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引 言

近年來，國(guó)內(nèi)電泳涂料發(fā)展迅速，汽摩配市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。在電泳涂料的涂裝中， 常會(huì)遇見形狀復(fù)雜的汽車零配件或一些金屬工件在加工成型時(shí)形成各種各樣的棱邊和尖角，涂料電泳固化前，邊角包裹性較好，但固化時(shí)，經(jīng)高溫烘烤，樹脂黏度降低，因表面張力作用，邊緣部位的涂料向中間進(jìn)行收縮，邊緣尖銳部位的膜厚降低，邊角部位露底，邊角覆蓋性變差，容易發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。全球每年約有1/4的汽車零配件因?yàn)檫吔巧P而被腐蝕，造成了材料的極大浪費(fèi)。因此，如何減少甚至避免邊角腐蝕的技術(shù)措施，成為目前汽車零配件行業(yè)的一個(gè)重要課題。

近年來，高邊緣覆蓋型陰極電泳涂料獲得了迅速發(fā)展，為解決邊角腐蝕問題，日本油脂公司添加高相對(duì)分子質(zhì)量的樹脂作為調(diào)整劑，通過流變學(xué)控制原理，使涂膜邊角覆蓋性和平整度兩者得以兼顧，成功研制了邊角防銹型涂料。高邊角耐腐蝕陰極電泳涂料的開發(fā)，通過添加有機(jī)高聚物和無機(jī)添加劑提高銳邊耐蝕性。邊緣覆蓋好的典型品種有PPG的ED681、Herberts的EC3000和AXALTA的TM6100。PPG的ED681就是使用一款將微凝膠有機(jī)高聚物助劑添加到電泳涂料中制備的高邊緣耐蝕陰極電泳涂料，用磷化刀片在同樣條件下涂裝后，進(jìn)行鹽霧實(shí)驗(yàn)，當(dāng)常用電泳漆已產(chǎn)生100個(gè)銹點(diǎn)時(shí)，高邊緣效應(yīng)的電泳漆尚無銹點(diǎn)產(chǎn)生，邊緣耐蝕性能高。這對(duì)汽車車身下部的邊角有非常大的意義，提高了車身的使用壽命。提高電泳涂料的邊緣覆蓋、邊角耐腐蝕性能，已成為電泳涂料發(fā)展的方向之一。

本研究通過酮亞胺和氨基硅烷與端環(huán)氧基、多環(huán)氧羥基樹脂進(jìn)行反應(yīng)，制備一種含硅羥基的氨基封閉樹脂，再進(jìn)行酸中和、乳化、水解和縮合，該樹脂具有良好的水溶性。硅羥基之間或硅羥基和樹脂中的羥基進(jìn)行縮合，產(chǎn)生相互交聯(lián)的微凝膠粒子，分散在水中形成微凝膠乳液。合成的高邊角耐腐蝕陰極電泳涂料具有良好的疏水性，添加微凝膠助劑可有效控制涂膜流動(dòng)性，降低涂膜高溫烘烤時(shí)的縮邊，增加電泳工件邊角特別是銳邊和焊接部位的漆膜厚度及漆膜對(duì)邊角部位的包覆性，同時(shí)耐鹽霧腐蝕性能也得到明顯提高。

微凝膠助劑的制備

微凝膠的合成

在四口燒瓶中加入環(huán)氧樹脂828、雙酚A和二甲苯，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱到120℃，再加入二甲基芐胺，在160℃保溫約3h，加入乙二醇丁醚、胺改性劑，90℃~100℃保溫2h，后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷A-1100，在85~90℃下保溫1h，保溫結(jié)束后加入乳酸中和，再加入去離子水乳化，在50~60℃保溫5~6h，得到淡黃色半透明液體，固體分為28%的微凝膠助劑乳液。

高邊緣耐腐蝕陰極電泳涂料的配制

將自制的HED-環(huán)氧陰極電泳涂料乳液、色漿、去離子水按照常規(guī)配方進(jìn)行配制槽液，并添加上述合成的微凝膠助劑，即得到高邊角耐腐蝕陰極電泳涂料。

結(jié)果與討論

(1)微凝膠助劑的紅外表征

微凝膠助劑的紅外光譜如圖1所示。

圖1 微凝膠助劑的紅外光譜圖

由圖1可知，環(huán)氧樹脂在920cm-1處的環(huán)氧基團(tuán)特征吸收峰消失，說明環(huán)氧基已經(jīng)被開環(huán)；在 3342cm-1處出現(xiàn)了-OH 特征伸縮振動(dòng)特征峰；在 2126 cm-1與 925cm-1處硅氫鍵的伸縮振動(dòng)峰和彎曲振動(dòng)峰均消失；在2960cm-1處的吸收峰為 Si-CH3上的甲基 C-H 伸縮振動(dòng)峰；1257cm-1處的吸收峰為 Si-CH3上的甲基 C-H 彎曲振動(dòng)峰；1010cm-1、1060cm-1處的吸收峰為 Si-O-Si 的特征峰，說明目標(biāo)產(chǎn)物已生成。