低温固化环氧阴极电泳涂料的研究
阴极电泳涂料起源于20世纪70年代，1971年美国PPG公司首先研制成功第1代阴极电泳涂料。

工业发达国家的汽车车身涂装线均已改为阴极电泳涂装线，并且阴极电泳涂料的品种在不断更新。

20世纪90年代初国内开始了阴极电泳漆的研究工作，进展也很快。

由于它是一种水性涂料，具有防腐蚀性优良、涂装自动化程度高、环境污染少等特点，目前阴极电泳涂料已广泛应用于汽车、轻工、农机、家电、仪表、文教用品、工艺品、军工、建材等许多部门，并深受好评。

一．阴极电泳涂料的特点
与其他浸涂、喷涂水性烘烤漆相比，电泳涂料具有无可比拟的优越性。

可以归纳为以下几点：
（1）涂料利用率高，漆料损失小。

涂料的利用率可达90﹪～95﹪
（2）以水作溶剂，无有机物挥发，低污染，无火灾隐患，易洗净，工人的操作环境好。

（3）适宜于大规模生产的工业涂装线，实现涂装线的机械化、自动化，经济效益高。

（4）漆膜不溶于水，无流痕、不垂滴、不流挂。

（5）涂饰效果好，膜面光滑、涂层致密、富有金属光泽、膜厚均匀可控，湿膜含水量低。

特别是在被涂物外形复杂的情况下操作也一样简单、方便，所得涂层厚度均匀，防腐蚀性能优良且对金属基底无腐蚀。

二．低温固化阴极电泳涂料的研究现状
阴极电泳涂料的烘烤温度一般为170～180℃，对于高温下烘烤易变形的材料不适合，因此开始出现低温固化型阴极电泳涂料。

它不但能减少能量消耗、降低成本、减少环境污染，而且可以减少漆膜因烘烤而变色，从而提高涂膜质量。

低温固化型阴极电泳涂料适用于橡胶塑料材质的零部件、汽车用钢板、铸件等。

这类涂料的技术关键是寻求新型交联剂或改进固化方式，同时还要解决低温固化和槽液稳定性的矛盾。

针对新型交联剂可以采取引入多官能团固化剂、开发低温分解的特殊封闭剂，目前国外已经推出150℃固化的阴极电泳涂料，如PPG 公司的ED6，国内对这方面的研究还不是很成熟。

三．实验部分
1）全封闭甲苯二异氰酸酯的合成
在500ml的三口烧瓶中加入TDI和适量催化剂（10%二丁基二月桂酸锡的乙二醇单丁醚溶液），通N2保护，恒温水浴升温至40℃，保温搅拌0.5小时；用分液漏斗加入适量乙二醇单丁醚，升温至70℃，保温搅拌2小时，测定-NCO基含量达标，得到半封闭的TDI。

半封闭的TDI降至室温，加适量封闭剂甲乙酮肟，滴完后升温至40℃，保温搅拌5小时，利用红外检测到-NCO完全封闭，得全封闭的TDI。

（2）环氧基料树脂的合成
在三口烧瓶中加入环氧树脂E-20和乙二醇单丁醚升温至90℃，保温搅拌1.5小时，使树脂完全溶解。

降温至80℃，加入二乙醇胺，升温至90℃，保温搅拌2小时。

降温至80℃，加入聚酰胺树脂，90℃反应2小时。

降温至50℃，加入全封闭的TDI，搅拌1小时。

加入冰醋酸，搅拌0.5小时，得环氧型基料树脂。

（3）阴极电泳涂料的制备
将基料树脂、钛白、滑石粉、乳化剂加入球磨机中研磨2h,再加蒸馏水使其固含量为18 %左右，pH值为5.8-6。

选用低碳不锈钢板作为阳极，处理过的马口铁板为阴极，挂好阳极板和阴极工件，调整阴、阳极板使其基本平行。

然后开始接通电路，定时2min，电压120V。

四．性能测试
采用红外光谱仪测得异氰酸酯已经完全封闭，并对漆膜的附着力、硬度、耐冲击性、耐盐水性进行综合测试，各项测试均符合标准，制得的漆膜在150℃的烘烤温度下各项性能良好，达到本实验制备低温固化阴极电泳涂料基料树脂的要求。