂2% ~4%; 助剂0. 2% ~ 0. 5%; 稀料3% ~ 6%。
乙组分固化剂: 己二异氰酸酯。
m (主剂):m (固化剂) = 15:1
1. 4 成品检测技术指标
表1所示为双固化塑料涂料技术指标。

1. 5 操作过程
1. 5. 1 工艺路线
工艺流程如图1所示。

1.5.2 各项性能的测试
( 1)干燥性的测定: 将喷涂完的样板流平后, 在规定的温度下烘烤20 m in, 室温冷却8 m in, 看漆膜是否烘干; 再放于烘箱中烘10 m in, 室温冷却8 m in, 观察漆膜是否已干; 待样板在烘箱中的总时间为100 m in时, 结束烘烤。
( 2)硬度的测定: 按GB /T 6739- 1996测定。
( 3)耐醇性的测定: 用涂层耐溶剂测定仪测定。
( 4)附着力的测定: 按GB /T 9286- 1998测定。
( 5)贮存稳定性测定: 将树脂各种物料配好, 再密封保存,观察涂料的变化。

2 结果讨论
2. 1 丙烯酸树脂与氨基树脂的不同配比对涂膜性能的影响
磺酸吡啶盐KC含量4%, m (主剂) :m ( 固化剂) = 15:1烘干温度70ºc , 烘干时间30 m in。丙烯酸树脂与氨基树脂的质量比分别为: 2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1, 其耐醇性能测试结果见图2。

由图2可以看出, 丙烯酸树脂与氨基树脂的配比为5:1时耐醇擦好。