水性丙烯酸聚酯氨基烤漆的研制
水性氨基烘漆的研制_陈剑华
检测项目
树脂外观 气味
100μm 湿膜外观 机械稳定性 光泽 铅笔硬度
耐冲击性/（kg·cm） 柔韧性/mm 附着力
表 3 不同成膜树脂对涂膜性能的影响
丙烯酸乳液 A 乳白色，带蓝相
合适 透明，平整 高速未破乳
丙烯酸乳液 B 乳白色 异味
透明，平整 高速未破乳
乳液
丙烯酸乳液 C 乳白色，带蓝相
合适 透明，平整 高速未破乳
涂膜发白，分层
纯丙树脂
涂膜完全透明，一周后分层
环氧丙烯酸树脂 一天后分层，树脂沉淀在底层
表 5 羟基树脂 A 用量对漆膜性能的影响
H1 的用 耐乙醇性 60°光泽
量/%
0
划痕
82
8.3
划痕
87
16.7
通过
92
25
通过
93
33.3
通过
93
50
通过
91
铅笔 硬度
H 2H 2H 3H 3H 3H
耐冲击/ 附着力/ 耐水性/
要通过不同水性聚合物的共混来改善水性漆的性能，聚合物 之间必须具有良好的相容性。为此，研究了羟基树脂和丙烯酸乳 液的相容性，为获得稳定性好的涂料，羟基树脂与丙烯酸乳液必 需具有良好的相容性，涂膜要完全透明，且长期放置后不能有树 脂析出。选择了市面上几种羟基树脂，与丙烯酸乳液 A 的相容性 测试结果如下，见表 4。
82
7572HHH50
50
50
1
1
1
1级
1级
1级
丙烯酸乳液 D 乳白色 异味
透明，平整 高速破乳
54 H 50 1 1级
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广州化工
2009年 37 卷第 4 期
水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆研制_闫福安
文章编号:10044736(2003)02000603水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆研制闫福安1,2,官文超1(1.华中科技大学化学系,湖北武汉430074;2.武汉化工学院化工与制药学院,湖北武汉430073)摘 要:由甲基丙烯酸甲酯(M M A)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸(M A A)为单体,通过自由基溶液共聚合合成了丙烯酸酯四元共聚物,以二甲基乙醇胺(DM A E)中和制得了丙烯酸酯共聚物水溶液.该树脂同六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂(HM M M )复配成的烘漆具有优秀性能.讨论了工艺条件对水溶胶性质及涂膜性能的影响.关键词:水性丙烯酸树脂;合成;六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂;烘漆中图分类号:T Q 433.4+32 文献标识码:A收稿日期:20030312基金项目:国家自然科学基金资助项目(20074012)作者简介:闫福安(1964),男,河南人,博士生,副教授,主要从事水性功能高分子的研究与开发.0 引 言丙烯酸树脂是一种优秀的涂料树脂,由其配制的塑料漆、聚氨酯漆、氨基烘漆近年来发展很快[1].但常规的丙烯酸树脂是溶剂型的,随着其施工、应用,有大量的芳烃、酯或酮类溶剂进入大气,造成严重的环境污染.现在,世界各国的环保法规日益严格,人们的环保意识也日益加强,因此,涂料的“高固体化、粉末化、辐射可固化及水性化”趋势愈来愈明朗,该“四化”标志着涂料的发展方向.由于粉末涂料、辐射可固化涂料因施工工艺特殊,其应用受到一定条件的限制;高固体份涂料由于理论、技术水平的制约,其发展也比较缓慢.近年来,水性涂料树脂合成用功能单体发展很快,已有大量的水性单体投放市场,因此水性涂料成为涂料工业中发展最快的环保产品,在美、欧发达国家水性漆已经占到涂料产量的一半左右,而且发展势头迅猛.