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军用汽车哑光军绿色面漆的研制.pdf

军用汽车哑光军绿色面漆的研制

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2011-10-12 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《军用汽车哑光军绿色面漆的研制pdf》,可适用于高等教育领域

••军用汽车哑光军绿色面漆的研制周荣华(深圳市天健涂料科技开发有限公司广东深圳)摘要:介绍了军用汽车哑光军绿色面漆及其稀释剂的配制着重探讨了军用汽车哑光军绿色面漆的施工工艺分析了热固性丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基树脂和聚酯树脂氨基比、消光粉、分散剂、防沉剂和稀释剂对军用汽车哑光军绿色面漆性能的影响。结果表明选用丁醚化三聚氰胺甲醛树脂作交联剂氨基比为∶时面漆的综合性能最佳满足技术指标要求。关键词:军用汽车漆哑光军绿色面漆消光粉氨基比中图分类号:TQ文献标志码:A文章编号:–X()––PreparationofmattearmygreentopcoatusedformilitaryvehicleZHOURonghuaAbstract:ThepreparationofthinnerandmattearmygreentopcoatusedformilitaryvehiclewasintroducedandtheconstructionprocesswasemphaticallydiscussedTheinfluenceofthermosettingacrylicresin,epoxyresin,aminoresinandpolyesterresin,aminoratio,mattingagent,dispersant,antisedimentagentandthinneronperformanceofthemattearmygreentopcoatusedformilitaryvehiclewereanalyzedTheresultsindicatedthatthetopcoathasgoodcomprehensivepropertiesandmeetstherequirementsoftechnologicalindexwhenbutyletherifiedmelamineformaldehyderesinischosenascrosslinkingagentandaminoratiois:Keywords:paintusedformilitaryvehiclemattearmygreentopcoatmattingagentaminoratioAuthor’saddress:ShenzhenTongeCoatingTechnologyDevelopmentCo,Ltd,Shenzhen,China前言军用汽车涂料是指平时涂装在军用车辆上用来保护、装饰、伪装军用车辆的覆盖涂料。我国地域辽阔军用汽车必须适应国内不同的地理、气候、环境等条件的要求如南方、北方高原、沙漠、海岛收稿日期:––作者简介:周荣华(–)男江西新余人工程师主要从事工业漆、耐高温漆、橘纹漆、塑胶漆、皮纹漆、水性漆、摩托车漆、汽车漆、UV漆等涂料的研究开发工作。作者联系方式:(Email)zhouronghuasinacom。等不同的地理条件。部队车辆不少存放在露天严寒、高低温及气候条件差异大尤其是在湿热地区(如南方及沿海岛屿)常年遭受日晒、风吹、雨淋以及风沙、盐雾等化学腐蚀环境的侵蚀行驶条件恶劣容易使车辆涂层脱落、钢板腐蚀。