一種陰極電泳涂料光引發劑的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種陰極電泳涂料光引發劑的制備方法，屬于光引發劑制備技術領域。本發明利用果皮自然生長的霉菌處理紫膠樹脂粉末，使其中大分子的蒽醌類物質降解為小分子，再利用混入的葡萄發酵液使其溶解，經濃縮后，與β?環糊精復合包埋，形成兼具親水和親油性的陰極電泳涂料光引發劑。本發明的有益效果是：本發明制備步驟簡單，所得產品在保存、使用過程中無揮發、殘留和遷移現象發生，漆膜光澤好，抗老化性提高了32%以上；漆膜的庫倫效率提高了25～28%，附著能力和抗腐蝕能力好。
【專利說明】
一種陰極電泳涂料光引發劑的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種陰極電泳涂料光引發劑的制備方法，屬于光引發劑制備技術領域。
【背景技術】
[0002]電泳涂料因為具有漆膜均勻、硬度高、透明性好、低污染和節能等優點，而廣泛應用于五金零部件和家電等的涂裝，在汽車生產中更是獨占鰲頭。陽極電泳涂料在應用領域有一定的發展，但相比之下陰極電泳涂料改性或摻雜后具有更優異的防腐能力、更高的泳透力、不溶解被涂物和電泳槽液穩定等特點，而備受關注。陰極電泳涂料為雙組分，其一組份為白色均勻乳狀液體，另一組分為灰色(或黑色)顏料漿狀物。其原料主要有環氧樹脂、醚醇化合物、異氰酸酯等。光引發劑是紫外光固化機系列涂料中重要組成成分之一，在陰極電泳涂料中，光引發劑應該具有良好的油溶性，電泳涂裝中光引發劑必須與基體樹脂高度相容，同時紫外線固化為確保在UV固化前的閃蒸過程中沒有光引發劑的損失，它也要具有較低的揮發度和良好的熱穩定性。近年來對其研究的報道也較多，新型的光引發劑提高了自身引發性能，同時也改善了漆膜的相關性能。小分子光引發劑研究深入，價廉易得，符合一般的性能要求，因而在UV固化陰極電泳涂料中應用較多，但小分子型的光引發劑在保存、使用過程中容易揮發、殘留和迀移，導致漆膜泛黃、老化，庫倫效率降低，漆膜的附著力和抗腐蝕性能變差。為了得到性能更好、應用更廣泛的光引發劑，研究開發新的光引發劑的工作仍在繼續。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題:針對小分子型的光引發劑在保存、使用過程中容易揮發、殘留和迀移，導致漆膜泛黃、老化，庫倫效率降低，漆膜的附著力和抗腐蝕性能變差的弊端，提供了一種利用果皮自然生長的霉菌處理紫膠樹脂粉末，使其中大分子的蒽醌類物質降解為小分子，再利用混入的葡萄發酵液使其溶解，經濃縮后，與環糊精復合包埋，形成兼具親水和親油性的陰極電泳涂料光引發劑的方法，以達到改善其溶解性的同時，提高其使用后的穩定性目的。本發明制備步驟簡單，所得產品安全環保無危害，使用后漆膜光澤好，抗老化性和庫倫效率高。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是:
(1)依次稱取20?30g橙皮和10?15g葡萄皮，加入盛有5?1mL去離子水的培養皿中，再將其置于潮濕、陰暗處，自然發霉5?7天后，用去30?50mL離子水淋洗培養皿表面，得菌絲懸浮液，備用；
(2)用組織粉碎機將30?50g葡萄粉碎成0.2?0.6cm碎塊，將其轉入盛有100?160mL去離子水的發酵罐中，再向其中加入3?5g釀酒酵母粉，用玻璃棒攪拌3?5min后，密封發酵6?8天，發酵后過濾除去濾渣，得葡萄發酵液；
(3)稱取200?300g紫膠樹脂，均勻平鋪于石磨磨盤上進行研磨，過篩，篩分出80?100目紫膠樹脂粉末，再將其加入盛有35?40mL上述步驟(I)備用菌絲懸浮液和10?20mL上述步驟(2)所得葡萄發酵液的密閉容器中，啟動攪拌器，調節轉速至200?300r/min，攪拌反應3?5h，離心分離，除去沉淀物，得上清液，再將其轉入旋轉蒸發器中，在75?85°C條件下，旋轉濃縮3?5h，得濃縮液；
