摘要：制备了一种新型的低温哑光丙烯酸氨基烤漆，并对酸催化剂、丙烯酸树脂对漆膜
性能的影响进行研究。结果表明：该烤漆在 100℃下即可快速交联固化，可有效降低烘烤能
耗。而且，选择合适的酸催化剂与丙烯酸树脂搭配，可使漆膜的硬度、附着力、耐水性、耐
盐雾性、贮存稳定性等综合性能优异。
关键词：低温；氨基烤漆；酸催化剂；丙烯酸
Preparation of Novel Low Temperature Mat Acrylic Amino
Baking Paint and Property Research
Yuhui Liu
(TOD Chemical Industry CO., Ltd, Foshan, Guangdong, 528500）
Abstract: A novel low temperature mat acrylic amino baking paint was prepared and the
influences of acid catalyst and acrylic resin on film performance were investigated. The result
came out that this novel baking paint can be cured quickly under 100℃, therefore reducing energy
consumption effectively. Besides, excellent comprehensive film performance, such as great
hardness, adhesive force, water resistance, salt fog resistance and storage stability, can be obtained
while choosing proper acid catalyst and acrylic resin.
Key words: low temperature; amino baking paint; acid catalyst; acrylic resin
0 引言
丙烯酸氨基烤漆因其漆膜具有较好的硬度、光泽、丰满度、保光保色性等性能，被广泛
应用于汽车原厂漆、工业漆等行业。但是，目前氨基烤漆仍存在着烘烤温度高（140~150℃）、
能耗大、耐水性能差、不适用于塑胶电镀件等不耐高温底材等缺点，严重影响其应用范围。
因此，降低烘烤温度、缩短烘烤时间以达到节能的目的是氨基烤漆的发展趋势之一[1]。而且，
对于哑光氨基烤漆而言，由于哑粉的存在，耐水性能比普通氨基烤漆更差。因而，研制一种
可低温交联固化并且综合性能优异的新型哑光氨基烤漆显得尤为重要。
在氨基烤漆体系中，基体树脂、氨基树脂和酸催化剂对于漆膜的综合性能有着重要的影
响。基体树脂作为主体反应物质，其活性和性能直接影响干燥速度及漆膜的综合性能。一般
来说，基体树脂的固含越高，漆膜的外观丰满度越好；而固含越低，则消光性越好。而氨基
树脂作为交联剂，其与基体树脂的交联密度决定了漆膜的综合性能。氨基树脂的种类较多，
其中应用最为广泛、性能最好的是三聚氰胺氨基树脂。按照醚化醇的不同，三聚氰胺氨基树
脂又可分为丁醚化、甲醚化以及混合醚化氨基树脂。按照醚化度的不同，又可分为高醚化度
和低醚化度氨基树脂。一般而言，甲醚化氨基树脂的自聚程度低、黏度小，有利于制成涂膜
光泽高、丰满度好的高固体分涂料，而且由于干燥过程中自交联少，所以交联密度高，可降
低氨基树脂的使用量[2]。但是，甲醚化氨基树脂也存在着表面张力大，容易造成对底材的润
湿性差、涂膜层间附着力不好和出现缩孔等缺陷[3]。而丁醚化氨基树脂的硬度、耐化学性能
比甲醚化氨基树脂稍差，但层间附着力、耐水性稍好。而且，高醚化度的氨基树脂综合性能
优于低醚化度的氨基树脂。因而，选择合适的基体树脂与氨基树脂搭配在烤漆体系中至关重
要。
为了降低烘烤温度和加快固化速度，常在氨基烤漆体系中加入酸催化剂。酸催化剂的品
种及用量，均会对漆膜的性能产生直接的影响。常用的酸催化剂有对甲苯磺酸（p-TSA）、
十二烷基苯磺酸（DDBSA）、二壬烷基萘二磺酸（DNNDSA）、磷酸类衍生物等。
本研究以同德化工热固丙烯酸树脂为基体树脂，搭配国外混醚化氨基树脂和 DNNDSA
酸催化剂，制备了一种新型的低温哑光丙烯酸氨基烤漆，进而对酸催化剂、丙烯酸树脂对漆
膜性能的影响进行研究，并应用于客户金属底材上，与市面上常规低温烤漆的性能进行比较。