因此军用汽车涂料要求严格。笔者以热固性丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基树脂和聚酯树脂为主要成膜物开发出具有优良常规性能、耐化学腐蚀性、耐候性和贮存稳定性的军用汽车哑光军绿面漆并研究了树脂、氨基比、消光粉、分散剂、防沉剂和稀释剂对军用汽车哑光军绿面漆性能的影响。试验原材料树脂:AB热固性丙烯酸树脂、BS热固性丙烯酸树脂和环氧树脂国产CYMEL氨基树脂、聚酯树脂进口。助剂:T分散剂、T通用分散剂、D分散剂、BYK分散剂、C分散剂、分散剂及CIMA防沉剂国产。溶剂:#重芳烃、二甲苯、防白水、醋酸丁酯和#重芳烃国产。颜料:#色素碳黑、HM氧化铁红、G酞菁绿、G氧化铁黄和消光粉国产R钛白粉进口。仪器及设备VFS高速分散机广州市奥星化工机械厂比重计、黑白格板、涂杯、QXPISO刮板细度计、QCJ漆膜冲击试验仪、SK立式砂磨机和A电热鼓风干燥箱深圳科兴仪器设备有限公司WGG光泽度计东莞市航文精密仪器有限公司高温高湿机东莞宏展仪器有限公司QUV耐候测试仪和PIG膜厚仪美国。军用汽车哑光军绿色面漆的研制••主要成膜树脂的性能指标以AB和BS热固性丙烯酸树脂、环氧树脂(双酚A型固体环氧树脂)、CYMEL氨基树脂(丁醚化三聚氰胺甲醛树脂)和聚酯树脂为主要成膜物制备军用汽车用哑光军绿面漆。各种树脂的性能指标见表。表主要成膜树脂的性能指标TablePerformanceindexesofmainfilmformingresins性能指标ABBSCYMEL外观无色或微黄色透明黏稠液体水白或淡黄色透明液体无色或淡黄色固体无色透明或淡黄色液体淡黄或黄色透明液体固体分±±±±溶剂二甲苯二甲苯正丁醇黏度(°C)~Pa·s~s(格试管)P)s(涂杯)环氧值(当量g)~软化点(环球法)°C~色号(Fe–Co)≤≤≤酸值(mgKOHg)≤羟值(mgKOHg)±)P=Pa·s。半成品色浆的制备表是几种常用色浆的配方。表哑光军绿色面漆的常用色浆参考配方TableReferenceformulaofcommoncolorslurriesusedformattearmygreentopcoatw原材料A(白色)B(黑色)C(铁黄色)D(铁红色)E(绿色)AB热固性丙烯酸R钛白#色素碳黑G氧化铁黄HM氧化铁红G酞菁绿T分散剂T通用分散剂D分散剂BYK分散剂C分散剂分散剂#重芳烃二甲苯防白水由于色浆种类不一致所以要使用与之对应的分散剂调配才能获得符合要求的色浆细度。工艺:润湿分散剂先用溶剂分散均匀然后投入相应的热固性丙烯酸树脂、炭黑、钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄、酞菁绿等色粉以及剩余溶剂低速搅拌min后加盖静置h以上上砂磨机研磨细度要求≤μm下机过滤。哑光军绿色面漆参考配方BS热固性丙烯酸树脂CYMEL氨基树脂环氧树脂聚酯树脂A白色浆B黑色浆C铁黄浆D铁红浆E绿色浆消光粉CIMA防沉剂二甲苯按上述配方将各类树脂、消光粉、防沉剂加入制漆缸中高速分散至细度达到μm之后将各个半成品色浆投入其中进行调色充分搅拌最好用蝶形搅拌机使其充分混合用二甲苯调整黏度检验、过滤后包装。稀释剂参考配方#重芳烃#重芳烃二甲苯醋酸丁酯施工工艺将以上制备的汽车哑光军绿面漆用稀释剂稀释到黏度为~s用空气喷枪喷涂底材为已喷涂电泳灰底漆的普通冷轧钢板(厚度~mm)流平min后放入烘箱烘烤(°Cmin)取出静置冷却后测试性能。涂料性能指标哑光军绿色涂料性能指标见表。