一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及涂料領域，具體涉及一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液及其制備工藝，該涂料用乳液包括按質量份計，胺化改性環氧樹脂40?50份、環氧聚氨酯樹脂10?20份、交聯劑10?30份、乳化劑0.1?2份、中和劑0.1?2份和去離子水30?50份；所述胺化改性環氧樹脂配方包括，雙酚A型環氧樹脂40?60份、溶劑甲基異丁基酮8?16、增塑劑4?16份、柔性聚合物10?35份和單分子胺3?8份；所述環氧聚氨酯樹脂配方包括，醇醚類和酮類溶劑10?30份，環氧樹脂20?35份，脂肪胺0.5?2份，酮亞胺樹脂10?25份；所述的酮亞胺樹脂配方包括，聚醚胺或聚酰胺60?80份、丁酮或甲基異丁基酮20?40份。
【專利說明】
一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及涂料領域，具體涉及一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液及其制備工
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【背景技術】
[0002]電泳涂料的開發源于上世紀30年代。早期的開發主要集中在陽極電泳涂料上，因此陽極電泳涂料的合成和涂裝工藝比較成熟，歷史久遠，大約在上世紀60年代就已經實現工業化。但在實際應用中，由于陽極電泳涂料存在溶解陽極的缺點，造成漆液污染和漆膜性能下降，促使人們開發了陰極電泳涂料。由于陰極電泳涂料被涂物金屬工件是陰極，所以不會損壞磷化層;在電沉積過程中，也沒有金屬離子溶出污染漆膜。另外，因為陰極有OH-存在，有助于防腐蝕，樹脂本身的胺有較好的濕附著力，可大大改善防腐蝕性能。因此陰極電泳涂料具有比陽極電泳涂料更好的涂裝穩定性和漆膜性能，目前被廣泛應用于汽車及金屬涂裝領域。陰極電泳涂料用乳液主要通過丙烯酸樹脂型、環氧型、聚氨酯型和聚丁二烯型的基料樹脂制得，然而傳統乳液配方得到的電泳漆的耐用性、泳透力和固化溫度上還不夠理雄
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【發明內容】
[0003]本發明的目的，是為了解決【背景技術】中的問題，提供一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液及其制備工藝。
[0004]本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:
一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，包括按質量份計，胺化改性環氧樹脂40-50份、環氧聚氨酯樹脂10-20份、交聯劑10-30份、乳化劑0.1-2份、中和劑0.1-2份和去離子水30-50份；
所述胺化改性環氧樹脂配方包括，雙酸A型環氧樹脂40-60份、溶劑甲基異丁基酮8-16、增塑劑4-16份、柔性聚合物10-35份和單分子胺3-8份；
所述環氧聚氨酯樹脂配方包括，醇醚類和酮類溶劑10-30份，環氧樹脂20-35份，脂肪胺0.5-2份，酮亞胺樹脂10-25份；
所述的酮亞胺樹脂配方包括，聚醚胺或聚酰胺60-80份、丁酮或甲基異丁基酮20-40份；所述的交聯劑為半封閉型和/或封閉型聚氨酯包括，芳香族多異氰酸酯5-20份，醇醚類化合物、雜環類化合物其中之一或兩種以上混合3-30份，聚醚或聚碳酸酯二元醇0-80份，酮類溶劑0-40份。
[0005]通過采用，混合的胺化改性環氧樹脂和環氧聚氨酯樹脂作為乳液主材料，制得的電泳漆具有較強的泳透力以及電泳漆槽液具有較高的擊穿電壓，槽液的熱穩定性也更高，并且該電泳漆的耐鹽霧、耐化學品、耐堿、耐水性能優秀。
