[发明专利]阴极电泳涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工涂料领域，涉及一种新颖的可电沉积的阴极电泳涂料组合物。具体地说，本发明涉及指一种由乳液和色浆组成的双组分的阴极电泳涂料组合物，其中在乳液和色浆组分中含有脂环族树脂。本发明还涉及该组合物的制备方法。

背景技术

阴极电泳涂料(阳离子电沉积涂料)以其优异的耐腐蚀性能、高泳透力、低溶剂含量施工、较高的涂装效率而倍受青睐，自七十年代问世以来迅猛发展，在世界汽车工业的涂装中被广泛使用(参见US 3,984,299、US 5,074,979、US 4,009,133、US 4,423,166和US 5,348,578)，不仅用于汽车车身的涂装，也大量用于车架和零配件的涂装。近年来，随着我国经济的发展，汽车工业也获得了高速发展，汽车市场的竞争日趋激烈，汽车厂商及其相关配套厂商从过去对涂装的较单一要求发展到了更多样化的要求，除了对底漆涂装要求具备的最基本的防腐功能外，还要求在保证产品涂装质量的情况下最大限度的节约涂装成本。例如，运输载重车辆需要降低涂装成本，常常不使用中涂漆，而直接在电泳涂层上喷涂面漆、而中重型卡车车架由于暴露在阳光下造成涂层光照粉化而失去防腐性能，往往需要涂覆面漆才能解决，这就大幅度提高了生产成本。

用于汽车底漆的阳离子电沉积涂料通常是一种水分散的阳离子环氧胺加成物与封端的异氰酸酯的混合物(组分A/乳液)，并配合可分散的颜料浆(组分B/色浆)，形成可电沉积的工作槽液。导电基体在浸入工作槽液后取出，经烘烤在导电基体上形成一层漆膜。这种漆膜附着于磷化转化膜之上，具有较强的防腐蚀功能，但是，由于早期的汽车涂装阴极电泳漆通常含有大量的双键结构和低分子的异氰酸酯封闭物，因此在紫外光照下极易粉化，并造成上涂层涂料黄变，影响涂装外观效果。

因此，本领域迫切需要开发出能有效改善电泳底漆与上涂层漆配套黄变、电泳底漆单涂层日晒粉化，从而提高产品的使用质量，延长使用寿命的阴极电泳涂料。

发明内容

本发明提供了一种新的、耐黄变和抗粉化的阴极电泳涂料组合物，从而解决了现有技术中存在的问题。

一方面，本发明提供了一种阴极电泳涂料组合物，它由以下组分组成：

组分A：水分散乳液，该水分散乳液中添加有脂环族树脂，其中，所述水分散乳液的含量为70-90重量份，以所述组合物的总重量计；

组分B：色浆，该色浆中添加有脂环族树脂，其中，所述色浆的含量为10-30重量份，以所述组合物的总重量计；

其中，所述脂环族树脂选自下组：六氢酸酐与C_1-10烷基醇或醇醚的酯化反应产物；以及异佛尔酮二异氰酸酯的封闭物。

在一个优选的实施方式中，所述六氢酸酐与C_1-10烷基醇或醇醚的酯化反应温度为80-160℃，六氢酸酐与C_1-10烷基醇或醇醚的摩尔比为1∶1；和/或所述异佛尔酮二异氰酸酯的封闭物是由异佛尔酮二异氰酸酯与选自下组的封闭剂反应形成的：内酰胺化合物、肟化合物、脂族醇化合物、以及醇醚化合物。

在另一个优选的实施方式中，所述内酰胺化合物包含ε-己内酰胺和γ-丁内酰胺；所述肟化合物包含甲乙酮肟和环己酮肟；所述脂族醇化合物包含甲醇、乙醇、丙醇、异辛醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷和1，2-丙二醇；所述醇醚化合物包含乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、丙二醇单苯醚和聚醚多元醇。

在另一个优选的实施方式中，所述水分散乳液是由丙烯酸改性的环氧树脂经添加所述脂环族树脂进行增韧扩链胺化，并与封闭的异氰酸酯交联剂反应形成主体树脂，再用酸中和制得的，其中，所述丙烯酸改性的环氧树脂、用于进行增韧的增韧剂与用于胺化的胺化试剂的含量配比为：40-70重量份∶10-30重量份∶5-20重量份。

在另一个优选的实施方式中，所述封闭的异氰酸酯交联剂是多异氰酸酯化合物与异氰酸酯封闭剂的加成反应产物，其中，所述多异氰酸酯化合物与异氰酸酯封闭剂的含量配比为：50-80重量份∶20-50重量份。

在另一个优选的实施方式中，所述丙烯酸改性的环氧树脂经添加所述脂环族树脂进行增韧扩链胺化得到改性的环氧胺加成物，所述改性的环氧胺加成物与封闭的异氰酸酯交联剂的含量配比为：50-90重量份∶15-45重量份。

在另一个优选的实施方式中，所述色浆是将分散树脂用水和助溶剂稀释，并与颜料混合，再添加所述脂环族树脂，经分散、研磨形成的，其中，所述颜料与分散树脂的含量比为2-5，所述色浆不含铅和重金属。