(4)稱取10?20gf3-環糊精粉末，加入到盛有60?80mL甲醇的具塞錐形瓶中，充分攪拌直至完全溶解，再加入5?1mL上述所得濃縮液，隨后將錐形瓶轉入超聲振蕩儀總，以200?300W功率振蕩處理20?30min，得均勻懸浮液；
(5)將上述所得均勻懸浮液轉入50?600C恒溫水浴鍋中，啟動攪拌器，以300?500r/min速率攪拌反應16?18h，抽濾除去濾液，用甲醇洗滌濾餅3?5次，再用去離子水洗滌濾餅3?5次，隨后將濾餅轉入40?50°C真空干燥箱中，干燥8?12h，即得陰極電泳涂料光引發劑。
[0005]本發明的原理:利用果皮自然生長的霉菌處理紫膠樹脂粉末，使其中大分子的蒽醌類物質降解為小分子，再利用混入的葡萄發酵液使其溶解，經濃縮后，與環糊精復合包埋，形成兼具親水和親油性的涂料光引發劑，改善其溶解性的同時，提高其使用后的穩定性。
[0006]本發明的應用方法:將本發明制得的陰極電泳涂料光引發劑添加至陰極電泳涂料中，添加量為陰極電泳涂料質量的3?5%，混合均勻后作為槽液，將被涂物放入槽液內進行電涂，控制涂裝電壓為90?200V，通電時間為3?5min，涂膜厚度為13?17μπι，涂裝完成后，將涂裝后的被涂物進行水洗2?3次，再在180?220 °C下加熱固化20?32min成膜即可。該光引發劑與被涂物高度相容，使用后涂膜光澤好，抗老化性提高了 32%以上，漆膜的庫倫效率提高了 25?28%，附著能力和抗腐蝕能力好，值得推廣與使用。
[0007]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)本發明制備步驟簡單，所得產品在保存、使用過程中無揮發、殘留和迀移現象發生，漆膜光澤好，抗老化性提高了 32%以上；
(2)漆膜的庫倫效率提高了25?28%，附著能力和抗腐蝕能力好。
【具體實施方式】
[0008]首先依次稱取20?30g橙皮和10?15g葡萄皮，加入盛有5?1mL去離子水的培養皿中，再將其置于潮濕、陰暗處，自然發霉5?7天后，用去30?50mL離子水淋洗培養皿表面，得菌絲懸浮液，備用；然后用組織粉碎機將30?50g葡萄粉碎成0.2?0.6cm碎塊，將其轉入盛有100?160mL去離子水的發酵罐中，再向其中加入3?5g釀酒酵母粉，用玻璃棒攪拌3?5min后，密封發酵6?8天，發酵后過濾除去濾渣，得葡萄發酵液;再稱取200?300g紫膠樹月旨，均勻平鋪于石磨磨盤上進行研磨，過篩，篩分出80?100目紫膠樹脂粉末，再將其加入盛有35?40mL上述步驟(I)備用菌絲懸浮液和10?20mL上述步驟(2)所得葡萄發酵液的密閉容器中，啟動攪拌器，調節轉速至200?300r/min，攪拌反應3?5h，離心分離，除去沉淀物，得上清液，再將其轉入旋轉蒸發器中，在75?85°C條件下，旋轉濃縮3?5h，得濃縮液;稱取10?20gi3-環糊精粉末，加入到盛有60?SOmL甲醇的具塞錐形瓶中，充分攪拌直至完全溶解，再加入5?1mL上述所得濃縮液，隨后將錐形瓶轉入超聲振蕩儀總，以200?300W功率振蕩處理20?30min，得均勾懸浮液；最后將上述所得均勾懸浮液轉入50?60 °C恒溫水浴鍋中，啟動攪拌器，以300?500r/min速率攪拌反應16?18h，抽濾除去濾液，用甲醇洗滌濾餅3?5次，再用去離子水洗滌濾餅3?5次，隨后將濾餅轉入40?50°C真空干燥箱中，干燥8?12h，即得陰極電泳涂料光引發劑。
[0009]實例I
