城軌車輛用聚氨酯半光漆光澤穩(wěn)定性研究模板

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。城軌車輛用聚氨酯半光漆光澤穩(wěn)定性研究近年來,中國城市軌道交通獲得長足發(fā)展,線路長度、機(jī)車數(shù)量、客運(yùn)數(shù)量等指標(biāo)都有大幅增長,我國已成為世界最大的城市軌道交通建設(shè)市場,經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展以及政府的大力支持,使得中國軌道交通建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大。未來5年中國軌道交通行業(yè)將迎來建設(shè)高峰,城軌交通建設(shè)也從一線城市向二線城市擴(kuò)展。城軌交通產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,也為城軌交通車輛用工業(yè)特種涂料的發(fā)展帶來機(jī)遇。城軌車輛用面漆一般為丙烯酸聚氨酯半光漆,隨著人們對車輛的舒適性提出越來越高的要求,要求城軌車輛用涂料也必須具有很高的裝飾性,而一般丙烯酸聚氨酯半光漆具有光澤度不穩(wěn)定的特點,本文經(jīng)過對丙烯酸聚氨酯半光漆的光澤影響因素研究,提高了半光漆涂膜光澤穩(wěn)定性,制得了適合城軌車輛使用的聚氨酯半光漆。1試驗部分1.1主要原材料丙烯酸樹脂,工業(yè)級,廣州聯(lián)潔;N3390固化劑,工業(yè)級,德國拜耳;鈦白粉,工業(yè)級,美國杜邦;紫外光吸收劑,工業(yè)級,瑞士汽巴;分散劑、流平劑,化學(xué)純,德國畢克;消光粉,德國贏創(chuàng)德固賽;混合溶劑,工業(yè)級,自配。1.2涂料的制造工藝按配方量稱取各物料,分散均勻,研磨至細(xì)度≤20μm;在制成的涂料中加入消光粉、其它剩余助劑和適量的混合溶劑,分散均勻,調(diào)整黏度100～120s(涂-4#杯),過濾出料。所制得的涂料組分與固化劑組分按一定的比例(質(zhì)量比)配制,制板檢測性能。1.3主要性能測試方法涂料按GB/T1727的要求噴涂于試板上,按國標(biāo)GB/T1748測試60°的光澤度,其它性能檢測按相關(guān)國標(biāo)(GB)進(jìn)行。2結(jié)果與討論2.1不同丙烯酸樹脂對涂料性能的影響涂料的消光一般是經(jīng)過消光粉來實現(xiàn)的,消光粉在涂料中的穩(wěn)定性是引起半光漆光澤波動的主要因素[1-2]。不同丙烯酸樹脂由于所含的活性官能團(tuán)種類及數(shù)量不一樣,對半光漆的光澤和色差穩(wěn)定性有較大影響,本研究選用不同羥基含量的丙烯酸樹脂制得半光漆,考察不同施工黏度對半光漆光澤穩(wěn)定性和色差穩(wěn)定性的影響,結(jié)果如表1所示。從表1可知,樹脂A制得的半光漆的光澤穩(wěn)定性較差,而外觀良好,色差穩(wěn)定性好;樹脂B性能正好相反;而樹脂A和樹脂B混合后,其綜合性能良好。主要是因為樹脂A是一種高羥值樹脂(110),而樹脂B為一種低羥值樹脂(60),高羥值樹脂對顏料濕潤性能好,產(chǎn)品色差穩(wěn)定,但干燥速度較慢,易引起半光漆中消光粉的移動,導(dǎo)致光澤不穩(wěn)定,而低羥值的樹脂B性能又正好相反,當(dāng)將樹脂A和樹脂B按1∶1混合后,在不同施工黏度下半光漆均有較好的光澤和色差穩(wěn)定性。2.2不同CAB助劑對涂膜光澤穩(wěn)定性的影響在半光漆中加入CAB(醋丁纖維素)助劑,能提高體系的黏度,同時靠溶劑揮發(fā)能增加濕膜中紊流和對流時對涂料中消光粉顏料運(yùn)動的阻力,使消光粉顏料有一定的運(yùn)動自由度,有利于消光粉的排列取向。