近年来,我们对水性醇酸[2]、水性聚酯[3]及水性聚氨酯树脂[4]的合成进行了一些研究工作,本文主要介绍水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆的研制,由其在工业涂料方面取代溶剂型相关产品,具有重要意义.1 实验部分1.1 实验原料及处理甲基丙烯酸甲酯(M M A)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸(M AA)均为化学纯,N 2气氛下,在对苯二酚(M AA 用CuCl)存在下减压蒸馏后使用;过氧化苯甲酰(BPO)为分析纯,经重结晶后使用;巯基乙醇(链转移剂)、丙二醇丁醚、二甲基乙醇胺(DM AE )均为化学纯,直接使用;六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂(HMM M;固含量≥97%,mass ratio),工业品(美国,氰特工业公司),直接使用.1.2 丙烯酸酯共聚物的合成原理丙烯酸酯共聚物的合成原理[5]可用图1所示的聚合反应方程式表示.1.3 丙烯酸酯共聚物的合成工艺在装有搅拌装置、冷凝器、温度计和恒压滴液漏斗的四口反应瓶中,加入一定量的溶剂;将单体(单体以80%固含量计,mass ratio )、引发剂、链转移剂配成混合溶液,取1/3加入四口瓶;N 2保护下,在80℃下进行溶液共聚合;另外2/3单体溶液加入恒压滴液漏斗,同时滴加,约2h 滴完,继续反应2h,得到淡黄色透明丙烯酸酯共聚物粘稠溶液.降温至60℃,强烈搅拌下,按一定中和度滴加二甲基乙醇胺中和,然后滴加蒸馏水,调节固含量为40%,即得到淡黄色透明丙烯酸酯共聚物水溶液.1.4 产品技术指标外观 淡黄色半透明水溶液固体含量/% 40pH 值 7.0～7.5粘度(涂4杯)/s 70～100羟值(每克固体树脂中KOH 毫克数) 1001.5 水性丙烯酸氨基烘漆的配制1.5.1 实验配方 以水性丙烯酸树脂和HMM M第25卷第2期 武 汉 化 工 学 院 学 报 V o l.25 N o.2 2003年6月 J . W uhan Inst. Chem. Tech. Jun. 2003图1 水性丙烯酸树脂合成反应式Fig.1 Sy nthetic r eactio n route o f a queo us acr ylic r esin树脂配制水溶性氨基烘漆,其配方见表1.表1 水溶性丙烯酸氨基烘漆配方(白色漆) Table1 For mula tion o f aqueous ac rylic resin melamine fo rmaldehyde resin ba king paint名称规格用量/g 水溶性丙烯酸树脂见 1.4产品技术指标50HM M M8钛白粉金红石型,澳洲82822蒸馏水20流平剂BYK390适量消泡剂BYK037适量分散剂Henkel5040适量1.5.2 配制工艺 在烧杯中,按表1加入水,搅拌下加入分散剂、颜料及水性树脂基料;搅拌均匀,用锥型磨磨至细度<20μm,加入其余助剂调匀,100目筛网过滤,得水性丙烯酸氨基烘漆. 1.5.3 烘烤条件 140℃,烘30min;涂板性能用相关国家标准方法测试.2 结果与讨论2.1 丙烯酸用量对乳液性能的影响M AA含量是决定羟基丙烯酸树脂水溶性、粘度、水稀释时是否出现粘度峰值现象的关键因素.M AA含量低于7%(mass ratio),树脂的水溶性、贮存稳定性差;若含量过高,则水分散体粘度大,且涂膜耐水性差.另外,在配漆中发现,M AA 适当的含量,由于大分子上羧基的锚固作用有利于颜料的分散和稳定.综合考虑以上因素,树脂中的M AA含量以8%较好.2.2 中和剂及其用量对水溶胶性能的影响N H3·H2O、N Et3、(CH3)2NC2H5O H是常用的中和剂.