军用汽车哑光军绿色面漆的研制••表军用汽车哑光军绿色面漆性能测试结果TableTestresultsofthepropertyofmattearmygreentopcoatusedformilitaryvehicle检验项目技术指标检验结果试验方法原漆状况无异味、分层允许少量沉淀易分散正常目测固体分≥GBT–原漆黏度涂杯,(±)°Cs~GBT–细度μm≤GBT–d(原漆)(gm)~GBT–烘烤条件°Cmin°CminGBT–试板外观平整光滑平整光滑目测干膜颜色平整光亮颜色符合色差范围符合目测光泽(°)()≥GBT–铅笔硬度≥HHGBT–附着力(划格法,电泳漆配套)级GBT–遮盖力(gcm)≤GBT–耐冲击性能(kg·cm)≥不允许漆膜破坏GBT–重涂性不允许肉眼可见颜色变化外观无异常附着力无变化无变化按客户要求耐酸性(°C,molL硫酸,h)无变化GBT–耐碱性(±)°C,molLNaOH,h无变化GBT–耐机油性(HQ#机油,h)外观无变化附着力允许下降一级无变化GBT–耐汽油性(#汽油,h)不允许漆膜有斑点、起泡、脱落、起皱附着力允许下降一级无变化GBT–耐水性(±)°C,h无变化GBT–耐盐雾性(±)°C,h无变化GBT–耐湿热性(±)°C,h不允许漆膜起泡、失光、起皱附着力允许下降一级无变化GBT–耐紫外老化(h)不允许漆膜起泡、斑点、开裂、粉化抛光后光泽允许下降≤附着力允许下降一级无肉眼可察觉色差光泽下降GBT–贮存稳定性(±)°C,≥个月原漆黏度变化≤不结块无异味允许少量沉淀易分散原漆黏度变化GBT–结果与讨论树脂品种对涂膜性能的影响交联剂氨基树脂的选择涂料用氨基树脂按母体化合物可分为脲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和共缩聚树脂。脲醛树脂通常与不干性醇酸树脂配制醇酸氨基烘漆所得漆膜硬度较高柔韧性较好且使用酸性催干剂可室温固化但其酸值较高所得油漆贮存稳定性较差耐候、耐水性也不好故多用作内用漆和底漆。苯代三聚氰胺甲醛树脂由于在分子中引入了苯环故分子极性较低从而提高了其在有机溶剂中的溶解性使其与基体树脂的混容性大为改善。以苯代三聚氰胺甲醛树脂交联的涂料其柔韧性好初期光泽高耐碱、耐水和耐热性较好但是由于引入了苯环降低了官能度因而涂料的固化速率比三聚氰胺甲醛树脂慢涂膜的硬度也较低耐候性较差。因此苯代三聚氰胺甲醛树脂多用于内用漆、底漆和中涂漆等。三聚氰胺甲醛树脂是氨基烘漆中应用最广泛的交联剂按醚化剂不同可分为丁醚化、甲醚化及混合醚化种。其中以丁醚化三聚氰胺甲醛树脂应用最多。由于三聚氰胺甲醛树脂的交联度较大因此与脲醛树脂相比其热固化速率、硬度、光泽以及耐水、耐化学、耐热和电绝缘等性能都较好过度烘烤时能保持较好的保光保色性用其制漆不会影响基体树脂的耐候性。三聚氰胺甲醛树脂与不干性醇酸树脂、热固性丙烯酸树脂、聚酯树脂等均有良好的相容性多用于外用漆、面漆、罩光清漆等共缩聚树脂应用较少。故本文选用丁醚化三聚氰胺甲醛树脂作为交联剂。热固性丙烯酸树脂对漆膜性能的影响选用热固性丙烯酸树脂作为主要成膜物加入丁醚化三聚氰胺甲醛树脂作为交联剂可与热固性丙烯酸树脂反应在烘烤时固化成膜。然而在用氨基树脂作为交联剂的烘烤型涂料配方中氨基比决定了该配方的性能氨基比过高或过低对其性能都有不利影响。氨基比指的是配方中所有成膜树脂的固体含量与所有氨基树脂的固体含量之比。其中色浆中的树脂一般也属于成膜树脂也要包括进去。氨基比对面漆性能的影响见表。军用汽车哑光军绿色面漆的研制••表氨基比对面漆性能的影响TableInfluenceofaminoratioonpropertyoftopcoatm(热固性丙烯酸树脂)∶m(丁醚化三聚氰胺甲醛树脂)°光泽铅笔硬度耐冲击性(kgcm)附着力(马口铁)级柔韧性mm耐溶剂性)耐盐水性)∶H无明显变化不起泡、不脱落∶H~H无明显变化不起泡、不脱落∶H无明显变化不起泡、不脱落∶H~H无明显变化不起泡、不脱落∶H轻微变色轻微起泡)丙酮(±)°Ch)NaCl水溶液(±)°Ch。