首先依次稱取20g橙皮和1g葡萄皮，加入盛有5mL去離子水的培養皿中，再將其置于潮濕、陰暗處，自然發霉5天后，用去30mL離子水淋洗培養皿表面，得菌絲懸浮液，備用;然后用組織粉碎機將30g葡萄粉碎成0.2cm碎塊，將其轉入盛有10mL去離子水的發酵罐中，再向其中加入3g釀酒酵母粉，用玻璃棒攪拌3min后，密封發酵6天，發酵后過濾除去濾渣，得葡萄發酵液;再稱取200g紫膠樹脂，均勻平鋪于石磨磨盤上進行研磨，過篩，篩分出80目紫膠樹脂粉末，再將其加入盛有35mL上述備用菌絲懸浮液和1mL上述所得葡萄發酵液的密閉容器中，啟動攪拌器，調節轉速至200r/min，攪拌反應3h，離心分離，除去沉淀物，得上清液，再將其轉入旋轉蒸發器中，在75°C條件下，旋轉濃縮3h，得濃縮液;稱取10gi3-環糊精粉末，加入到盛有60mL甲醇的具塞錐形瓶中，充分攪拌直至完全溶解，再加入5mL上述所得濃縮液，隨后將錐形瓶轉入超聲振蕩儀總，以200W功率振蕩處理20min，得均勻懸浮液;最后將上述所得均勻懸浮液轉入50°C恒溫水浴鍋中，啟動攪拌器，以300r/min速率攪拌反應16h，抽濾除去濾液，用甲醇洗滌濾餅3次，再用去離子水洗滌濾餅3次，隨后將濾餅轉入40 °C真空干燥箱中，干燥Sh，即得陰極電泳涂料光引發劑。
[0010]將本發明制得的陰極電泳涂料光引發劑添加至陰極電泳涂料中，添加量為陰極電泳涂料質量的3%，混合均勻后作為槽液，將被涂物放入槽液內進行電涂，控制涂裝電壓為90V，通電時間為3min，涂膜厚度為13μπι，涂裝完成后，將涂裝后的被涂物進行水洗2次，再在180°C下加熱固化20min成膜即可。該光引發劑與被涂物高度相容，使用后涂膜光澤好，抗老化性提高了32.6%，漆膜的庫倫效率提高了 25%，附著能力和抗腐蝕能力好，值得推廣與使用。
[0011]實例2
首先依次稱取25g橙皮和13g葡萄皮，加入盛有8mL去離子水的培養皿中，再將其置于潮濕、陰暗處，自然發霉6天后，用去40mL離子水淋洗培養皿表面，得菌絲懸浮液，備用;然后用組織粉碎機將40g葡萄粉碎成0.4cm碎塊，將其轉入盛有130mL去離子水的發酵罐中，再向其中加入4g釀酒酵母粉，用玻璃棒攪拌4min后，密封發酵7天，發酵后過濾除去濾渣，得葡萄發酵液;再稱取250g紫膠樹脂，均勻平鋪于石磨磨盤上進行研磨，過篩，篩分出90目紫膠樹脂粉末，再將其加入盛有38mL上述備用菌絲懸浮液和15mL上述所得葡萄發酵液的密閉容器中，啟動攪拌器，調節轉速至250r/min，攪拌反應4h，離心分離，除去沉淀物，得上清液，再將其轉入旋轉蒸發器中，在80°C條件下，旋轉濃縮4h，得濃縮液;稱取15gi3-環糊精粉末，加入到盛有70mL甲醇的具塞錐形瓶中，充分攪拌直至完全溶解，再加入SmL上述所得濃縮液，隨后將錐形瓶轉入超聲振蕩儀總，以250W功率振蕩處理25min，得均勻懸浮液;最后將上述所得均勻懸浮液轉入55°C恒溫水浴鍋中，啟動攪拌器，以400r/min速率攪拌反應17h，抽濾除去濾液，用甲醇洗滌濾餅4次，再用去離子水洗滌濾餅4次，隨后將濾餅轉入45 °C真空干燥箱中，干燥10h，即得陰極電泳涂料光引發劑。
[0012]將本發明制得的陰極電泳涂料光引發劑添加至陰極電泳涂料中，添加量為陰極電泳涂料質量的4%，混合均勻后作為槽液，將被涂物放入槽液內進行電涂，控制涂裝電壓為145V，通電時間為4min，涂膜厚度為15μπι，涂裝完成后，將涂裝后的被涂物進行水洗3次，再在200°C下加熱固化26min成膜即可。該光引發劑與被涂物高度相容，使用后涂膜光澤好，抗老化性提高了 33.5%，漆膜的庫倫效率提高了 27%，附著能力和抗腐蝕能力好，值得推廣與使用。
[0013]實例3