[0006]作為優選，所述單分子胺中至少有一種酮亞胺化伯胺的仲胺即氨乙基乙醇胺的酮亞胺或二亞乙基三胺的二酮亞胺，它的用量至少占單分子胺總用量的50%，單分子胺中的其他單分子胺為丁胺、辛胺、二乙胺、甲基丁胺、一乙醇胺、二乙醇胺或N-甲基乙醇胺中的一種或幾種。
[0007]作為優選，所述雙酚A型環氧樹脂的環氧當量為200?1000，所述柔性聚合物為聚醚二元醇、聚酯二元醇或聚醚二元胺，其數均分子量為400?1500，所述增塑劑為雙酸A聚氧乙烯醚或雙酸A聚氧丙烯醚。
[0008]作為優選，所述胺化改性環氧樹脂的數均分子量為1500?3500。
[0009]作為優選，所述環氧樹脂為環氧當量為180-1000之間的雙酚A型環氧樹脂或酚醛改性環氧樹脂，所述聚酰胺的胺值為80-380，分子量為1000-3000。
[0010]作為優選，所述中和劑為甲酸、乙酸、丙酸、乳酸，草酸或其他有機酸。
[0011]—種高泳透力陰極電泳涂料用乳液制備工藝，包括以下步驟:①制備胺化改性環氧樹脂;②制備環氧聚氨酯樹脂;③將胺化改性環氧樹脂40-50份和環氧聚氨酯樹脂10-20份攪拌混合后，加熱到100-120°C ；④滴加或分批加入交聯劑10-30份，保溫1.5-2.5小時；⑤降溫到70-90°C，加入乳化劑0.1-2份和中和劑0.1-2份，攪拌分散30-60分鐘;⑥降溫到30-70°C，加入去離子水30-50份，繼續攪拌30-60分鐘得到乳液。
[0012]作為優選，所述胺化改性環氧樹脂制備方法為，將環氧當量為200?1000的雙酚A型環氧樹脂與溶劑甲基異丁基酮，一起加熱到110°c，直至雙酸A型環氧樹脂完全熔融，隨后降溫到90°C，加入柔性聚合物，加熱到120°C進行擴鏈反應或加熱并有催化劑存在下進行擴鏈反應，保溫2小時；降溫至100°C，加入適量增塑劑和溶劑混合均勻后，再加入單分子胺，繼續混合2小時。
[0013]作為優選，所述環氧聚氨酯樹脂制備方法為，將環氧樹脂20-35份，醇醚類和酮類溶劑10-30份在50 0C -80 0C下攪拌溶解，隨后加入脂肪胺0.5_2份，在80 °C-90 °C下反應2_3小時;反應完成后，在75 °C-90 °C下滴加酮亞胺樹脂10-25份，保溫1.5-2.5小時。
[0014]作為優選，所述交聯劑制備方法為，將芳香族多異氰酸酯5-20份投入反應鍋，在20-50°C分批加入或滴加醇醚類化合物或雜環類化合物3-30份，聚醚或聚碳酸酯二元醇0-80份；隨后在30-80°C保溫0.5-2小時后再升溫至70°C-90°C保溫1.5-3小時，加酮類溶劑0-40份，即得半封閉型和/或封閉型聚氨酯固化劑;其中，所述的醇醚類化合物為醇醚類單羥基化合物，所述的雜環類化合物為雜環類含羥基化合物。。
[0015]綜上所述，本發明的有益效果:
①本發明所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液使得配置后的電泳漆的擊穿電壓彡380V，福特盒法測得泳透力彡22cm，對工件的內腔涂膜能力強。
[0016]②本發明所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，使得槽液的熱穩定性高，槽液電泳溫度多35°C，電泳漆膜均勻性好。
[0017]③本發明所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，使得電泳漆的固化溫度為160°C節能環保，槽液工作溶劑含量低于1.5%時，依然能正常涂膜。
【具體實施方式】
[0018]以下具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
[0019]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0020]實施例1:
