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电泳涂料的发展源于20世纪60年代,与常规水性涂料相比,其在耐水性、湿附着力、力学强度、外观、涂装自动化等方面有着非常明显的优势,因此其应用领域从单一的汽车底漆行业向五金、家电、建材等各个行业迅速扩张。虽已经过五十多年的发展,但电泳涂料的研发、生产和涂装仍被认为是技术难度最大的涂料类型之一,其使用和管理上的要求也明显高于其他涂料。丙烯酸树脂在耐候性、保光保色性等外观特性上有着其他树脂不可比拟的优势,本论文从分子结构设计出发,合成了一系列的阳离子型丙烯酸酯齐聚物,并系统的研究了齐聚物水分散体的稳定性和其作为阴极电泳涂料时的涂装工艺。从水分散性等各方面考虑,对丙烯酸酯齐聚物进行结构设计,并用自由基溶液聚合的方法,用带叔胺基的单体甲基丙烯酸二甲氨乙酯DMAEMA和其他常规(甲基)丙烯酸酯类单体共聚,合成了含氨基、羟基的丙烯酸酯齐聚物。从引发剂、链转移剂、反应温度、进料方式等控制齐聚物的分子量及其分布,GPC表征结果显示齐聚物的数均分子量在3000-4000,分子量分布<2.5。用化学滴定的方法,测定了丙烯酸酯齐聚物中氨基和羟基的含量,胺值50-60mgKOH/g,羟值60-70mgKOH/g。并用红外光谱仪(FT-IR)、热分析仪(TGA)、旋转粘度计等对齐聚物的结构等性能进行了进一步的表征。选用封闭型异氰酸酯为固化剂,与丙烯酸酯齐聚物树脂混合并中和后,分散于纯水中,以此制备的水分散体即为阴极电泳涂料。研究了树脂结构、电泳液配方、分散工艺等对丙烯酸树脂的水分散性、电泳液稳定性的影响。其中,胺值和中和度对树脂的水分散性和电泳液稳定性的影响最为显著。用激光动态光散射(DLS)仪表征了电泳液的粒径及分布,其粒径在100-120nm,分散较为均匀(PDI<0.18)。稳定性实验,电泳液常温储存6个月以上无明显变化,3500r/min×30min离心无沉淀,说明电泳液具有较高的稳定性。在对丙烯酸酯齐聚物的结构及电泳液的稳定性作了系统研究的基础上,通过自建电泳涂装系统,进行电泳涂装,研究了电泳电压、时间、电泳液温度、固化条件等涂装工艺条件对漆膜结构及其性能的影响。确定了合适的电泳工艺：电泳液固体分10-15%；中和度70-80%；电泳电压80-120V；电泳液温度25-30℃；极间距10-12cm；固化温度180℃；固化时间20min。按国标测定了漆膜的各项性能,最终漆膜性能优异：附着力1级；铅笔硬度3-4H；耐冲击性50kg·cm；耐水性20天以上无明显变化。用扫描电子显微镜(SEM)对漆膜表面形貌结构进行分析,显示漆膜固化良好,表面均匀平整。热失重(TGA)曲线显示：与丙烯酸树脂相比,电泳漆膜固化后耐热性明显提高,起始失重温度提高了70℃以上。电化学阻抗谱(EIS)有效了评价了漆膜的耐蚀性,显示电泳漆膜的阻抗值是常规涂覆漆膜的30倍,证明漆膜耐蚀性十分优异。