高附着力水性涂料在高档装饰铝型材的应用研究

　　2.2.1 对漆膜硬度的影响测试

　　表三 固化剂/树脂配比对漆膜硬度的影响

　　由以上表格的实验结果表明：在有机硅改性的丙烯酸涂料配方中，固化剂的添加量越大，漆膜的铅笔硬度越大。

　　表四 固化剂/树脂配比对漆膜耐水煮性能的影响

　　注：板材在100℃的水中煮后附着力仍能达到0级的最长时间

　　由以上表的实验结果表明：在有机硅改性的丙烯酸涂料配方中，固化剂的添加量越大，漆膜耐水煮的时间越长，然而，漆膜的硬度过大会极大的影响漆膜的柔韧性，不利于铝材的后期弯折加工，使弯折处爆漆脱离，综合实验结果，固化剂与树脂的质量比优选1:3为宜。

　　2.2.2 氨基固化剂的作用机理

　　固化剂是一类能增进或控制固化反应的物质，又名硬化剂、熟化剂或变定剂。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，固化剂对涂料而言是必不可少的添加剂（词条“添加剂”由行业大百科提供），否则树脂不能固化，进而对固化物的力学性能、耐热性、耐水性和耐腐蚀性等都会产生很大影响[4]。

　　本文采用的固化剂是六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂，该固化剂在反应温度和酸性催化剂（词条“催化剂”由行业大百科提供）作用下，它的甲氧基(-OCH3)与丙烯酸树脂中的羟基(-OH)发生交联反应，其反应机理如下图所示

　　图一 丙烯酸树脂与氨基固化剂交联反应机理示意图

　　2.3 有机硅改性剂用量对漆膜附着力的影响

　　表三 对附着力的影响测试

　　注：干附着力是指未经水煮时测的附着力，湿附着力是喷有改性漆膜的板材在100℃的水中分别煮1h、2h、3h和4h后测的漆膜附着力

　　根据实验结果可以得出，经过有机硅改性的涂料漆膜的附着力明显好于未改性涂料漆膜，在一定范围内，漆膜的附着力随有机硅改性剂添加量的增加而提高，从性能和成本考量，优选3%的硅烷改性剂。

　　注： 无-没有腐蚀起泡;轻微-漆膜有轻微起泡;较严重-漆膜有较严重起泡;严重-漆膜有严重起泡

　　根据实验结果可以得出，经过有机硅改性的涂料漆膜的耐腐蚀性明显好于未改性涂料漆膜;有机硅改性剂添加量越多漆膜的耐腐蚀能力越强。

　　2.3 硅烷改性剂的作用机理

　　本实验所用的硅烷改性剂为一种有机硅附着力促进剂，此类促进剂的通式RnSiX(4-n)，其中，R是烷基、芳基、有机功能基等有机基团或这些基团的任意组合。R提供该大分子与其他有机分子的相容的能力，进而让硅烷与涂料的成膜聚合物（词条“聚合物”由行业大百科提供）形成IPN(互穿网络聚合)，或R中的功能基和涂料成膜聚合物产生交联反应。

　　x代表可水解的烷氧基部分，如甲氧基或乙氧基。此类烷氧基易被空气中的水分或任何底材表面的水分所水解，生成硅醇，进一步和不同形式的羟基反应并释放甲醇或乙醇。这些烷基或硅醇基可以和无机底材表面、颜料或填料表面以共价键或氢键连接，改进涂层附着力[5]。

图二 硅烷偶联剂与板材键结示意图

　　三 结语

　　使用硅烷附着力促进剂改性后的丙烯酸涂料，不仅保留了水性丙烯酸涂料漆膜丰满平滑，高光泽，耐磨，施工简单，低污染等一般优点，而且还具有良好的附着力，为水性丙烯酸涂料的广泛应用提供更有利的条件。

　　参考文献

　　[1] 张磊,朱颜,王维等.水性防腐涂料的研究进展和展望 [J].上海涂料,2012,50(1);38-40.

　　[2] 张心亚,魏霞.水性涂料的最新研究进展 [J].涂料工业,2009,39(12);17-25.

　　[3] LI X F, ZHANG J F, ZHOU X P, et al. Synthesis of core-shell fluoro-acrylate copolymer latex via emulsion polymerization and itsapplication in ink-jet ink[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2012,126(1):110-115.

　　[4] 刘国杰.有机硅附着力促进剂开发与应用的进展 [J].现代涂料与涂装,2006,12;13-18.

　　[5] WALKER P. Organosilanes as adhesion promoters for organic coatings [J]. PartI: Silanes on the Metal Surface,1982,65:415-422.

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