从表可以看出随着配方中热固性丙烯酸树脂添加量的增加(相应的丁醚化三聚氰胺树脂添加量减少)面漆的光泽和耐冲击性均有所提高但是铅笔硬度、耐溶剂性和耐盐水性却变差了。相对而言当热固性丙烯酸树脂和丁醚化三聚氰胺甲醛树脂的质量比为∶时面漆的综合性能最佳满足技术指标要求。聚酯树脂对漆膜性能的影响汽车哑光军绿面漆配方中用了少量的聚酯树脂主要是为了改善漆膜的耐冲击性和柔韧性。聚酯树脂作为主要成膜物与氨基树脂配合在漆膜中发挥增塑作用并通过树脂上羧基的催化使其所含官能团(羟基和羧基)与氨基树脂进行共缩聚反应形成强韧的三维结构涂层。随着聚酯树脂用量的提高漆膜的光泽、耐冲击性和柔韧性得到改善但铅笔硬度和耐水性则变差。环氧树脂对漆膜性能的影响环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物除个别外它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为特征环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团这类树脂可与多种类型的固化剂发生交联反应形成不溶、不熔的具有三维网状结构的高聚物。配方中采用的是双酚A型固体环氧树脂是含有两个环氧基端的线型结构。加入部分环氧树脂可以提高漆膜的附着力、柔韧性和耐化学性。助剂对涂膜性能的影响分散剂的影响在色浆研磨的过程中分散剂使用得当不但能防止颜料的沉淀使涂料具有良好的贮存稳定性而且能改善流平防止涂料浮色发花提高遮盖力和着色力降低色浆的黏度提高研磨效率增加研磨色浆中颜料的含量。试验中选择T分散剂、T通用分散剂、D分散剂、BYK分散剂、C分散剂和分散剂均可满足色浆研磨的要求。消光粉的选择在汽车哑光军绿面漆中消光粉的选择很重要。不同的消光粉具有不同的消光效果。试验表明消光粉在汽车哑光军绿面漆中添加量为(质量分数)时可达到半哑的效果。另外消光粉的分散也是一个重要的过程。分散是解聚﹑润湿﹑均匀分布和稳定颗粒的过程一般分散可用高速搅拌装置来实现。用树脂加少量溶剂在适宜的黏度下高速分散~min即可。避免分散温度超过°C。为达到理想的分散效果应使容器中液体保持适当的旋涡状。正确的分散状态是浆体呈漩涡状并刚好能看到搅拌叶的中心部位(搅拌叶不应在容器的正中心部位)调节浆叶周边速度至~ms。防沉剂的影响在汽车哑光军绿面漆中含有近(质量分数)的消光粉。为防止其形成积块必须在涂料中加入一定量的防沉剂。防沉剂的主要成分是聚乙烯蜡浆或聚酰胺蜡浆。选择中山金团的CIMA防沉剂添加量为(质量分数)时可以比较好地防止哑粉发生沉降。稀释剂的影响汽车哑光军绿面漆用稀释剂由多种有机溶剂配制而成。有机溶剂选择不当会引起漆膜的多项弊病如稀释剂挥发太快造成漆膜流平性不好甚至漆膜起泡、发白等。通过调节稀释剂中各成分的配比控制其挥发速率可以改进涂料的流动性。同时选用合适的有机溶剂也可以改进漆膜对底漆的润湿而增强漆膜的附着力。因此在选择有机溶剂时必须平衡下列各项要求:挥发速率合适流平性好无缩孔、无起泡等。汽车哑光军绿面漆属于氨基烘漆可适当多加些醇类溶剂以利于贮存稳定性的提高。(下转第页)油气储罐用高效降温节能涂料的研制••表两种环氧防锈底漆防腐性能比较TableComparisonofanticorrosionperformancebetweentwoepoxyantirustprimer性能自制环氧防锈底漆某厂环氧防锈底漆耐盐雾h起~个泡h起泡耐湿热h完好h,起泡耐盐酸h不起泡h起泡耐NaOHh不失光,不起泡h起泡失光耐二甲苯(浸,°C)h时,仅轻微失光,不起泡,不变色h变色起泡注:()二者在测试耐盐雾、耐湿热性时均在底漆上涂有面漆底漆的膜厚在μm左右面漆膜厚在μm左右。