1 实验部分
1.1 实验原料
热固丙烯酸树脂 AC1033、AC10330、AC10331：同德化工；混醚化氨基树脂：国
外某厂商；消光粉 OK500，德固赛；酸催化剂对甲苯磺酸（p-TSA）、十二烷基苯
磺酸（DDBSA）、二壬烷基萘二磺酸（DNNDSA）、磷酸：国外某厂商；附着力促
进剂：广州恒宇贸易公司；流平剂 BYK333：毕克化学；溶剂 NBA、XYL、PMA：
市售。
1.2 配方
低温哑光丙烯酸氨基烤漆配方详见表 1。
表 1 低温哑光丙烯酸氨基烤漆配方
Table 1 The formula of low temperature mat acrylic amino baking paint
序号 原料 质量份（g） 固含（%）
1 AC1033/AC10330/AC10331 40~50 55/62/60
2 OK500 消光粉 2~4 －
3 NBA 10~20 －
4 XYL 2~6 －
5 PMA 2~6 －
6 BYK333 0.1~0.5 98
7 混醚化氨基 4 ~6 97
8 酸催化剂 0.5~2 －
9 附着力促进剂 0.5~2 58
合计 100 －
1.3 涂料的制备
（1）按照配方量，先加入原料 1-6，2000 r/min 分散 15 分钟；
（2）加入原料 7，1000 r/min 分散 5 分钟；
（3）加入原料 8、原料 9，继续 1000 r/min 分散 5 分钟；，制得哑光烤漆。
（4）用稀释剂将上述制得哑光烤漆开稀到合适粘度（13~15s，涂-4 杯）后即可喷涂。
1.4 试板的制备
测试底材是马口铁和某客户提供的金属工件，测试涂层为喷涂一层哑光清漆烤漆，烘烤
条件为 100℃/30min。
底材处理方面，马口铁底材除附着力测试不需要打磨外，其余测试项目均需打磨；客户
提供的金属底材，用干净的布轻擦一下油污即可。
1.5 测试项目及标准
测试项目包括硬度、光泽、附着力、重涂性、耐水性、耐盐雾性、贮存稳定性等。测试
标准大致如下：
（1）硬度测试除使用日本三菱铅笔外，其余操作均按 GB/T 6739-1996 标准要求进行；
（2）光泽测试按 GB/T 9754-1988 标准要求进行；
（3）附着力测试按 GB/T 9286-1998 标准要求进行；
（4）重涂性测试按一般的行业标准进行，具体方法如下：在干燥的漆膜上喷涂同一种
涂料，烘烤后检测漆膜状况有无缺陷产生，并检测附着力。
（5）耐水性测试除水温按行业一般要求设置为 40℃外，其他均按 GB/T 1733-93 标准
要求进行；
（6）耐盐雾测试按 GB/T 1771-91 标准要求进行；
（7）贮存稳定性测试按 GB/T 6753.3-86 标准要求进行；
2 结果与讨论
2.1 酸催化剂的影响
酸催化剂的种类不仅影响丙烯酸树脂与氨基的交联固化速率，还会对漆膜的硬度、耐水
耐盐雾性等产生重要影响。本文首先对不同酸催化剂对漆膜性能的影响进行研究，结果如表
2 所示。由表可知，对甲苯磺酸（p-TSA）和磷酸的耐水、耐盐雾性都较差，而十二烷基苯
磺酸（DDBSA）对底材的附着力稍差。相对而言，壬烷基萘二磺酸（DNNDSA）不仅硬度
高、耐水好、耐盐雾好，而且对底材的附着力好，消光性最好，综合性能优异。这是因为
DNNDSA 酸催化剂的反应活性高，可快速催化丙烯酸树脂与氨基树脂的交联固化反应，进
而提高漆膜硬度。而且，DNNDSA 酸催化剂与氨基交联固化时生成的挥发物较少且能均匀
地分散于涂膜中，减少在界面上聚集，进而明显提高涂膜的耐蚀性[4]，因而使制得的漆膜具
有较好的综合性能。因此，选用 DNNDSA 作为本哑光丙烯酸氨基烤漆体系的酸催化剂，进
而对漆膜的综合性能作深入研究。
表 2 酸催化剂对漆膜性能的影响
Table 2 The influence of acid catalyst on the performance of film
检测项目 p-TSA DDBSA DNNDSA 磷酸
百格附着力
（不打磨马口铁） 0 级 1 级 0 级 0 级
光泽（Gs/60o） 51.4 30.3 25.5 28.8
铅笔硬度（三菱） 2H 3H 3H 3H
耐水性
（40℃，1 天）
严重起泡，
指甲扣易掉漆
轻微发白，
不起泡
轻微发白，
不起泡
严重起泡，
指甲扣易掉漆
耐盐雾 48 小时 大面积掉漆 大面积掉漆 基本不掉漆 大面积掉漆
注： 丙烯酸使用同德化工的 AC1033，测试底材为打磨马口铁。
2.2 丙烯酸树脂的影响