我们选用二甲基乙醇胺,它含有的羟基可增加水溶性,降低M AA单体用量.实验发现: DM AE的用量控制在M AA90%(mass ratio)的中和率为好.过低时水溶性、稳定性差;过高时则粘度大,低温贮存易形成冻胶,冻融稳定性差. 2.3 羟基丙烯酸树脂羟值的影响羟基丙烯酸树脂的羟值主要由HEA的用量决定.实验发现将羟值控制在每克树脂100 m g KOH,漆膜综合性能优良,此时HEA用量约占单体总量的10%(mass ratio).另外,HEA可以降低M AA的用量,提高耐水性.同M AA的影响类似,若含量过高,则水分散体粘度大,且涂膜交联密度过大、抗冲击强度变差.2.4 树脂相对分子质量设计对性能的影响缩聚反应相对分子质量(或聚合度)的控制,笔者在文献[6]作了比较详细的讨论.对自由基共聚合反应,由于相关反应参数不易得到,平均聚合度方程[7]不易使用.通常可以通过提高引发剂用量以降低相对分子质量.一般反应型涂料用丙烯酸树脂为了提高固含量及较高的交联密度,其相对分子质量约103,相应聚合度约10,不能过大,但是应确保每条大分子链至少含两个HEA单元.为了使反应平稳进行,可复合使用链转移剂,其中巯基乙醇是很好的选择,因为其转移不仅可以控制相对分子质量,而且其转移后的再引发可以在大分子链端引入羟基,降低HEA单体用量.经过单因素实验发现BPO、巯基乙醇的用量分别为单体量的 2.4%、1.6%(mass ratio)较好.2.5 软、硬单体配比对性能的影响当HEA、M AA用量及相对分子质量确定后,软、硬单体配比对性能有重要的影响.MM A7第2期闫福安等:水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆研制用量大,则玻璃化温度高,烘漆漆膜硬而脆,抗冲击性差;其与BA 的配比控制在1/1(mass ratio )较好,此时其理论玻璃化温度(T g )约为5℃.2.6 助剂的选择水性涂料表面张力通常比溶剂型涂料大,容易产生回缩、缩孔、针孔和气泡,为了获得高装饰性的涂膜,助剂的选择非常重要.国际上重要的涂料助剂制造商为BYK (毕克)和Henkel (汉高)公司,经过在两家助剂系统中实验优选确定:流平剂用BYK390,消泡剂用BYK037,分散剂用Henkel5040.2.7 氨基树脂用量对涂膜性能的影响氨基树脂(M F)选用六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂(HM MM ).HM MM 与羟基丙烯酸树脂在高温下,经过醚交换反应实现交联固化. 另外,HM MM 自身还会发生自缩聚反应.若自缩聚反应多,则生成许多二聚体、三聚体以及其他多聚体,形成的漆膜耐久性差、硬而脆、耐冲击性差.故配漆时在满足氨基树脂与丙烯酸树脂充分反应的条件下尽可能降低氨基树脂用量,以阻止自缩聚反应,形成所希望的立体交联结构.氨基树脂与本树脂的配比(以固体份计)为:氨基树脂∶水性丙烯酸树脂=1∶2.5(mass ratio )为好.经检测烘漆性能为附着力:1级;柔软性:1mm;硬度:0.70;抗冲击性:50kg ·cm;光泽度:90(600);耐水性、耐油性:48h 无变化.3 结 语a 以M M A 、BA 、HEA 、M AA 为单体通过溶液共聚合合成了丙烯酸酯四元共聚物,以二甲基乙醇胺中和制得了丙烯酸酯共聚物水溶液.讨论了工艺条件对水溶液性质及涂膜性能的影响.b 选择六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂作交联剂,与上述水性树脂、颜料、助剂等复配,制成了水溶性氨基烘漆.该产品可取代同类溶剂型产品,具有很好的经济效益和社会效益.参考文献:[1] Zeno W 威克斯,Frank N 琼斯,S Peter 柏巴斯.有机涂料科学与技术[M ].北京:化学工业出版社,2002.[2] 闫福安,官文超.