首先依次稱取30g橙皮和15g葡萄皮，加入盛有1mL去離子水的培養皿中，再將其置于潮濕、陰暗處，自然發霉7天后，用去50mL離子水淋洗培養皿表面，得菌絲懸浮液，備用;然后用組織粉碎機將50g葡萄粉碎成0.6cm碎塊，將其轉入盛有160mL去離子水的發酵罐中，再向其中加入5g釀酒酵母粉，用玻璃棒攪拌5min后，密封發酵8天，發酵后過濾除去濾渣，得葡萄發酵液;再稱取300g紫膠樹脂，均勻平鋪于石磨磨盤上進行研磨，過篩，篩分出100目紫膠樹脂粉末，再將其加入盛有40mL上述備用菌絲懸浮液和20mL上述所得葡萄發酵液的密閉容器中，啟動攪拌器，調節轉速至300r/min，攪拌反應5h，離心分離，除去沉淀物，得上清液，再將其轉入旋轉蒸發器中，在85°C條件下，旋轉濃縮5h，得濃縮液;稱取20gi3-環糊精粉末，加入到盛有SOmL甲醇的具塞錐形瓶中，充分攪拌直至完全溶解，再加入1mL上述所得濃縮液，隨后將錐形瓶轉入超聲振蕩儀總，以300W功率振蕩處理30min，得均勻懸浮液;最后將上述所得均勻懸浮液轉入60°C恒溫水浴鍋中，啟動攪拌器，以500r/min速率攪拌反應18h，抽濾除去濾液，用甲醇洗滌濾餅5次，再用去離子水洗滌濾餅5次，隨后將濾餅轉入50 °C真空干燥箱中，干燥12h，即得陰極電泳涂料光引發劑。
[0014]將本發明制得的陰極電泳涂料光引發劑添加至陰極電泳涂料中，添加量為陰極電泳涂料質量的5%，混合均勻后作為槽液，將被涂物放入槽液內進行電涂，控制涂裝電壓為200V，通電時間為5min，涂膜厚度為17μπι，涂裝完成后，將涂裝后的被涂物進行水洗3次，再在220°C下加熱固化32min成膜即可。該光引發劑與被涂物高度相容，使用后涂膜光澤好，抗老化性提高了 34.1%，漆膜的庫倫效率提高了 28%，附著能力和抗腐蝕能力好，值得推廣與使用。
【主權項】
1.一種陰極電泳涂料光引發劑的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)依次稱取20?30g橙皮和10?15g葡萄皮，加入盛有5?1mL去離子水的培養皿中，再將其置于潮濕、陰暗處，自然發霉5?7天后，用去30?50mL離子水淋洗培養皿表面，得菌絲懸浮液，備用； (2)用組織粉碎機將30?50g葡萄粉碎成0.2?0.6cm碎塊，將其轉入盛有100?160mL去離子水的發酵罐中，再向其中加入3?5g釀酒酵母粉，用玻璃棒攪拌3?5min后，密封發酵6?8天，發酵后過濾除去濾渣，得葡萄發酵液； (3)稱取200?300g紫膠樹脂，均勻平鋪于石磨磨盤上進行研磨，過篩，篩分出80?100目紫膠樹脂粉末，再將其加入盛有35?40mL上述步驟(I)備用菌絲懸浮液和10?20mL上述步驟(2)所得葡萄發酵液的密閉容器中，啟動攪拌器，調節轉速至200?300r/min，攪拌反應3?5h，離心分離，除去沉淀物，得上清液，再將其轉入旋轉蒸發器中，在75?85°C條件下，旋轉濃縮3?5h，得濃縮液； (4)稱取10?20gf3-環糊精粉末，加入到盛有60?80mL甲醇的具塞錐形瓶中，充分攪拌直至完全溶解，再加入5?1mL上述所得濃縮液，隨后將錐形瓶轉入超聲振蕩儀總，以200?300W功率振蕩處理20?30min，得均勻懸浮液； (5)將上述所得均勻懸浮液轉入50?60°C恒溫水浴鍋中，啟動攪拌器，以300?500r/min速率攪拌反應16?18h，抽濾除去濾液，用甲醇洗滌濾餅3?5次，再用去離子水洗滌濾餅3?5次，隨后將濾餅轉入40?50°C真空干燥箱中，干燥8?12h，即得陰極電泳涂料光引發劑。
【文檔編號】C09D5/44GK106009880SQ201610477143
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月27日
【發明人】高大元, 盛海豐, 許博偉
【申請人】高大元