汽车保险杠PP塑料涂料的研制及其涂装

1、汽车保险杠PP塑料涂料的研制及其涂装李少香李超勤刘光烨(青岛科技大学塑料工程院,山东266042摘要:汽车保险杠聚丙烯塑料用高装饰、高耐候性底漆及配套面漆的研制,讨论了影响附着力的因素及配制工艺和施工参数。关键词:聚丙烯;涂装;附着力1前言聚丙烯(PP是热塑性塑料中的后起之秀,近年来发展速度一直居于各种塑料之首,由于原料来源丰富、价格便宜、性能优异,用途广泛,尤其在汽车工业、器械、家电方面消费量正快速增加。20世纪末世界每年在汽车领域的消费量达45万t 之多,再加上PP在型材、片材、板材和薄膜,市场占有率不断扩大。2002年之前PP的年增长率保持在715%,在发展中国家,PP的消费量年增长率将

2、是发达国家的两倍1。随着家电行业、汽车行业、玩具行业生产线的增多,与其配套的PP塑料零部件的涂料和涂装工艺大量推广和应用。由于PP的特征在于其结晶度高、耐溶剂性强、表面极性和表面能低,涂膜难以附着,再加上PP塑料的多品种化,因此PP塑料涂料及其涂装是大家十分关注的问题。现所研制的保险杠用PP塑料底漆有两种:一是未经改性PP塑料用涂料,选用氯含量24% 25%氯化PP,加入适量的增塑剂作为底涂,配套双组分;二是改性PP塑料用涂料,配套面漆用双组分聚氨酯体系。2实验部分211原材料及配方21111未经改性PP塑料底漆配方(见表1表1未经改性PP塑料底漆配方组分规格质量分数/%氯化聚丙烯氯含量24%

3、25%810H-08增塑树脂工业品0151助剂进口0151溶剂8810021112改性PP塑料底漆配方(见表2表2改性PP塑料底漆配方组分质量分数/%马来酸酐改性氯化PP(含氯量24%25%1015增塑剂(H-0812助剂011015混合溶剂828921113面漆配方(见表3表3面漆配方组分质量分数/%羟基丙烯酸树脂4060改性树脂液1020颜料257分散剂011015消泡剂011013混合稀料1020流平剂013018固化剂1420212生产工艺21211底涂生产工艺将配方量的氯化PP或改性氯化PP投入配料缸中,在不断地搅拌下,加入混合溶剂、增塑剂、助剂,连续中速搅拌10min,过滤包装。2

4、1212面漆生产工艺将配方量40%的羟基丙烯酸树脂加入配料缸中,依次加入湿润分散剂、颜料及溶剂后,中速分散20min,上三辊机研磨至细度10m以下,然后再按配方量依次将剩余丙烯酸树脂、流平剂、消泡剂、稀释剂加入,充分搅拌后,将其过滤包装。213性能指标PP底漆性能指标见表4。一品颜料水性颜料色浆联系电话:021-*62864049技术园地中国涂料282004年第4期表4PP底涂的性能指标检测项目性能指标检测方法漆膜外观平整光滑目测粘度(涂4杯,25/s18G B/T1723-93细度/m<10G B1724-79干燥时间表干时间/min5G B1728-79实干时间/h6附着力(划格法/

5、级1G B1720-79配套面漆漆膜性能检测结果见表5。表5面漆性能指标检测项目性能指标检测方法漆膜外观平整光滑目测粘度(涂4-杯,25/s90120G B/T1723-93细度/m10G B1724-79干燥时间表干/min30G B1728-79实干/h24附着力(划格法/级1G B/T86-88不挥发分/%55G B/T1751-92耐醇性(500g砝码,60次/min>500耐盐雾600h无变化G B/T1771-91耐盐水(10%NaCl水溶液,48h无变化G B1763-79硬度H3结果与讨论311基料的选择对于底漆根据PP塑料的性能,选择了不同氯含量及不同树脂改性的氯化PP

6、、丙烯酸树脂、纯氯化PP树脂进行对比实验。对比不同情况下漆膜的附着力结果见表6。表6不同情况下漆膜的附着力对比/级名称纯PP塑料改性PP塑料等规氯化PP(含氯量25%01差等规氯化PP(含氯量30%12差马来酸改性PP1201专用丙烯酸树脂1212从表6表明,纯PP塑料以氯含量为24% 25%等规氯化PP为佳,氯含量增加降低附着力,对于改性PP,相对纯PP来说增加了极性,因此以马来酸改性做底漆为佳。这也极为符合涂料基料与PP结构相似附着力好的原理。312增塑剂的选择同时,选择了不同的增塑剂做成的底漆和面漆配套后的对比实验,见表7。表7增塑剂对漆膜附着力的影响/级增塑剂样板70烘干40min样板

7、放置一周H-080101DOP0112从表7表明,选用H-08增塑剂为佳,因以DOP做增塑剂的涂膜在放置后,附着力下降,有迁移现象,不适于在此类漆中使用。313溶剂的选择根据对树脂的溶解性和喷涂时挥发速度的许可,我们选择较低沸点的酮类和苯类做PP底漆的溶剂。314面漆树脂的选择选用高羟基含量、高耐候性丙烯酸树脂加改性树脂以提高其表面状态及其干燥性。对羟基树脂做了大量的筛选,见表8。表8不同羟基树脂对漆膜物性的影响牌号%羟基含量/%光泽/%干燥时间(表干/min4喷涂工艺选用两涂一烘的方法进行上线喷涂其工艺:底材用白油擦拭吹干静电除尘喷底漆(间隔3min喷面漆流平进烘道(6070, 3040mi

8、n下线。喷涂底漆厚度在(58m,2min后喷涂面漆,溶剂挥发要快,否则影响附着力。喷涂面漆厚度在(3035m,溶剂的挥发速度要适中,否则产生漆膜弊病。参考文献1赵敏,高俊刚等编著.改性聚丙烯新材料氧化铁红、铁黄、铁黑、铁棕系列联系电话:021-*62864049Y ipin技术园地中国涂料292004年第4期discusses the influence of compositions on perfor2 mances.Preparation and Application of Coatings Used on PP Plastic Fender-gu ard of Automobiles

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12、ticles of Functional Acrylic Resins.Perfluorocarbon Coatings-the R epresentative of E nvironment Friendly CoatingsZhou Xiao-dong,Sun Dao-xing(42 The author summarizes the performances,appli2 cation and development prospects of Perfluorocarbon coatings and points that these coatings will be one of th

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14、 influence of kalium borohydride,concentration of acidity,temperature of furnace and etc on tested results,including that the tested limit is0191g/kg under the optimized condi2 tion,and recovery rate with standards is94% 97%.Market Prediction,N e w Products Introduc2 tion and Progress of N e w T echnologiesBian Yun-jing(47China PaintSponsor:China National Coatings Industry AssociationEditor:The Editorial Offic