短油度水溶性醇酸树脂的合成研究[J].中国涂料,2003,18(1):2628.[3] 闫福安.水性聚酯的合成研究[J ].涂料工业,2003,33(3):911.[4] 闫福安.内交联型水性聚氨酯皮革光亮剂的合成研究[J].武汉化工学院学报,2003,25(1):2527.[5] 虞兆年.涂料工艺(第二分册,第二版)[M ].北京:化学工业出版社,1997.[6] 闫福安.平均官能度与聚合度的关系及其在高分子设计中的应用[J].中国涂料,2002,17(3):2526.[7] 潘祖仁.高分子化学[M ].北京:化学工业出版社,1997.The synthesis of aqueous acrylic resin and the development ofits melamine formaldehyde resin baking paintsYAN Fu an 1,2,GUAN Wen chao1(1.Department of Chemist ry,H uazho ng U niv ersity of Science a nd Tech nology ,W uhan 430074,China;2.Schoo l of Chemica l Engineering and Pharmacy ,W uhan Institute of Chemical Tech nology ,W uhan 430073,China )Abstract :With m ethylmethacrylate (M M A),butylacrylate (BA),βhydrox yethylacry late (HEA)and m ethy lacrylic acid (M AA ),the aqueous acrylic resin was sy nthesized by radical solution copolymerization .Then the aqueous acrylic resin melamine fo rmaldehyde resin baking paints w ere produced ,the paints hav e good properties,they could substitute the solv entborne ones.The effects of the process conditions on the properties of aqueous acrylic resin and its baking paints w ere discussed.Key words:aqueous acry lic resin ;synthesis ;melamine formaldehyde resin ;baking paint 本文编辑:付中林8武汉化工学院学报第25卷。
水性丙烯酸树脂烤漆的配方设计
水性丙烯酸树脂烤漆的配方设计
1.基料选择：
2.稀释剂选择：
水是一种常用的稀释剂，可以稀释丙烯酸树脂，提高涂料的流动性和
可涂性。
3.助剂选择：
(1)乳化剂：用于将丙烯酸树脂乳化成水分散体，增强涂料的稳定性。
(2)润湿剂：提高涂料的湿润性，使其更容易涂抹在基材上。
(3)交联剂：用于增加涂层的硬度和耐久性。
(4)防黄剂：防止涂层在阳光下暴露后发黄。
4.填料选择：
填料可以增加涂膜的厚度和硬度，改善其润滑性和耐磨性。
(1)钛白粉：提高涂层的遮盖力和抗紫外线性能。
(2)硅酸盐：增加涂层的硬度和耐久性。
(3)云母：提高涂层的闪光效果和抗腐蚀性能。
根据以上要素，以下是一种可能的水性丙烯酸树脂烤漆的配方设计：
配方1：
-丙烯酸树脂：50%
-水：25%
-乳化剂：5%
-润湿剂：2%
-交联剂：3%
-防黄剂：1%
-钛白粉：5%
-硅酸盐：5%
-云母：4%
配方2：
-丙烯酸树脂：45%
-水：20%
-乳化剂：4%
