引言
鋁及其合金具有良好的耐腐蝕性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性和易于加工成型等優(yōu)點(diǎn)，所以鋁合金在國(guó)防、航空航天、交通、儀器、機(jī)械和電子器件，家居裝飾等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用[1]。由于金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)及其活潑，直接暴露在空氣中極易被氧化（詞條“氧化”由行業(yè)大百科提供）而發(fā)黑變暗，影響外觀和使用壽命，因此采取措施對(duì)鋁合金工件進(jìn)行防護(hù)和裝飾非常必要。
行業(yè)內(nèi)通常采用溶劑型涂料和粉末涂料涂覆在鋁型材表面起到保護(hù)和裝飾的效果，但油性涂料在生產(chǎn)、調(diào)配和施工過(guò)程中往往會(huì)釋放苯類(lèi)、醛類(lèi)等有毒有害的有機(jī)物(VOC)，嚴(yán)重影響人們的健康和生態(tài)環(huán)境。因此，世界各國(guó)制定了相應(yīng)的環(huán)保法規(guī)，來(lái)限制VOC的排放。我國(guó)于2001年制定了針對(duì)10種室內(nèi)建筑裝修材料強(qiáng)制性的安全標(biāo)準(zhǔn)，2008年更是建立了中國(guó)涂料低污染化發(fā)展安全國(guó)家發(fā)展體系標(biāo)準(zhǔn)[2]，加強(qiáng)國(guó)家對(duì)有機(jī)物排放的管理和監(jiān)督。與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，以水代替溶劑的水性涂料對(duì)人體和環(huán)境的影響明顯降低。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水性涂料被認(rèn)定為“綠色涂料”的一種，發(fā)展迅速。
“綠色涂料”中水溶性丙烯酸涂料因?yàn)榫哂猩珳\，保色，保光，耐侯，耐腐蝕和耐污染等有優(yōu)點(diǎn)而備受市場(chǎng)青睞，但普通的丙烯酸涂料中常含有較多的親水性物質(zhì)而耐水性和強(qiáng)度（詞條“強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供）較差，嚴(yán)重影響被保護(hù)工件的漆膜性能和使用壽命[3]。本文主要針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行研究，采用有機(jī)硅改性的水性丙烯酸涂料，很好的解決了鋁型材附著力和耐腐蝕方面的問(wèn)題。
一 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要原材料
A. 有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂，B. 環(huán)氧改性丙烯酸樹(shù)脂，C. 水性丙烯酸樹(shù)脂 (佛山市赫睦斯樹(shù)脂有限公司);氨基樹(shù)脂CYMEL303 (美國(guó) 湛新);鈦白粉R-902(杜邦)，消泡劑，流平劑（詞條“流平劑”由行業(yè)大百科提供），潤(rùn)濕劑，分散劑等。
1.2 涂料的配方及工藝
表一 有機(jī)硅改性水性丙烯酸樹(shù)脂涂料配方
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原料 |
廠家 |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% |
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有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂 |
佛山市赫睦斯樹(shù)脂有限公司 |
40-60 |
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氨基固化劑CYMEL303 |
湛新 |
6-15 |
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水性消泡劑 |
BYK |
0.1-0.3 |
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水性流平劑 |
BYK |
0.1-0.4 |
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潤(rùn)濕劑 |
TEGO |
0.2-0.6 |
|
鈦白粉 R-902 |
DuPont |
10-20 |
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分散劑 |
TEGO |
0.2-0.5 |
注：基礎(chǔ)配方中所有樹(shù)脂是以有機(jī)硅改性水性丙烯酸樹(shù)脂(A)為例，其他兩種樹(shù)脂B、C配漆與基礎(chǔ)配方相同。
生產(chǎn)工藝：將上述原料稱量后混合分散，研磨2-4h，細(xì)度小于10?m時(shí)出料即可。
1.3性能檢測(cè)
1.3.1 樹(shù)脂性能測(cè)試
樹(shù)脂的表觀粘度（詞條“粘度”由行業(yè)大百科提供）：采用NDJ-5s數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度測(cè)試儀測(cè)試。樹(shù)脂的固體含量百分?jǐn)?shù)：采用康恒儀器有限公司生產(chǎn)的電熱恒溫干燥箱測(cè)試。
1.3.2 漆膜性能測(cè)試
漆膜的光澤采用廣州標(biāo)格達(dá)有限公司生產(chǎn)的Glossmeter 60o測(cè)試;漆膜沖擊性能按GB/T 1732—1993的方法，采用BGD302漆膜沖擊器測(cè)試;漆膜厚度按原GB 1764一1979方法，采用QUANIX 4500型干膜測(cè)厚儀測(cè)定。漆膜硬度按GB/T 6739---2006方法，耐腐蝕性能按GBT1771--2007方法，分別采用鉛筆和恒宇儀器有限公司HY一952A系列鹽水噴霧實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)定。漆膜附著力(劃格試驗(yàn))按GB/T9286----1998方法測(cè)定，結(jié)果用0～5級(jí)表示，O級(jí)最好，5級(jí)最差。測(cè)試濕附著的方法是用HWS12型電熱恒溫水浴鍋，溫度設(shè)定為100℃煮測(cè)試板，再用劃格法進(jìn)行測(cè)試。
二 結(jié)果討論
2.1 不同類(lèi)型樹(shù)脂對(duì)漆膜性能的影響
表三 用不同方法改性后樹(shù)脂性能的對(duì)比
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，經(jīng)過(guò)有機(jī)硅改性后的丙烯酸樹(shù)脂漆在附著力、硬度、光澤和耐腐蝕性等方面性能突出，優(yōu)于未經(jīng)改性和環(huán)氧改性的涂料。
2.2 氨基固化劑用量對(duì)漆膜性能的影響
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