【正文】 度、結(jié)合力、漆液穩(wěn)定性都優(yōu)于陽(yáng)極電泳漆 。 ?可解決陽(yáng)極電泳時(shí)有機(jī)胺對(duì)地下水的污染。 第一章 涂料 陰極電泳涂料體系 * 由美國(guó) PPG公司開(kāi)發(fā)的雙組份、低粘度、水乳液型陰極電泳涂料； * 由德國(guó) Hoechst集團(tuán)的子公司奧地利維阿諾瓦樹(shù)脂廠與 stollack油漆公司開(kāi)發(fā)的單組份、高粘度、水溶性型陰極電泳涂料； * 其它涂料公司大都是引進(jìn)這兩家公司的生產(chǎn)技術(shù)，或在引進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)自成體系。 第一章 涂料 陰極電泳涂料的組成 ?陰極電泳涂料是由陽(yáng)離子型樹(shù)脂及其他成分制成。 ?通過(guò)在原料樹(shù)脂的大分子鏈上引入含氮、磷、硫等原子的基團(tuán)作為成鹽基團(tuán)，再用有機(jī)酸與之反應(yīng)，中和成鹽。 第一章 涂料 美國(guó) PPG公司陰極電泳涂料 ? 以雙酚 A型環(huán)氧樹(shù)脂為原料樹(shù)脂，用胺引入氨基成鹽基團(tuán)，生成環(huán)氧樹(shù)脂的胺加成物，然后用有機(jī)酸中和，形成多胺環(huán)氧樹(shù)脂為主體結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子樹(shù)脂，再用封閉型多異氰酸酯為交聯(lián)劑，經(jīng)加熱交聯(lián)固化。 第一章 涂料 PPG公司五代陰極電泳涂料性能的變遷 展平性CED 涂料代數(shù)投入市場(chǎng)年限漆膜厚度 μ泳透性 cm有機(jī)溶劑含量 k g/l烘干規(guī)范0C ，分 粗糙度μ展平率 %一 1976 18 － 0 ． 3 180 ， 30 － －二 1977 18 30 ． 5 0 ． 15 6 180 ， 20 ～ 25 0 ． 6 53三 1981 30 30 ． 5 0 ． 14 4 173 ， 20 ～ 25 0 ． 3 76四 1985 30 30 ． 5 0 ． 07 2 173 ， 15 ～ 20 0 ． 2 83五 1990 30 36 ． 8 0 ． 04 8 173 ， 15 ～ 20 － －第一章 涂料 德國(guó) Hoechst公司陰極電泳涂料 ? 以環(huán)氧樹(shù)脂加成物為基體樹(shù)脂，并用聚酯樹(shù)脂改性和交聯(lián)。然后用酸中和，經(jīng)加熱交聯(lián)固化。 第一章 涂料 Herberts公司陰極電泳涂料的發(fā)展 代數(shù)投入年限漆膜厚度 μ烘干規(guī)范0C溶劑含量 %泳透力%組份數(shù)一 1979 15~ 2 0 180~ 185 5~ 8 60 單組份二 1981 15~ 2 2 175~ 180 5~ 8 70 單組份三 1986薄膜 1 8~ 22厚膜 ≥ 30150~ 175 2~ 4 80 單組份四1990薄膜 1 8~ 22中厚膜23~ 2 8厚膜 ≥ 30150~ 1752~ 4（改進(jìn)型1~ 6 ）100單或雙組份第一章 涂料 國(guó)內(nèi)外陰極電泳涂料的現(xiàn)狀 ?當(dāng)今世界上汽車(chē)生產(chǎn)中底涂涂層占涂料的 92%，其中陰極電泳涂料占 90%。 ? 國(guó)外在 80年代已有 90%以上的電泳涂裝線(xiàn)由陽(yáng)極法轉(zhuǎn)為陰極法。 ?在我國(guó)，進(jìn)入 90年代以后，電泳漆生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，真正成為了我國(guó)現(xiàn)代化汽車(chē)底漆涂裝的漆種，陰極電泳漆產(chǎn)量及產(chǎn)值均超過(guò)了陽(yáng)極電泳漆。 到 2021年，我國(guó)年生產(chǎn)及各類(lèi)保修的車(chē)輛將達(dá)到 250萬(wàn)輛，需要涂料達(dá)到 8萬(wàn)噸之多，其中陰極電泳涂料約 。 第一章 涂料 國(guó)內(nèi)陰極電泳涂料研究狀況 ?我國(guó)在 1976年已有陰極電泳涂料的研究報(bào)道，既有PPG型又有 Hoechst型。 ?1980年，成都、重慶、濟(jì)南等油漆廠先后研制成功了第一代陰極電泳涂料。 ?1981年，上海涂料研究所研制成功了 806黑色陰極電泳涂料（第一代產(chǎn)品）。 ?1983年，成都造漆廠生產(chǎn)的 8311陰極電泳漆通過(guò)鑒定。 ?1985年，上海涂料研究所研制成功第二代陰極電泳涂料 —— 841灰色陰極電泳涂料。 1986年，化工部涂料研究所研制成功陰極電泳涂料并先后向濟(jì)南油漆廠、天津麗華色材總廠，鄭州油漆廠進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。 第一章 涂料 陰極電泳涂料的發(fā)展方向 ?厚膜型陰極電泳涂料 ?低溫固化型陰極電泳涂料 ?彩色陰極電泳涂料 ?邊棱防蝕陰極電泳涂料 ?高耐候性陰極電泳涂料 ?其它類(lèi)型 第一章 涂料 我國(guó)陰極電泳涂料存在的問(wèn)題 ? 由于引進(jìn)的技術(shù)在當(dāng)時(shí)就不是最先進(jìn)的技術(shù)，且國(guó)產(chǎn)化時(shí)間太長(zhǎng)，等到進(jìn)入實(shí)用階段時(shí)，該技術(shù)已是落后的。 ? 我國(guó)涂料工業(yè)相關(guān)的化工原料工業(yè)落后，使引進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，陰極電泳漆的生產(chǎn)中原材料主要依靠進(jìn)口，一用國(guó)產(chǎn)原料，產(chǎn)品質(zhì)量就大幅度降低。 第一章 涂料 制備陽(yáng)離子型樹(shù)脂的原料 ? 通常有環(huán)氧樹(shù)脂、各種有機(jī)樹(shù)脂改性的環(huán)氧樹(shù)脂、含環(huán)氧基的各種有機(jī)樹(shù)脂 ? 環(huán)氧樹(shù)脂多采用雙酚 A型環(huán)氧樹(shù)脂，有機(jī)樹(shù)脂多采用聚醚、聚酯、聚胺酯、聚酰胺、聚丁二烯、丙烯酸聚合物等。 第一章 涂料 環(huán)氧樹(shù)脂 ?定義和制法 凡是含有二個(gè)以上環(huán)氧基的高聚物統(tǒng)稱(chēng)為環(huán)氧樹(shù)脂。按原料組分而言有雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂，非雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂以及脂環(huán)族環(huán)氧化合物和脂肪族環(huán)氧化合物等新型環(huán)氧樹(shù)脂。 ?? 雙酚 A的制備 苯酚與丙酮在硫酸存在下于 40℃ 縮合生成2,2－（ 4， 4’－二羥基二苯基）丙烷（即雙酚 A或二酚基丙烷） ? 雙酚 A或其他多元酚都能與環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行一系列縮聚反應(yīng)，生成一類(lèi)在分子中至少有兩個(gè)以上環(huán)氧基的高分子熱固型樹(shù)脂。統(tǒng)稱(chēng)為環(huán)氧樹(shù)脂。雙酚 A與環(huán)氧氯丙烷合成環(huán)氧樹(shù)脂的過(guò)程見(jiàn)下頁(yè)，式中 n為聚合度，約為 5?12，可視用途需要調(diào)節(jié)雙酚 A與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比控制。 H O H C = O H O H O H C O HC H 3C H 3C H 3C H 3+ +第一章 涂料 H OC O HC H3C H3C l C H2C H C H2OC H2 C HC H2C lOC l C H2 C H C H2 OCC H3C H3O C H2 C H C H2O HO HClCC H3C H3O C H2 C H C H2OC H2 C H C H2OOH OC O HC H3C H3C l C H2C H C H2ONNCC H3C H3O C H2 C H C H2On O HC H2 C H C H2OCC H3C H3O C H2 C H C H2OO++第一章 涂料 各單體及其對(duì)聚合物的主要作用 