-润湿剂：3%
-交联剂：2.5%
-防黄剂：0.5%
-钛白粉：6%
-硅酸盐：7%
-云母：5%
这只是一个示例配方，实际的配方设计需要根据具体的使用要求进行调整。
在配方设计过程中，要注意相应的助剂与基料之间的相容性，以确
保配方的稳定性和性能。
同时，还要根据产品的使用环境和要求考虑涂料的耐久性、耐磨性和耐化学品性能等方面的因素。
丙烯酸氨基烤漆配方
丙烯酸氨基烤漆是一种常用的涂料，具有良好的耐候性和耐化学性能。
以下是一种常见的丙烯酸氨基烤漆配方：
主要成分：
1. 丙烯酸树脂：作为漆膜形成的主要成分，提供涂膜的硬度和耐候性。
2. 溶剂：如丙酮、甲苯等，用于调节漆膜的粘度和干燥速度。
3. 硬化剂：如异氰酸酯，用于与丙烯酸树脂反应形成交联结构，提高漆膜的硬度和耐化学性能。
4. 填料：如氧化铝、二氧化硅等，用于增加漆膜的厚度和填充力，提高涂膜的平整度和抗划伤性能。
5. 颜料：用于调节漆膜的颜色和遮盖力。
配方示例：
-丙烯酸树脂：50%
-溶剂：30%
-硬化剂：10%
-填料：8%
-颜料：2%
具体的配方比例和成分可以根据不同的要求和应用进行调整。
此外，还需要根据具体的工艺要求进行涂装操作，如涂
布方法、干燥条件等。
建议在使用前先进行小样试验，以确保所得到的漆膜符合要求。
水性丙烯酸树脂烤漆的配方设计
水性丙烯酸树脂烤漆的配方设计烤漆是在一定温度下烘烤，漆膜得以交联，形成不溶不熔的漆膜。
也就是我们常说的热固型的漆。
烘烤型的漆具有以下优点：1、经过一定温度烘烤干燥的漆膜其物理机械强度比自然温度干燥的漆膜高，高达几十倍。
2、烘烤漆可以形成机械或自动喷涂生产线，占地小、生产效率高。
3、全天候的工作，不受环境的影响（低温，高湿），可以改善生产环境污染，可回收污染源的“三废”进行综合治理。
水性烤漆的配方设计：1、对水性树脂的选择：要求树脂要与水有一定的相容性，与固化剂要有很好的混溶性，要有一定的耐水解性。
对颜料的润温性要好，要有很好的成膜性。
（不易产生针孔、缩孔、缩框等弊病）耐烘烤不黄变。
YT-02水性丙烯酸树脂符合这一要求：组成：本树脂由丙烯酸酯类单体、丙烯酸功能单体经自由基溶液聚合，采用有机胺中和成盐的水性树脂。
特点：具有优良的储存稳定性、烘烤温度低、光泽高、硬度高（3H以上）、附着力强、耐冲击、耐候性好等优点。
用途：本树脂与甲醚化氨基树脂合理配比，可配制罩光清漆、磁漆、底漆等；适用于交通运输车辆、五金件、工程机械等方面的表面涂装。
如用“氰特325#甲醚化氨基”配烤漆，温度120℃，30min干燥完成各项机械强度测试。
技术指标：2、对固化剂的选择：要求与水性树脂有好的相容性，其开封温度要与配方要求的干燥温度相匹配。
氰特325适合140℃以下，漆膜硬度大耐化学性优良。
氰特303适合170℃左右，硬度大柔性好。
将树脂与固化剂配成清漆，按照设计粘度的烘干条件，干燥检测所检项目，确定树脂与固化剂的合适配比。
清漆的固化剂比色漆的固化剂要高20%左右，因色漆有颜料存在，硬度要偏高一些。
3、色漆PVC颜料体积浓度的设计：一般遵循溶剂型色漆PVC颜料体积浓度设计要求的同时，要获得一个较高光泽的漆膜时，颜料的体积浓度要适当略低一点。
白色水性丙烯酸烤漆配方及工艺配方配方分析：三、工艺要求：1、将树脂、钛白、水计量后投入配料缸中搅匀，润湿30min。
浅谈水性丙烯酸氨基烤漆的研发
浅谈水性丙烯酸氨基烤漆的研发
贾祥贵;贾凡强
【期刊名称】《山东化工》
【年(卷),期】2022(51)4
【摘要】结合作者的实际研发及生产经验,从树脂的选择、助剂的选择、色浆的研发、配方的调配等几个方面阐述了水性丙烯酸氨基烤漆的研发。
【总页数】3页(P94-96)
【作者】贾祥贵;贾凡强
【作者单位】迈实涂料(上海)有限公司;上海古象化工科技发展有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ630.7