不同CAB樹脂由于丁?；?、黏度有很大的不同,對半光漆的性能影響也有很大的差別。其對半光漆性能影響如表2所示。從表2可知,當(dāng)兩種醋丁纖維素樹脂CAB381和CAB551搭配使用時,半光漆有最好的綜合性能。主要是因為CAB551樹脂是一類高丁酰基含量醋丁纖維素,由于丁?；鶚O性低,其含量增大時,可使纖維素鏈得以相間的散布,減少彼此之間的吸引力,涂膜之間的內(nèi)應(yīng)力也相應(yīng)減少,從而提高了涂料與底材的附著力[3]。隨著丁?；吭黾?CAB樹脂在有機(jī)溶劑中的溶解度也增大,與其它樹脂的相容性變好。因此CAB樹脂丁?；吭礁?其與底材的附著力、與基料樹脂的相容性越好,但消光粉定向效果一般。CAB381樹脂是一類中等丁酰基含量醋丁纖維素,綜合性能較好,但在某些性能方面仍有一定的不足,須和少量高丁?；康腃AB551樹脂搭配使用。經(jīng)試驗研究,當(dāng)CAB381和CAB551按8∶1搭配使用時,半光漆有最佳的綜合性能,此時消光粉有最佳的定向效果,光澤穩(wěn)定性好。2.3不同干燥方式對涂膜光澤度的影響在涂料配方固定的條件下,考察涂料施工時不同干燥方式對涂膜光澤的影響,結(jié)果如表3所示。經(jīng)過表3可知涂膜干燥方式不同時,其光澤有一定波動,60℃直接烘干的樣板比在常溫下晾干24h的樣板光澤度要高5～7個百分點,而常溫晾干1h后再烘1h的樣板光澤較穩(wěn)定。產(chǎn)生這種結(jié)果的主要原因是因為干燥方式的不同會影響涂料的固化速率和溶劑的揮發(fā)速率,從而影響顏料沉降、消光粉的遷移(消光粉密度較小,會逐漸向上遷移)。當(dāng)采用晾干方式時,消光粉充分向表面遷移,從而降低涂膜光澤度[4],同時由于消光粉的無序遷移,造成了光澤波動大。若要將涂膜光澤控制在一個比較小的范圍內(nèi)波動,同時結(jié)合客戶的施工條件,確定當(dāng)采用常溫晾1h、60℃烘干1h的干燥工藝時,涂膜光澤度具有好的穩(wěn)定性。2.4不同涂膜厚度對涂膜光澤度的影響在涂料配方固定的條件下,采用常溫晾1h、60℃烘干1h的干燥工藝時,考察不同涂膜厚度對涂膜光澤的影響,結(jié)果如表4所示。經(jīng)過表4可知,隨著涂膜厚度的增加,涂膜的光澤也在逐步增加,但增幅有一個慢慢下降的趨勢,最后趨于穩(wěn)定,主要是由于涂膜越厚,涂膜外觀越平整,越趨于鏡面,不利于對光線產(chǎn)生漫反射而消光。結(jié)合具體的涂裝施工可知,當(dāng)涂膜厚度控制在40～60μm時,此時涂料光澤波動最小,該厚度也可滿足涂料的防腐涂裝要求。2.5研制的聚氨酯半光漆性能表征2.5.1聚氨酯半光漆的SEM圖譜分析聚氨酯半光漆的表面和截面SEM圖如圖1、圖2所示。由圖1可知,半光漆的表面比較粗糙,這樣有利于光線在其表面形成漫反射,從而達(dá)到消光的效果[5]。由圖2可發(fā)現(xiàn)消光粉在涂膜中分布比較均勻,從而推斷半光漆的光澤比較穩(wěn)定。由圖3可知,在2200～2300cm-1沒有吸收峰,說明丙烯酸樹脂和異氰酸酯固化劑固化后沒有殘存的異氰酸根(—NCO)基團(tuán),交聯(lián)反應(yīng)比較完全。在1728cm-1位置存在一個非常強(qiáng)的吸收峰,為丙烯酸樹脂交聯(lián)固化后形成的氨酯鍵(—NHCOO—)中的羰基(—C=O)的伸縮振動吸收峰。2960cm-1處為甲基(—CH3)的伸縮振動吸收峰,2882cm-1、2874cm-1為亞甲基(—CH2—)的伸縮振動吸收峰。3結(jié)語當(dāng)將高羥值樹脂和低羥值樹