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水性涂料是目前发展前景最好的一种涂料,使用三聚氰胺甲醛树脂为原料制得水性涂料是国内外一个比较重要的方向。随着环保和节约能源的需要,合成高固体份、低甲醛含量、可低温固化的水溶性三聚氰胺甲醛树脂具有重要意义。
本论文通过分析比较合成三聚氰胺甲醛树脂不同阶段的各工艺条件对树脂性能的影响,得出了合成高固体份、低甲醛含量和可低温固化的水溶性三聚氰胺甲醛树脂的最优工艺并研究了该树脂的低温固化性能。
合成水溶性树脂的关键是确定原料的物质量比和控制醚化阶段的反应温度和pH值。其中原料物质量比对树脂的低温固化性能起决定性作用。要使树脂的游离甲醛降到最低,需要对树脂进行一些处理。本论文采用对羟甲基化产物进行前处理和产品中加入甲醛清除剂的方法,得到了游离甲醛含量低至0.5%的水溶性三聚氰胺甲醛树脂。
控制一定的三聚氰胺、甲醛、甲醇物质量比,羟甲基化反应阶段的反应时间、温度和pH值,醚化阶段的反应温度、醚化时间和pH值,可制得低聚体型具有较高固体份含量并能低温固化的水溶性三聚氰胺甲醛树脂。该合成树脂游离甲醛<0.5%(wt%),固体含量>85%(wt%),粘度<50mPa·S,储存时间>6个月。采用红外、核磁和凝胶渗透色谱对合成树脂进行表征,进一步证明了合成树脂的高稳定性、水溶性和低温固化性能。
采用氨基树脂与水性丙烯酸树脂的配比为1:2(wt%),清漆中加入0.5%的对甲苯磺酸作为催化剂,可制得综合性能较好的涂层。对树脂所制涂膜的硬度、附着力、耐腐蚀性性能进行分析。采用本论文所合成的树脂具有更为优异的低温固化性能。当固化温度为90℃时,所形成的涂膜具有相当好的硬度和附着力以及较好的耐腐蚀性能。