氨基烤漆的性能很大程度上取决于热固丙烯酸树脂的性能。一般而言，丙烯酸树脂的酸
值越大，对金属底材的附着力越强，对颜料的润湿分散性越好，烤漆的交联度越大，但其贮
存稳定性就越差[5]。然而，本研究选取的丙烯酸的酸价均较高（40~70mgkOH/g），不仅对金
属底材的附着力优异、交联固化速度快、硬度均在 2H 以上，而且贮存稳定性并没有受到树
脂高酸价的影响，这是通过在配方中添加适量的醇类来调控的。哑光烤漆的详细性能对比如
表 3 所示，由表可知， AC1033 与 AC10330 的综合性能均比 AC10331 好，AC10331 除消
光性较好外，其他性能均一般。其中，AC1033 的耐盐雾、消光性稍好，而 AC10330 对底材
的附着力、重涂性、耐水性稍好。
表 3 丙烯酸树脂对漆膜性能的影响
Table 3 The influence of acrylic resin on the performance of film
检测项目 AC1033 AC10330 AC10331
百格附着力
（不打磨马口铁） 0~1 级 0 级 5 级
重涂一次百格附着力 0~1 级 0 级 5 级
光泽（Gs/60o） 29.4 33.5 28.4
铅笔硬度（三菱） 3H 3H 2H
耐水性（40℃/24hr） 发白 轻微发白 严重发白
耐盐雾（72hr） 单边扩蚀 1mm 单边扩蚀 3mm 单边扩蚀 4mm
贮存稳定性（50℃/1 月） 不增稠、不分层 不增稠、不分层 不增稠、不分层
注：测试底材为打磨马口铁。
2.3 氨基树脂
氨基树脂的种类及醚化程度均会对氨基烤漆的性能产生重要影响，一般而言，甲醚化氨
基树脂的反应活性高、交联密度好，因而硬度高、耐化学性好。而丁醚化氨基树脂的层间附
着力好、耐化学性好。本研究选择国外混醚化氨基树脂作为交联剂，该氨基树脂的反应活性
高，可低温交联反应，硬度高，耐水、耐盐雾性能优异，符合本新型低温哑光丙烯酸氨基烤
漆的性能要求。而且，由于该氨基树脂是经甲醇和丁醇混合醚化制得，可充分发挥甲醚化氨
基与丁醚化氨基各自的优点，使所制得的漆膜具有较好的综合性能，具有较好的流平性、底
材润湿性、硬度、柔韧性和耐化学性。
3 与客户工件性能对比
综上所述，选用 DNNDSA 酸催化剂、同德 AC1033/AC10330 树脂、国外混醚化氨基树
脂，可制得综合性能比较优异的新型低温哑光氨基烤漆。为进一步与市面上常规低温哑光氨
基烤漆对比，将该低温烤漆（选用 AC1033 树脂）应用于客户金属底材上，对其各项性能进
行检测，并与客户做好的工件（烘烤条件：130℃/30min）比较，结果如表 4 所示。
表 4 低温哑光烤漆与客户烤漆性能对比
Table 4 Comparision of low temperature mat baking paint
and customer's baking paint
检测项目 我司低温烤漆（100℃/30min） 客户烤漆（130℃/30min）
百格附着力 0 级 0 级
光泽（Gs/60o） 25 30
铅笔硬度（三菱） 3H H
漆膜表面效果 优 优
漆膜爽滑度 优 优
耐水性（40℃/240hr） 不起泡、不发白 不起泡、不发白
贮存稳定性（50℃/1 月） 不增稠、不分层 －
注：测试底材为客户提供的金属工件。
由表 4 可知，本研究制备的低温哑光氨基烤漆能在 100℃低温下完全交联固化，展现出
优异的综合性能，其对底材的附着力、光泽、外观、漆膜爽滑度、耐水性、贮存稳定性均可
达到客户的要求，而且硬度远比客户工件好。
4 结语
本研究使用同德化工丙烯酸树脂、国外混醚化氨基树脂和 DNNDSA 酸催化剂，制得一
种新型的低温哑光丙烯酸氨基烤漆，并对酸催化剂、丙烯酸树脂对漆膜性能的影响进行研究。
主要结论如下：
（1）该烤漆在 100℃下即可快速交联固化，可有效降低烘烤能耗；
（2）漆膜综合性能优异。选择合适的酸催化剂（DNNDSA）与丙烯酸树脂（AC1033、
AC10330）的搭配，可使漆膜的硬度、附着力、耐水性、耐盐雾性，贮存稳定性等综合性能
优异；
（3）与客户普通低温烤漆（130℃/30min）相比，本低温烤漆的硬度更有优势。
本新型低温哑光丙烯酸氨基烤漆不仅烘烤温度低，可有效降低烘烤能耗，而且漆膜综合
性能优异，为新型低温氨基烤漆的工业化应用提供了不错的选择。后续，将继续研究可在更
低温度条件下交联固化的丙烯酸氨基烤漆。
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