二组分水性聚氨酯涂料在ABS塑料中的应用研究

摩托车和汽车内饰的大多数塑料都是用ABS制成的。随着国家和消费者对环境友好性的日益重视，水基二组分聚氨酯由于其性能和环保优势而逐渐在该应用领域出现。摩托车和汽车内部零件的塑料需要具有出色的外部装饰效果，出色的附着力和出色的耐酒精性的涂料。一些客户还要求涂料承受1000倍以上的干摩擦。另外，由于车间采用流水线作业，因此需要尽可能缩短涂层的表面干燥和流平时间，以提高生产效率，这也是需要重点关注的一个方面。在该实验中，研究了银底漆中的银粉取向助剂，流平漆中的树脂，流平剂和异氰酸酯固化剂对涂膜性能的影响。该涂膜机械性能优异，耐老化，耐乙醇和干摩擦两组分聚氨酯涂料。

 1实验部分1.1实验原料Randburg Industrial Co.，Ltd.的低羟基丙烯酸乳液（LDBR2014），高羟基丙烯酸乳液（LDBR2015）；银粉（3305B），苏周曼特博合金材料有限公司；流平剂，分散润湿剂，消泡剂，增稠剂，pH调节剂，助粘剂，去离子水，可商购；银粉取向对准助剂（AQUATIX8421），德国BYK；异氰酸酯固化剂（Bayhydur xp 2655，-NCO含量：26.5％），德国拜耳；美国陶氏丙二醇二乙酸酯（PGDA）；成膜助剂，自制。以上原料均为工业级。 1.2水性铝银浆的制备制造商提供的铝银浆均为固体形式。为了将银粉均匀地分散在树脂中，需要在添加之前将铝-银浆料配制成溶液形式。按表1制备。1.3水性二组分聚氨酯银粉底漆和清漆的配方。表2示出了水性两组分聚氨酯银粉底漆的配方。水性双组份聚氨酯面漆的配方见表3。水性双组份聚氨酯银粉底漆的生产工艺：按照组分A和组分B的配方称量原料，并用分散机搅拌分散，使其均匀混合；组分A与组分B的比例为15：1 n（-NCO）/ n（-OH）= 1.2均匀混合，喷涂在ABS塑料部件上，将涂膜在常温下流平10分钟，在70℃下烘烤80℃下10到15分钟，涂层厚度为10到15μm。水性双组份聚氨酯面漆的生产工艺：按照组分A和组分B的配方称量原料，并用分散机搅拌分散使其均匀混合；将组分A和组分B以4：1的比例n（-NCO）/ n（-OH）= 1.4均匀混合，喷涂在固化的银粉底漆上，在室温下将涂料流平30分钟，并在60℃下烘烤80℃，持续40至60英里n或在室温下放置24 h，涂膜厚度为35〜40μm。 1.4性能测试按照上述生产流程准备好模板后，按照相关的国家标准和生产线标准进行性能测试。性能测试结果如表4所示。2结果与讨论2.1对树脂选择的影响层之间的附着力以及整个系统的其他性能得到了显着改善。在该实验中，将特殊功能单体改性的丙烯酸乳液LDBR2015（以下称为A）与未用特殊功能单体改性的丙烯酸乳液（以下称为B）进行了比较。按照相同的方法制备和测试涂膜。结果示于表5。从测试结果可以看出，改性丙烯酸乳液（LDBR 2015）的性能优于未改性丙烯酸乳液。在将异氰酸酯固化剂与乳液混合以产生含有活性氢的产物之后，发生交联反应。改性基团可以与活性氢交联以增加涂膜的密度，这可以显着提高涂膜的光泽度，耐水性，耐干摩擦性和耐乙醇擦拭性。 2.2影响银粉定向取向助剂用量的影响金属银粉涂料广泛用于汽车和摩托车的许多部件，可以增加美学外观并提高涂膜的防腐效果。银粉排列的状态直接影响涂膜的美观性。许多因素会影响其排列，例如涂膜的厚度，银粉的粒径和涂层的触变性。在该实验中，选择了银粉和粒径为10μm的银。底漆的厚度为10〜15μm，以避免相关的不利因素，并且通过添加不同量的银粉定向对准助剂来改变其触变性，可以观察到银粉对准状态。图1显示了银粉取向助剂（AQUATIX8421）的量和涂膜的银粉取向状态。从实验结果可以看出，随着银粉定向对准助剂（AQUATIX8421）用量的增加，银底漆在低剪切力下的粘度增加，银粉在工件上的排列有序。改善然而，太多的量会使银粉底漆太粘而不利于喷涂。银粉取向助剂（AQUATIX8421）的量优选为3％至4％，在该实验中选择的量为3.5％。 2.3罩面清漆中流平剂用量的影响罩面清漆喷涂在银粉底漆的表面上。清漆固化后，交联密度大，可以提高涂膜的性能，同时可以提高涂膜的光泽度，透明度，丰满度等。清漆需要具有良好的流平性，否则，会出现橘皮等不良疾病。在该实验中选择了丙烯酸流平剂，它不会影响重涂性。流平剂的用量和清漆的表面状态如图2所示。根据实验结果可以看出，加入流平剂后，涂膜的桔皮得到缓解，光泽，丰满度和生动度得到改善。但是，流平剂的过量添加会引起其他负面影响，例如边缘变厚。现象。考虑到总成本，选择0.4％的流平剂更为合适。 2.4固化剂比例的影响水性两组分聚氨酯涂料中固化剂的用量对涂膜的性能影响很大。两组分的活化期也对施工有很大影响。它需要在工业生产中迅速进行表面干燥和流动，以提高生产效率。在本实验中，n（当-NCO）/ n（-OH）大于1.3时，系统的激活时间为1至2 h，这不利于构造。 NCO）/ n（-OH）= 1.2表面干燥时间为5分钟，这对工业生产是有利的。因此，在底漆中选择n（-NCO）/ n（-OH）= 1.2是合适的；当（-NCO）/ n（-OH）小于1.3时，尽管系统的活化时间长，但是涂膜变软并影响性能。当光泽清漆n（-NCO）/ n（-OH）大于1.3时，活化时间也可以保证为4小时以上。测试表层清漆中固化剂的量，如表6所示。涂膜的某些机械性能主要与清漆有关。可以清楚地看到，当清漆中的n（-NCO）/ n（-OH）为1.3时，附着力，冲击力和硬度将很差。这是由于此时的涂膜。交联密度低，系统中的某些基团可能不会发生交联反应；然而，当n（-NCO）/ n（-OH）大于1.5时，涂膜由于过度交联而变硬且变脆，但是会影响其性能。同时，考虑到成本因素，更合适的是在清漆中选择n（-NCO）/ n（-OH）为1.4。 3对树脂类型，银粉对齐助剂的量，流平剂的量和固化剂的比例的语分析。如果在银底漆中添加了3.5％的银粉取向助剂，并清漆LDBR2015乳液（（改性丙烯酸乳液），则将0.4％的流平剂添加到光泽清漆中，并且银中的n（-NCO）/ n（-OH）底漆为1.2（A组分：B组分= 15：1）2.当罩面清漆中的n（-NCO）/ n（-OH）为1.4（A成分：B成分＝ 4：1）时，可以制备性能优异的水性两成分聚氨酯涂料。