單體名稱(chēng) 性能甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、 2 甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酰胺硬度丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰胺 附著力丙烯酸丁酯柔韌性，抗凍裂性甲基丙烯酰胺、 2 甲基丙烯酸羥乙酯、 N －羥甲基丙烯酰胺 固化性甲基丙烯酰胺 耐磨性甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯 耐汽油、潤(rùn)滑油甲基丙烯酸甲酯 耐水性第一章 涂料 丙烯酸 環(huán)氧陽(yáng)離子樹(shù)脂的合成原理 nC H 3O HC H 2O C H C H 2 OC H 3C H 3C]C H 3C[OC H 2C HOC H O C H 2 C H C H 2O第一章 涂料 +C H 2 C HC H 2 C H 2 O HH O C H 2 C H 2N H O HH O C H 2 C H 2H O C H 2 C H 2N + O HC HC H 2C H 3 C O O HC H 3 C O O HC H 2OC H + N H ( C H 2 C H 2 O H ) 2 C H 2 C HC H 2 C H 2 O HH O C H 2 C H 2N H O HH 2 O烘烘O H+ +OC N H C H 2 O HOC N H C H 2 O烘烘O H+OC OOC N H 2 + N H 3第一章 涂料 丙烯酸樹(shù)脂接枝共聚環(huán)氧樹(shù)脂體系的組成 ?未接枝的環(huán)氧樹(shù)脂； ?環(huán)氧樹(shù)脂 丙烯酸樹(shù)脂的接枝共聚物； ?丙烯酸酯類(lèi)單體的共聚物。 第一章 涂料 丙烯酸樹(shù)脂接枝共聚環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)機(jī)理 * 自由基型接枝聚合反應(yīng) ， 但比普通的自由基聚合反應(yīng)體系復(fù)雜 。 * 活性中心的引發(fā) 、 增長(zhǎng) 、 轉(zhuǎn)移和終止 ， * 母體聚合物在反應(yīng)體系中的活化 、 接枝鏈的增長(zhǎng) 、 參與終止和轉(zhuǎn)移的過(guò)程 。 第一章 涂料 反應(yīng)歷程 引發(fā)劑分解： k d 2 .RR 2引發(fā)過(guò)程：熱引發(fā)： 2 Mk thM2 .自由基進(jìn)攻環(huán)氧樹(shù)脂：環(huán)氧樹(shù)脂自由基引發(fā)： + M EM ..E均聚反應(yīng)鏈增長(zhǎng)：第一章 涂料 接枝反應(yīng)的鏈增長(zhǎng)：鏈向單體轉(zhuǎn)移：Emk t ,M Mn +EM n ..M+mk t ,M n M M n ++. .M鏈向環(huán)氧樹(shù)脂轉(zhuǎn)移：終止過(guò)程： K t,mM m M nM n 1+. +.第一章 涂料 環(huán)氧自由基偶合終止：2K t,EM n EE + EM n. .交叉終止過(guò)程：EM n2K t,E M n+ ..EM n2K t,E M n+ ..第一章 涂料 線(xiàn)型環(huán)氧樹(shù)脂的特點(diǎn) ? 由于分子鏈很長(zhǎng) ， 它的韌性極好 。 可以不必用固化劑交聯(lián)而直接作為涂膜組分 ， 使涂料的配制簡(jiǎn)單化了 。 這是普通環(huán)氧樹(shù)脂不能做到的 。 ? 有大量的極性羥基存在 ， 因而它的附著力比普通環(huán)氧樹(shù)脂更強(qiáng) 。 但另一方面由于羥基多 ， 抗水性較差 。 ? 由于這種樹(shù)脂分子量大 ， 溶解時(shí)需要強(qiáng)溶劑 。 ? 樹(shù)脂對(duì)顏料濕潤(rùn)性不好 ， 漆膜的光澤差 ， 適合配制底漆或防腐蝕漆 。 第一章 涂料 合成陽(yáng)離子樹(shù)脂實(shí)驗(yàn)裝置圖 1 －冷凝器； 2 —電機(jī)；3 —攪拌； 4 —溫度計(jì)；5 —電加熱器；6 —四口燒瓶； 7 －取樣