【正文】 ...23 前言 ........................................................................................................23 實驗部分 ...............................................................................................24 實驗原料 .........................................................................................24 實驗步驟及原理 .............................................................................24 分析與測試 .....................................................................................25 結果與討論 ...........................................................................................27 酯化溫度對酯化反應的影響 .........................................................27 投料比對酯化反應的影響 .............................................................28 酯化時間對酯化反應的影響 .........................................................29 加水量對單酯收率的影響 .............................................................29 加料速度和攪拌速度對體系的影響 .............................................30 水解溫度對單酯收率的影響 .........................................................31 水解時間對單酯收率的影響 .........................................................31 紅外光譜分析 .................................................................................32 小結 .................................................................................................33第三章 環(huán)氧丙烯酸酯功能單體的制備 .......................................................35 前言 .......................................................................................................35 實驗部分 ...............................................................................................35 實驗原料 .........................................................................................35 實驗步驟及原理 .............................................................................35 分析與測試 .....................................................................................36 結果與討論 ...........................................................................................38 環(huán)氧丙烯酸酯制備工藝的確定 .....................................................38 紅外光譜分析 .................................................................................39 小結 .................................................................................................39第四章 聚丙烯酸酯乳液的合成 ...................................................................41 實驗原料與儀器 ....................................................................................41 實驗方法 ................................................................................................42 性能測試 ................................................................................................43 結果與討論 ...........................................................................................43 乳化劑的用量對乳液性能的影響 .................................................43 交聯(lián)單體用量對乳液性能的影響 .................................................45 磷酸酯功能單體用對乳液性能的影響 .........................................46 乳液綜合分析 .................................................................................47 結語 .................................................................................................49第五章 水性鋼板彈簧用防銹涂料的配制 ...................................................51 制備防銹涂料的基本配方 ...................................................................51 涂料的制備工藝 ...................................................................................52 檢測方法 ...............................................................................................52 水性防腐涂料的性能表 .......................................................................53 小結 .......................................................................................................54結 論 .........................................................................................................55參考文獻 .........................................................................................................56研究成果 .........................................................................................................61致 謝 .........................................................................................................62VII / 751 / 75第一章 文獻綜述金屬的腐蝕給人類社會帶來的損失十分嚴重，僅我國由于金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失每年高達 1000 億元以上 [1]。涂料防腐蝕已經(jīng)成為金屬防腐的最重要途徑 [2,3]。而汽車上金屬部件防腐要求更為嚴格，國內(nèi)汽車鋼板彈簧的涂層的技術標準一般執(zhí)行 QC/T 4841999 中的 TQ9 要求，涂層的耐鹽霧腐蝕試驗時間≥120h。試驗證明，若由涂裝工藝缺陷、涂層耐腐蝕性能差引起了鋼板彈簧早期銹蝕，則銹點將成為鋼板彈簧新的疲勞源，而影響鋼板彈簧的疲勞壽命，同時也降低行車的安全性和整車壽命 [4]。鋼板彈簧的外觀質(zhì)量已經(jīng)成為影響整車銷售和顧客滿意度的重要因素。因此，近年來國內(nèi)整車生產(chǎn)廠家參照歐美汽車標準，對鋼板彈簧涂層的防腐質(zhì)量提出來新的要求（耐鹽霧≥300h ） [5,6]。目前國產(chǎn)汽車鋼板彈簧防腐蝕涂層常采用的樹脂是溶劑型樹脂，由于其中含有有機溶劑，對人體易造成損害，污染環(huán)境，封閉環(huán)境下施工時容易引起爆炸。隨著世界各國政府致力于加強環(huán)保，環(huán)保法規(guī)對 VOC的限制漸趨嚴格，因而如何減少污染，保護環(huán)境和人類自身的健康與安全成為涂料行業(yè)進一步發(fā)展的重要議題。目前市售的防腐蝕涂料主要為溶劑型涂料體系，從節(jié)能、環(huán)保的角度考慮，涂料水性化是近年來研究領域關注的熱點，水性化成為涂料發(fā)展的必然趨勢。國內(nèi)汽車鋼板彈簧涂裝工藝流程為簧片噴丸→單片噴涂底漆→總成后噴涂面漆。一般采用懸掛輸送涂裝生產(chǎn)線進行噴涂，而落地的雙組份涂料不能再利用，涂料利用率低（僅為 40%左右） ，浪費資源，污染環(huán)境。于是，一種‘落地回料’可重復利用即單組分的水性防銹漆迫切的需要。本論文將二汽現(xiàn)有汽車鋼板彈簧涂料存在的問題對新涂料的要求歸納為以下四個方面：①水性涂料；②單組分涂料；③優(yōu)異的防銹能力，耐鹽霧≥300h ；④適于現(xiàn)有懸掛彈簧輸送線上的涂裝，不需加裝其他設備。 水性防腐涂料的研究現(xiàn)狀與展望 我國各涂料企業(yè)現(xiàn)如今正逐漸向新型涂料轉(zhuǎn)型，新型涂料的品種很廣泛，船舶、防腐、氟碳等都屬于其范疇。水性防腐涂料在重防腐涂料領域方面的應用呈上升趨勢，如基礎建設，油氣和電力行業(yè)，以及工業(yè)罐、船舶和化工行業(yè)等。實際應用表明水性工業(yè)防腐蝕涂料可以在極端的條件下對鋼材提供有效的保護 [7]。 由于水是他們主要溶劑，水也可以用來清洗和稀釋水性涂料，它們幾乎沒有溶劑味道，同時，使用水性涂料也可給用戶帶來較低的成本，如快干可以節(jié)省時間，低燃性可以降低保險費用，較少的室內(nèi)通風可以減少能耗，以及不需要溶劑和清洗劑上的花費，使用單層涂層配套，可以省去停工時間和架設腳手架的費用等。 由于水自身的特點，水性樹脂的缺點之一是在低溫和相對濕度高時水分揮發(fā)慢。由于水的表面張力高，因此配方中也必須引入一些助劑來改善漆膜對顏料和基料的濕潤性。這些助劑對漆膜的耐水性和滲透性有負面的影響，另外與溶劑型涂料相比，它在 0℃以下會結冰，水性涂料的成膜性能對涂料的影響至關重要 [810]。在工業(yè)重防腐涂料體系中，主要應用的水性工業(yè)防腐蝕涂料有：①水性丙烯酸涂料；②水性環(huán)氧涂料；③水性無機富鋅底漆；④水性聚氨酯涂料；水性涂料也可以用于重防腐保護，用水性涂料對重防腐保護時，基本上有兩種途徑可以實現(xiàn)，可以用純水性涂料體系，也可以用水性涂料和溶劑型涂料混合體系?；旌象w系通常用溶劑型涂料做底漆，中間漆3 / 75和面漆則用水性涂料，但是也可以用水性涂料做底漆，溶劑型涂料做面漆進行配套。 水性丙烯酸涂料研究狀況目前很少研究單組分純丙體系，一般通過不同功能單體對純丙體系進行改性，如采用苯乙烯改性，制得的丙烯酸/ 苯乙烯聚合物體系可配制堅硬的防腐蝕涂料 [11,12]。YanaiHidenor 等人采用含環(huán)氧基和羥基的丙烯酸酯類單體先聚合，制得聚丙烯酸酯中間體，再與含縮水甘油基和可以水解硅烷基的低聚硅氧烷縮合反應，制得涂膜致密的單組分低溫固化硅丙涂料，其耐水性、耐候性、耐高溫下、拉伸強度都有顯著提高。美國 Rohmamp。Hass 公