【相关文献】
1.水性丙烯酸聚酯氨基烤漆的研制
2.高性能水性丙烯酸氨基烤漆的研制
3.一种水性丙烯酸聚氨酯氨基烤漆的制备及应用性能研究
4.低VOC含量水性丙烯酸氨基烤漆的制备与应用研究
5.低VOC含量水性丙烯酸氨基烤漆的制备与应用研究
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水性丙烯酸聚酯氨基烤漆的研制于国玲;王学克【摘要】以水性丙烯酸树脂和水性氨基树脂与自制无溶剂水性聚酯树脂拼用,制得一种水性丙烯酸聚酯氨基烤漆.研究了不同厂家的水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂和中和剂,水性氨基树脂与丙烯酸树脂的不同质量比,以及聚酯树脂的用量对涂膜性能的影响.结果表明,以国产JCW2862水性丙烯酸树脂为成膜树脂、聚合型高亚氨基高甲醚化三聚氰胺树脂5747为交联剂,二者质量比为4:1,用N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)做中和剂来控制pH为8左右,水性聚酯的用量为20.3％时,所得涂膜的综合性能较好:附着力0级,60°光泽95,硬度3H,耐中性盐雾试验480 h.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】5页(P60-64)【关键词】水性氨基烤漆;醚化三聚氰胺树脂;丙烯酸;聚酯;中和剂;光泽;耐蚀性【作者】于国玲;王学克【作者单位】南阳农业职业学院,河南南阳 473000;南阳卧龙漆业有限公司,河南南阳 473000【正文语种】中文【中图分类】TQ630.7氨基烤漆因具有优良的附着力、保光性、硬度、丰满度及耐候性而被广泛应用于仪器仪表、汽车等领域[1-3]。
然而，溶剂型氨基烤漆含有大量的丁醇和二甲苯，VOC(挥发性有机化合物)含量严重超标。
近年来，随着环保意识的加强及水性化技术的发展，水性氨基烤漆逐渐在轻工业制品中得到应用，其综合性能也在不断提高，氨基烤漆水性化已基本实现，但大部分主要原料还依赖进口[4-5]。
本研究全部选用成本较低的国产原料来制备水性氨基烤漆，以期实现水性氨基烤漆的完全国产化。
1 实验1.1 原材料和仪器新戊二醇(NPG)，山东万华；间苯二甲酸(IPA)，上海图赫；二羟甲基丙酸(DMPA)，湖北巨盛；己二酸(AA)，辽阳石化；乙二醇单丁醚(BCS) 、N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)，市售。
以上原料均为工业级。
JCW2862水性丙烯酸树脂，成都杰晟蜀邦；5747聚合型高亚氨基高甲醚化三聚氰胺树脂、5717聚合型部分甲醚化三聚氰胺树脂，江苏三木；303LF型、325型氨基树脂，美国氰特；AKN-2076分散剂，佛山千佑；B117消泡剂，广东中联邦；H616流平剂，北京齐飞；金红石型钛白粉，河南焦作佰利联；C625色素炭黑，天津天一世纪；酞青蓝，新乡博迪；杀菌剂，国产；2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-95)，广州凯茵；无溶剂水性聚酯、去离子水，自制。
60°光泽仪，天津市科器高新技术公司；QCJ型冲击试验机，天津市材料试验机厂；GFJ-0.4型高速分散机、PPH-750型铅笔硬度计和涂层杯突试验仪，上海现代环境工程技术公司；QXD刮板细度计和QTY漆膜圆柱弯曲试验仪，天津路达公司；KSM-2型实验用开启式砂磨机，上海赛杰化工设备有限公司。
1.2 制备方法1.2.1 水性聚酯将NPG 246.0 g、IPA 297.0 g、DMPA 192.0 g和AA 83.0 g加入反应釜，升温至180 °C，保持0.5 h后再升温至220 °C，酯化(约10 h)至酸值为(50 ± 5)mg/g(以KOH计，按GB/T 6743-1986《色漆和清漆用漆基酸值的测定法》测定)，降温至70 °C左右后加入DMEA中和，调节pH至7.5 ～ 8.5，再加入去离子水调整固含量至50%，过滤即得水性聚酯。
