最近 ,Wicks, 等 [ 9 ] 综述了双组分水性聚氨酯体系 , 表明 2KWBPU 涂料可以用作汽车涂料、木器涂料、维护涂料和塑料涂料。 Michael, 等 [ 10 ] 制备了 2K WBPU 木器涂料 ; Sharon , 等 [ 11 ] 使用统计方法开发了羟基丙烯酸多元醇组成的 2KWB 2 PU 涂料 , 用于家庭橱柜和办公家具 ; 文献 [ 12 - 13 ] 研究了 2KWBPU 涂料在汽车漆、汽车修补漆方面的应用。但很少有文章研究 2KWBPU 涂料的耐水性、耐化学品性和机械性能。我们已经制备了高羟基含量的丙烯酸乳液 , 它可用在 2KWBPU 涂料中 [ 14 ] , 也研究了丙烯酸分散体在 2KWBPU 涂料中的应用 [ 15 ] 。本文主要研究羟基丙烯酸乳液中乳化剂用量、羟值、酸值、 n ( - NCO) ∶ n ( - OH) 对漆膜性能的影响。

    1 　实验部分

    1. 1 　原　料

    不同乳化剂用量、羟值、酸值的丙烯酸乳液按照文献 [ 14 ] 方法制备 , 固含量 40%; 亲水改性多异氰酸酯 : 牌号 RhodocoatWT2102, 法国罗地亚公司产品 ; 消泡剂、流平剂 : 德国 BYK 公司产品。

    1. 2 　检验仪器

    漆膜自动干燥时间测定仪 (QGZ - 24) 、便携式漆膜铅笔划痕硬度仪 (QHQ - A) 、漆膜划格器 (QFH) 、漆膜冲击器 (QCJ ) 、漆膜弯曲实验器 (QTY - 10A ) 、便携式镜向光泽仪 (KGZ - 1B) , 均为天津建筑仪器实验机公司产品。

    1. 3 　漆膜制备和性能检验方法

    组分的配比根据需要进行配制 ; 将固化剂加入到含有消泡剂和流平剂的乳液中 , 搅拌均匀后加水调整至刷涂黏度 , 涂刷在玻璃板和马口铁板上 ; 漆膜制备按 GB /T 1727 - 1992 的规定进行 ; 漆膜厚度测定按 GB /T 1764 - 1979 ( 1989) 规定进行。测试光泽、附着力、硬度时 , 样板干燥 48 h; 测试耐酸性、耐水性、耐醇性等样板在 23 ℃ 干燥 7 d 。

    漆膜外观 : 目测观察。干燥时间 : 表干按 GB /T 1728 - 1979 (1989) 中第 2 章的乙法进行 , 实干按 GB /T 1728 - 1979(1989) 中甲法进行。光泽 : 按 GB /T 9754 - 1988 规定直接刷涂在玻璃板上进行。附着力 : 按 GB /T 9286 - 1988 规定进行划格试验。柔韧性 : 按 GB /T 1731 - 1993 的规定进行。耐冲击性 : 按 GB /T 1732 - 1979 的规定进行。硬度 : 按 GB /T6739 - 1996 规定进行。耐水性 : 按 GB /T 9274 - 1988 中第 5 章规定进行。耐化学品性 : 在 200 mm × 200 mm × 3 mm 规格的玻璃板上制板 , 干燥 7 d 后 , 用滴管将化学试剂滴于漆膜表面 , 使之形成液滴 , 24 h 后肉眼观察。

    1. 4 　红外光谱分析

    在 NicoletAVATAR 360 FT - IR 红外光谱仪上进行 , 乳液和配好的涂料直接在溴化钾晶片上涂膜 , 干燥后测试。

    2 　结果与讨论

    2. 1 　乳化剂用量对漆膜性能的影响

    当保持丙烯酸聚合物的羟值为 100 mgKOH /g, 酸值为 13mgKOH /g, 使用不同用量的乳化剂制备了一系列的羟基丙烯酸乳液 , 与固化剂 WT2102 以物质的量之比为 1 . 5 ∶ 1 配漆后 , 测定涂膜的性能 , 将测得的性能列于表 1 。

    从表 1 可以看出 , 当乳化剂用量从 3% 降到 0 1 5% 时 , 涂料

    的干燥时间增加 , 涂膜光泽增加 , 耐水性和耐化学品性变好。铅笔硬度基本相同 , 涂膜具有良好的附着力、柔韧性和耐冲击性 , 由此可见 , 乳化剂对光泽、耐水性和耐化学品性的影响较大。乳化剂用量越大 , 涂膜的光泽越低 , 同时光泽还与乳液的粒径有关 , 粒径越小 , 与多异氰酸酯混合越容易 , 涂膜光泽越高。因此要精心选择乳化剂和用量。乳化剂本身是一种表面活性剂 , 容易溶解在水中 , 其用量越大 , 涂膜越容易吸水 , 耐水性越差。最佳的乳化剂用量应在 1% 以下。