一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，包括按質量份計，數均分子量為2500的胺化改性環氧樹脂40份、環氧聚氨酯樹脂10份、交聯劑30份、乳化劑0.1份、乙酸0.5份和去離子水40份;所述胺化改性環氧樹脂配方包括，環氧當量為200?1000的雙酚A型環氧樹脂60份、溶劑甲基異丁基酮12份、雙酚A聚氧乙烯醚8份、數均分子量為1400的聚醚二元醇10份和單分子胺8份;其中單分子胺由甲基乙醇胺4份和二亞乙基三胺的二酮亞胺4份組成;所述環氧聚氨酯樹脂配方包括，醇醚類和酮類溶劑15份，環氧當量為400的雙酚A型環氧樹脂20份，二乙醇胺0.5份，酮亞胺樹脂10份；所述的酮亞胺樹脂配方包括，胺值為80-380，分子量為1000-3000的聚酰胺80份、甲基異丁基酮20份;所述的交聯劑為封閉型聚氨酯配方包括，TDI20份，乙二醇丁醚15份，聚碳酸酯二元醇50份，甲基異丁基酮30份。
[0021]上述高泳透力陰極電泳涂料用乳液的制備工藝，包括以下步驟:①制備胺化改性環氧樹脂，將環氧當量為200?1000的雙酚A型環氧樹脂60份與溶劑甲基異丁基酮12份，一起加熱到110°C，直至雙酚A型環氧樹脂完全熔融，隨后降溫到90°C，加入數均分子量為1400的聚醚二元醇10份，加熱到120 0C進行擴鏈反應或加熱并有催化劑存在下進行擴鏈反應，保溫2小時；降溫至100°C，加入雙酚A聚氧乙烯醚8份和溶劑混合均勻后，再加入甲基乙醇胺4份和二亞乙基三胺的二酮亞胺4份，繼續混合2小時;②制備環氧聚氨酯樹脂，將環氧樹脂20份，醇醚類和酮類溶劑10-30份在50 0C -80 0C下攪拌溶解，隨后加入二乙醇胺0.5份，在80 V -900C下反應2-3小時;反應完成后，在75°C_90 V下滴加酮亞胺樹脂10份，保溫1.5小時;③將胺化改性環氧樹脂40份和環氧聚氨酯樹脂10份攪拌混合后，加熱到100-12(TC;④滴加或分批加入交聯劑30份，保溫1.5-2.5小時，所述交聯劑制備方法為，將20份TDI投入反應鍋，在20-50°(:分批加入乙二醇丁醚3-30份，聚碳酸酯二元醇50份;隨后在30-80°(:保溫0.5-2小時后再升溫至70°C-90°C保溫1.5-3小時，加甲基異丁基酮30份，即得封閉型聚氨酯固化劑;⑤降溫到70-90°C，加入乳化劑0.1-2份和中和劑0.1-2份，攪拌分散30-60分鐘;⑥降溫到30-70°C，加入去離子水30-50份，繼續攪拌30-60分鐘得到乳液。
[0022]實施例2:
一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，包括按質量份計，數均分子量為2000胺化改性環氧樹脂50份、環氧聚氨酯樹脂10份、交聯劑20份、乳化劑0.5份、乙酸0.1份和去離子水50份；所述胺化改性環氧樹脂配方包括，環氧當量為200?1000雙酚A型環氧樹脂50份、溶劑甲基異丁基酮16份、雙酚A聚氧丙烯醚8份、數均分子量為1000的聚醚二元醇10份和單分子胺5份;其中單分子胺由二乙醇胺4份和氨乙基乙醇胺的酮亞胺4份組成;所述環氧聚氨酯樹脂配方包括，醇醚類和酮類溶劑30份，環氧當量為400的雙酸A型環氧樹脂30份，二乙醇胺0.5-2份，酮亞胺樹脂20份;所述的酮亞胺樹脂配方包括，分子量為1000-3000的聚酰胺60份、丁酮40份;所述的交聯劑為半封閉型聚氨酯包括，TDI20份，二乙二醇乙醚20份，聚碳酸酯二元醇40份，丁酮30份。
[0023]上述高泳透力陰極電泳涂料用乳液的制備工藝，包括以下步驟:①制備胺化改性環氧樹脂，將環氧當量為200?1000的雙酚A型環氧樹脂50份與溶劑甲基異丁基酮16份，一起加熱到110°C，直至雙酚A型環氧樹脂完全熔融，隨后降溫到90°C，加入數均分子量為1000的聚醚二元醇10份，加熱到120 0C進行擴鏈反應或加熱并有催化劑存在下進行擴鏈反應，保溫2小時；降溫至100°C，加入雙酚A聚氧丙烯醚8份和溶劑混合均勻后，再加入二乙醇胺4份和氨乙基乙醇胺的酮亞胺4份，繼續混合2小時；②制備環氧聚氨酯樹脂，將環氧樹脂30份，醇醚類和酮類溶劑30份在50 0C -80 °C下攪拌溶解，隨后加入二乙醇胺0.5-2份，在80 °C -90 °C下反應2-3小時;反應完成后，在75 °C-90 °C下滴加酮亞胺樹脂20份，保溫2小時;③將胺化改性環氧樹脂50份和環氧聚氨酯樹脂10份攪拌混合后，加熱到100-12(TC;④滴加或分批加入交聯劑20份，保溫1.5-2.5小時，所述交聯劑制備方法為，將20份TDI投入反應鍋，在20-50°C分批加入或二乙二醇乙醚20份，聚碳酸酯二元醇40份;隨后在30-80°C保溫0.5-2小時后再升溫至70°C-90°C保溫1.5-3小時，丁酮30份，即得半封閉型聚氨酯固化劑;⑤降溫到70-90°C，加入乳化劑0.5份和乙酸0.1份，攪拌分散30-60分鐘;⑥降溫到30-70 °C，加入去離子水50份，繼續攪拌30-60分鐘得到乳液。
[0024]實施例3:
一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，包括按質量份計，數均分子量為3000胺化改性環氧樹脂45份、環氧聚氨酯樹脂20份、交聯劑25份、乳化劑I份、乙酸0.5份和去離子水50份;所述胺化改性環氧樹脂配方包括，環氧當量為200?1000雙酚A型環氧樹脂45份、溶劑甲基異丁基酮10份、雙酚A聚氧乙烯醚10份、數均分子量為800的聚醚二元醇20份和單分子胺7份；其中單分子胺由二乙醇胺4份和氨乙基乙醇胺的酮亞胺4份組成;所述環氧聚氨酯樹脂配方包括，醇醚類和酮類溶劑20份，環氧當量為600的雙酚A型環氧樹脂35份，二乙醇胺I份，酮亞胺樹脂20份;所述的酮亞胺樹脂配方包括，分子量為1000-3000的聚酰胺60份、丁酮40份;所述的交聯劑為半封閉型聚氨酯包括，TDI20份，二乙二醇乙醚20份，聚碳酸酯二元醇40份，丁酮30份。
[0025]—種高泳透力陰極電泳涂料用乳液用乳液的制備工藝，包括以下步驟:①制備胺化改性環氧樹脂，將環氧當量為200?1000的雙酚A型環氧樹脂45份與溶劑甲基異丁基酮10份，一起加熱到IlOtC，直至雙酚A型環氧樹脂完全熔融，隨后降溫到90°C，加入數均分子量為800的聚醚二元醇20份，加熱到120°C進行擴鏈反應或加熱并有催化劑存在下進行擴鏈反應，保溫2小時；降溫至100°C，加入雙酚A聚氧乙烯醚10份和溶劑混合均勻后，再加入二乙醇胺4份和氨乙基乙醇胺的酮亞胺4份，繼續混合2小時；②制備環氧聚氨酯樹脂，將環氧樹脂35份，醇醚類和酮類溶劑20份在50 0C -80 °C下攪拌溶解，隨后加入二乙醇胺I份，在80 °C -90°C下反應2-3小時;反應完成后，在75°C_90°C下滴加酮亞胺樹脂20份，保溫2小時;③將胺化改性環氧樹脂45份和環氧聚氨酯樹脂20份攪拌混合后，加熱到100-120Γ;④滴加或分批加入交聯劑25份，保溫1.5-2.5小時，所述交聯劑制備方法為，將20份TDI投入反應鍋，在20-50°C分批加入或二乙二醇乙醚20份，聚碳酸酯二元醇40份；隨后在30-80°C保溫0.5-2小時后再升溫至70°C-90°C保溫1.5-3小時，丁酮30份，即得半封閉型聚氨酯固化劑;⑤降溫到70-90°C，加入乳化劑I份和中和劑0.5份，攪拌分散30-60分鐘；⑥降溫到30-70°C，加入去離子水50份，繼續攪拌30-60分鐘得到乳液。
【主權項】
1.一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，其特征在于，包括按質量份計，胺化改性環氧樹月旨40-50份、環氧聚氨酯樹脂10-20份、交聯劑10-30份、乳化劑0.卜2份、中和劑0.卜2份和去離子水30-50份； 所述胺化改性環氧樹脂配方包括，雙酚A型環氧樹脂40-60份、溶劑甲基異丁基酮8-16、增塑劑4-16份、柔性聚合物10-35份和單分子胺3-8份； 所述環氧聚氨酯樹脂配方包括，醇醚類和酮類溶劑10-30份，環氧樹脂20-35份，脂肪胺0.5-2份，酮亞胺樹脂10-25份； 所述的酮亞胺樹脂配方包括，聚醚胺或聚酰胺60-80份、丁酮或甲基異丁基酮20-40份； 所述的交聯劑為半封閉型和/或封閉型聚氨酯包括，芳香族多異氰酸酯5-20份，醇醚類化合物、雜環類化合物其中之一或兩種以上混合3-30份，聚醚或聚碳酸酯二元醇0-80份，酮類溶劑0-40份。