()耐盐雾采用GBT–标准耐湿热采用GBT–标准。一个喷涂所研制的隔热降温涂料(A涂层)另一个喷涂常用的丙烯酸防腐涂料(B涂层)再一个喷国内某公司(目前生产热反射涂层材料中热反射效果最好的一家公司)的降温涂料作对比试验(C涂层)。个铁桶采取相同的施工工艺即均喷涂一道底漆、两道中涂和两道面漆。在太阳光照下个桶内部与外表面温度的变化情况如表所示(气温°C风力~级)。由表可以看出涂装所研制的热屏蔽复合涂层的铁桶与对比铁桶(B桶)相比内部温度最高相差°C外表面温度最高相差°C涂装国内某公司的热反射涂层桶(C桶)与对比铁桶(B桶)相比内部温度最高相差°C外表面温度最高相差°C。所研制的隔热复合涂层的热屏蔽效果远远超过试验选用的热屏蔽效果最好的市售热反射涂层材料。表种涂层热反射试验比较TableComparisonofheatreflectingtestbetweenthreekindsofcoatingsθ(A涂层)°Cθ(B涂层)°Cθ(C涂层)°C时间内部外表面内部外表面内部外表面:::::::结论通过对涂层结构、功能性颜填料及树脂的优化设计制备了同时具有优良降温隔热性能和耐腐蚀性能的油气储罐用降温节能涂料。在研制过程中通过对该涂料降温机理、防腐蚀机理的探讨发现:()防腐涂层中以片状颜料代替部分铁红并添加亚微米填料能改善该涂料的防腐蚀、耐渗透性能和附着力等。()对热阻隔填料空心玻璃微珠的实验研究表明对微珠进行偶联剂表面处理能提高涂层的耐水性。同时使用合适粒径的微珠及适当的分散速率可保证其隔热性能的充分发挥。()该涂料通过对热反射颜料、热阻隔、热发射功能性填料的筛选和加工工艺的优化取得了良好的隔热降温效果。经检测灰色涂层的热反射率为白色涂层的为热发射率为隔热中涂热导系数W(m·K)。可见具有显著的热屏蔽效果。()该高效降温节能涂层材料原材料立足于国内生产工艺简单具有良好的性价比。在气温°C以上的晴朗天气可使被涂物内部温度降低~°C外部表面温度降低~°C。该涂层表面平整光滑柔韧性佳防腐性能优良。参考文献:闰啸石油储罐油气蒸发损耗的成因、危害及对策J中国安全科学学报,,():李东光功能性涂料生产与应用M南京:江苏科学技术出版社,:靳涛,刘立强玻璃微珠在涂料中的隔热性研究J涂料工业,,():,梁基照,李锋华聚合物中空微球复合材料理论传热模型的实验验证J华南理工大学学报(自然科学版),,():于翘材料工艺M北京:宇航出版社,陈先,郭年华,李明,等功能涂料太阳热反射率测试方法研究J化工新材料,,():郭清泉,李大光,黄惠民,等灰色节能型太阳热反射水性涂料的研制J太阳能学报,,():编辑:韦凤仙(上接第页)结语用热固性丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基树脂和聚酯树脂制备了汽车哑光军绿色面漆。当树脂的氨基比为∶时所得漆膜硬度适中涂层附着力好具有良好的耐水、耐湿热及贮存稳定性其抗冲击强度、柔韧性、耐化学性、耐腐蚀性和耐候性符合汽车涂层要求。编辑:韦凤仙军用汽车哑光军绿色面漆的研制作者:周荣华ZHOURonghua作者单位:深圳市天健涂料科技开发有限公司,广东,深圳,刊名:电镀与涂饰英文刊名:ELECTROPLATINGFINISHING年卷(期):,()本文链接:http:dgwanfangdatacomcnPeriodicalddytsaspx

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