1.2.2 无树脂色浆在分散机中依次加入49.8 g去离子水、10 g AKN-2076分散剂、0.6 g炭黑、40 g金红石型钛白粉和0.1 g酞青蓝，以2 000 r/min的转速分散10 min，然后加入杀菌剂和消泡剂各0.1 g，以1 000 r/min再分散5 min，最后用砂磨机研磨至细度小于等于15 μm，出料备用。
1.2.3 水性氨基烤漆在分散机中依次加入JCW2862水性丙烯酸树脂50 ～ 60 g、自制色浆8 ～ 15 g、水性聚酯树脂10 ～ 30 g、DMEA 0.1 ～ 0.3 g、BCS 2 ～ 6 g和去离子水5 ～ 8 g，以1 000 r/min的转速分散20 min，再加入聚合型高亚氨基高甲醚化三聚氰胺树脂6 ～ 15 g、流平剂0.2 ～ 0.6 g和消泡剂0.1 g，充分搅拌后用DMEA中和至pH为8左右，调整黏度至100 s(涂-6杯，25 °C，后同)，检验合格后用200目滤布过滤、包装。
1.3 性能测试方法将制得的水性氨基烤漆兑水调至施工黏度(45 s)，喷涂在冷轧钢板(经过打磨处理，但无需磷化和脱脂)上。
按照GB/T 1727-1992《涂膜一般制备法》制备涂膜，干膜厚度(20 ± 3) μm，烘烤条件如下：25 °C ×10 min + 145 °C × 30 min。
分别按照GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》、GB/T 1732-1993《漆膜耐冲击测定法》、GB/T 9754-1988《色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》、GB/T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》、GB/T 6742-2007《色漆和清漆弯曲试验(圆柱轴)》、GB/T 1733-1993《漆膜耐水性测定法》、GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》、GB/T 23989-2009《涂料耐溶剂擦拭性测定法》(A法)和GB/T 9274-1988《色漆和清漆_耐液体介质的测定》(浸泡法)测试漆膜的附着力、耐冲击性、60°光泽、硬度、柔韧性、耐水性、耐中性盐雾、耐溶剂擦拭性和耐酸碱性。
2 结果与讨论2.1 工艺分析在水性体系中，树脂对颜料的润湿能力比溶剂型涂料差，易出现颜色调配后存放一段时间变色的现象。
其原因可能是体系内不同树脂对颜料的润湿能力不同。
色浆进入体系后，体系内的各种树脂开始了对颜料粒子的争夺。
颜料粒子与色浆中的树脂脱离，与体系内润湿性更好的树脂结合，这种情况下展色性增强，颜色变深；但是，颜料脱离后如果絮凝，那么颜色就会变浅。
解决变色问题可采用无树脂色浆。
色浆中没有树脂就不存在颜料与树脂脱离的问题，色浆进入体系后，颜料与体系内的树脂自由选择最佳组合，体系就会比较稳定，不易变色。
分散剂含有对颜料表面有锚定作用的特殊链段或基团，无树脂研磨时因为没有水性树脂的竞争，分散剂更容易润湿到颜料表面[6]，同时提高了分散效率。
因此本研究选用自制无树脂研磨色浆，它可用于所有水性漆的生产及调色。
值得一提的是，选用的原料全部为国产，成本较低。
另外，甲醚化氨基树脂后加是为了避免研磨分散过程产生的热量可能引起其交联固化[7]。
2.2 水性丙烯酸树脂的选择作为主要成膜基料，水性羟基丙烯酸分散体决定了涂膜的主要功能，固化后综合性能优异是最重要的选择依据[8-10]。
另外，低玻璃化转变温度的树脂较高玻璃化转变温度的树脂不易爆泡。