2.根據權利要求1所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，其特征在于，所述單分子胺中至少有一種酮亞胺化伯胺的仲胺即氨乙基乙醇胺的酮亞胺或二亞乙基三胺的二酮亞胺，它的用量至少占單分子胺總用量的50%，單分子胺中的其他單分子胺為丁胺、辛胺、二乙胺、甲基丁胺、一乙醇胺、二乙醇胺或N-甲基乙醇胺中的一種或幾種。3.根據權利要求2所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，其特征在于，所述雙酚A型環氧樹脂的環氧當量為200?1000，所述柔性聚合物為聚醚二元醇、聚酯二元醇或聚醚二元胺，其數均分子量為400?1500，所述增塑劑為雙酸A聚氧乙烯醚或雙酸A聚氧丙烯醚。4.根據權利要求3所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，其特征在于，所述胺化改性環氧樹脂的數均分子量為1500?3500。5.根據權利要求1所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，其特征在于，所述環氧樹脂為環氧當量為180-1000之間的雙酚A型環氧樹脂或酚醛改性環氧樹脂，所述聚酰胺的胺值為80-380，分子量為1000-3000。6.根據權利要求5所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液，其特征在于，所述中和劑為甲酸、乙酸、丙酸、乳酸，草酸或其他有機酸。7.—種高泳透力陰極電泳涂料用乳液制備工藝，其特征在于，包括以下步驟:①制備胺化改性環氧樹脂;②制備環氧聚氨酯樹脂;③將胺化改性環氧樹脂40-50份和環氧聚氨酯樹月旨10-20份攪拌混合后，加熱到100-120°C ；④滴加或分批加入交聯劑10-30份，保溫1.5-2.5小時;⑤降溫到70-90°C，加入乳化劑0.卜2份和中和劑0.卜2份，攪拌分散30-60分鐘;⑥降溫到30-70°C，加入去離子水30-50份，繼續攪拌30-60分鐘得到乳液。8.根據權利要求7所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液制備工藝，其特征在于，所述胺化改性環氧樹脂制備方法為，將環氧當量為200?1000的雙酸A型環氧樹脂與溶劑甲基異丁基酮，一起加熱到110°C，直至雙酚A型環氧樹脂完全熔融，隨后降溫到90°C，加入柔性聚合物，加熱到120°C進行擴鏈反應或加熱并有催化劑存在下進行擴鏈反應，保溫2小時；降溫至100°C，加入適量增塑劑和溶劑混合均勻后，再加入單分子胺，繼續混合2小時。9.根據權利要求7所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液制備工藝，其特征在于，所述環氧聚氨酯樹脂制備方法為，將環氧樹脂20-35份，醇醚類和酮類溶劑10-30份在50°C-80°C下攪拌溶解，隨后加入脂肪胺0.5-2份，在80°C-90°C下反應2-3小時；反應完成后，在75°C-90 °C下滴加酮亞胺樹脂10-25份，保溫1.5-2.5小時。10.根據權利要求7所述的一種高泳透力陰極電泳涂料用乳液制備工藝，其特征在于，所述交聯劑制備方法為，將芳香族多異氰酸酯5-20份投入反應鍋，在20-50°C分批加入或滴加醇醚類化合物或雜環類化合物3-30份，聚醚或聚碳酸酯二元醇0-80份;隨后在30-80°C保溫0.5-2小時后再升溫至70°C-90°C保溫1.5-3小時，加酮類溶劑0-40份，即得半封閉型和/或封閉型聚氨酯固化劑;其中，所述的醇醚類化合物為醇醚類單羥基化合物，所述的雜環類化合物為雜環類含羥基化合物。
【文檔編號】C09D163/00GK106047053SQ201610382566
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】彭德瓊
【申請人】廣德縣中銀化工有限責任公司