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ABS塑料用水性真空镀膜涂料

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ABS 塑料用水性真空镀膜涂料
黄洪填,詹光辉,黄烁鑫,王兆勤
(广东深展实业有限公司,广东揭阳522061)

0 引言
众所周知,ABS 塑料是目前产量最大、应用最广的合成材料之一,它具有优异的抗冲击、耐热、耐低温和耐化学药品等性能,还具有电器性能良好、易加工、尺寸稳定、表面光泽好等特点,广泛应用于汽车材料、家电、电子、建材、包装、娱乐用品、机械仪表等领域。随着生活水平的提高,人们对于表面装饰的要求愈来愈高,真空镀膜技术是表面处理技术的重要手段,目前它较多地应用于塑料金属化制品中。在ABS 塑料制品上进行真空镀膜,可赋予其金属外观、高附加值,提高耐磨性等综合性能,因此开发ABS 塑料制品真空镀膜涂料尤为重要,特别是在倡导环保和效益的今天,研制水性ABS 塑料真空镀膜涂料,对于实现清洁生产、节能减排具有重大的意义。
丙烯酸树脂对强白光、热和化学腐蚀等具有较好的稳定性,由它制得的涂料具有很好的耐候性和耐污染性,并且可通过单体选择改变树脂的柔韧性和硬度。通过对软硬单体的搭配、羟基含量和羧基含量、玻璃化温度等条件进行选择,在丙烯酸聚合物链上引进羧基,经胺中和成盐,开发出水稀释型丙烯酸树脂,用于ABS 塑料用真空镀膜涂料。
 
1 试验部分
1.1 原材料和仪器
苯乙烯、丁烯二酸,齐鲁石化;丙烯酸,上海华谊公司;甲基丙烯酸甲酯,日本三菱公司;丙烯酸丁酯,江苏裕廊化工公司;丙烯腈,上海石化;甲基丙烯酸,上海和发公司;氨水,浙江巨化;三乙胺,金山石化;二甲氨基乙醇,汕头西陇化工厂;过氧化苯甲酰,分析纯,上海阿拉丁试剂;异丁醇、丙二醇甲醚等溶剂,锦州石化。光泽度仪,型号AG-4440,德国BYK 公司;百格刀,型号QHF,深圳市元田检测设备有限公司;pH 仪,型号AZ8601,台湾衡欣公司;涂-4 黏度计,型号NDJ-5,上海衡平仪器仪表厂。
1.2 试验配方
水性丙烯酸树脂的基本配方见表1。
水性丙烯酸树脂的基本配方
1.3 合成工艺
水性丙烯酸树脂的合成工艺路线见图1。
水性丙烯酸树脂的合成工艺路线图
1.4 涂料的配制
取水性丙烯酸树脂100 g,加入适量有机胺调pH为7 ~ 8,加入100 g 去离子水和适量助溶剂,调匀即可过滤分装。
 
2 结果与讨论
2.1 水性真空镀膜涂料应满足的技术条件
根据市场需求,认真分析了镀膜涂料的特点及技术条件。由于真空镀膜过程是在高真空、瞬时高温等特殊条件下完成的,因此水性真空镀膜涂料应满足以下要求:
1)真空镀膜涂料的水性化;
2) 要求涂料对底材附着力好,且封闭性能优异,可以通过苛刻的真空镀膜过程而不产生七彩、亚色等现象;
3)要求涂料具有良好的耐热、耐盐雾、耐水、耐酸碱等性能;
4)要求涂料具备优良的硬度、耐磨等机械性能,以及良好的光泽、透明性、装饰性等性能。
2.2 原料和条件的选择
2.2.1 羧基含量的选择
试验表明,羧基含量越高,树脂的水溶性越好,而树脂的耐水性就越差。经过试验,选择酸值为50 ~ 80mgKOH/g。
2.2.2 Tg的选择
Tg 对涂膜的硬度及爆泡有很大影响。通过调节软硬单体比例,合成具有不同Tg 的水性丙烯酸树脂,试验结果表明,Tg 一般在7 ~ 15 ℃为好。
2.2.3 助溶剂的选择
助溶剂可以提高树脂与水的互溶性,调节涂料的黏度,提高涂料体系的稳定性,改善涂膜润湿性,缩短初期干燥性。选择丁醇、乙二醇丁醚和丙二醇丁醚作为助溶剂,研究表明,加入丁醇后,体系呈现浑浊状态,而加入乙二醇丁醚和丙二醇丁醚后,体系呈现透明状态。考虑使用安全性等因素,选用丙二醇丁醚。
2.2.4 中和剂的选择
选择氨水、三乙胺、二甲氨基乙醇为中和剂,研究表明,使用氨水时涂料的稳定性不好;加入三乙胺后,涂膜会发黄;而以二甲氨基乙醇为中和剂,涂料的水溶性最好。因此,选用二甲氨基乙醇为中和剂。
2.3 性能测试
对配制的水性丙烯酸涂料进行性能测试,结果见表2,结果表明该涂料完全满足了ABS 水性真空镀膜涂料的要求。
水性丙烯酸涂料的性能测试
3 结语
采用共聚法制备了一种水性丙烯酸树脂,并将其配制成水性真空镀膜涂料,通过测试,表明该涂料综合性能优异,完全达到ABS 塑料水性真空镀膜涂料的性能要求。
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