因此，优先选用低玻璃化转变温度的水性丙烯酸树脂。
笔者选了几个不同厂家的水性丙烯酸树脂样品，根据厂家提供的最佳配方配漆制板，性能测试结果见表1。
杰晟蜀邦的JCW2862和拜耳的A2646固化后所得漆膜的综合性能较好。
这可能是因为它们的羟值高，固化交联密度大[11]。
因杰晟蜀邦JCW2862是国产树脂，有明显的价格优势，且性能与进口树脂接近，故选之。
表1 不同水性丙烯酸树脂漆膜的性能Table 1 Properties of the films prepared from different waterborne acrylic resins树脂型号厂家60°光泽柔韧性/ mm附着力/ 级硬度耐冲击性(1 kg)/ cm 贮存稳定性(30 d,50 °C)WT5118 同德 96 1 1 3H 50 增稠A2646 拜耳 95 1 0 3H 50 通过JCW2862 杰晟蜀邦 95 1 0 3H 50 通过2033 万华 91 2 1 2H 20 黏度明显增大6515 纽佩斯 90 1 1 H 30 通过2.3 水性氨基树脂的选择水性氨基烤漆常用的水性氨基树脂是聚合型高亚氨基高甲醚化三聚氰胺树脂和聚合型部分甲醚化三聚氰胺树脂[12]。
选用国产的聚合型高亚氨基高甲醚化三聚氰胺树脂5747、部分甲醚化三聚氰胺树脂5717和氰特的2种甲醚化三聚氰胺树脂(303LF和325)。
上述2种聚合型部分甲醚化三聚氰胺树脂为150 °C左右，而2种聚合型高亚氨基高甲醚化三聚氰胺树脂的固化温度为120 ～140 °C。
用杰晟蜀邦的JCW2862与它们分别配漆并制板测试，结果见表 2。
由于部分甲醚化三聚氰胺树脂中的交联基团比高甲醚化三聚氰胺树脂中的少，有效当量小，因此最佳配比在厂家提供的配比的基础上通过实验获得。
表2 不同水性氨基树脂对涂膜性能的影响Table 2 Effects of different amino resins on the properties of film树脂型号烘烤条件 m(氨基树脂)∶m(丙烯酸树脂)60°光泽柔韧性/ mm 硬度附着力/ 级耐冲击性(1 kg)/ cm三木5747 140 °C × 30 min 1∶4 95 1 3H 1 50三木5717 150 °C × 30 min 1∶5 93 3 3H 2 20氰特303LF 150 °C × 30 min 1∶5 94 4 3H 2 20氰特325 140 °C × 30 min 1∶4 95 1 3H 1 50从表2可以看出，采用氰特325和三木5747固化后涂膜的综合性能较好。
原因是高亚氨基高甲醚化三聚氰胺树脂分子中存在甲氧基、亚胺基、羟甲基等多个交联基团[13]，固化后可形成比较致密的涂膜。
三木5747是国产产品，综合价格因素，最终选择三木5747为固化剂。
2.4 水性氨基树脂与丙烯酸树脂的配比对涂膜性能的影响水性氨基树脂与丙烯酸树脂的配比对涂膜的性能影响很大[14]。
固定除水性氨基树脂和水性丙烯酸树脂以外其他组分的用量，研究它们的配比对涂膜性能的影响，结果见表3。
表3 水性氨基树脂与丙烯酸树脂的配比对涂膜性能的影响Table 3 Effect of mass ratio of water-based amino resin to acrylic resin on the properties of filmm(氨基树脂)∶m(丙烯酸树脂) 耐水性/ h 硬度柔韧性/ mm 附着力/ 级耐冲击性(1 kg)/ cm 1∶2 240 4H 3 3 20 1∶3 360 3H 2 2 40 1∶4 360 3H 1 0 50 1∶5 240 2H 1 1 50 1∶6 120 H 1 1 50 1∶7 96 H 1 1 50当氨基树脂的比例较小时，漆膜的耐冲击性、柔韧性和附着力有所提高，但硬度和耐水性变差，原因是涂膜固化不完全，交联密度较低。