[发明专利]一种阴极电泳涂料及其制备方法和阴极电泳涂装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电泳涂料及的制备方法和阴极电泳涂装方法，尤其涉及一种阴极电泳涂料及其制备方法和阴极电泳涂装方法。

背景技术

电泳涂料及涂装方法在20世纪60年代后获得工业应用已有40多年的历史。经过40年的发展，电泳涂料与涂装技术不断完善。到目前为止，阴极电泳涂料已成为汽车车身、车轮和车架等涂装用底漆的最主要的涂料品种。

中国专利CN101100567公开了一种底面合一型阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤：

第一步有低分子量的环氧树脂和双酚A反应制备中分子量环氧树脂，其环氧树脂和双酚A摩尔比为1-2.5∶1，反应温度为100-120℃，反应时间为4-6小时，制备的树脂数均分子量为1000-2000；第二步是用二乙醇胺、酮亚胺与上述第一步制备的环氧树脂进行开环反应，环氧树脂和二乙醇胺、酮亚胺的摩尔比为1∶3-3.5∶1-0.5，反应温度为80-90℃，反应时间为4-6小时；第三步是用异氰酸酯和封闭溶剂反应制备半封闭异氰酸酯，并与上述第二步制备的开环的环氧树脂上的氨基反应，生成半封闭异氰酸酯接枝的胺改性环氧树脂，异氰酸酯和封闭溶剂的摩尔比为1∶1，反应温度为50-80℃，反应时间为2-4小时，半封闭异氰酸酯与胺改性环氧树脂摩尔比为1∶0.2-0.6，反应温度为60-90℃，反应时间为2-4小时；然后将反应釜加热烘干，通入氮气，投入异氰酸酯单体及溶剂，开动搅拌，升温至50-70℃，保温10-30分钟，使单体溶解，在2-4小时内滴加封闭溶剂，在升温至60-90℃，保温3-4小时，用红外光谱测定异氰酸酯基峰完全消失，介入溶剂或酸中和，降温，出料备用，从而制得交联剂，异氰酸酯单体与封闭溶剂摩尔比为1∶1-1.02，交联剂的固体含量为60-90％；最后将制备的阳离子丙烯酸酯树脂、改性环氧树脂、交联剂制备成乳液和色浆。但是，该方法得到的阴极电泳涂料储存稳定性和热稳定性差，在储存过程中容易出现相分离而造成树脂和色浆沉淀，而且槽液温度一般都控制在30℃以下，超过30℃电泳漆肥厚，且槽液稳定性变得极差，从而影响涂料的性能。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是现有的阴极电泳涂料储存稳定性和热稳定性差的缺陷，从而提供一种具有优良的储存稳定性和使用稳定性的阴极电泳涂料组合物及其制备方法。

本发明提供一种阴极电泳涂料的制备方法，将环氧树脂、扩链剂、增韧剂、有机仲胺化合物和封闭型多异氰酸酯固化交联剂混合反应得到环氧阳离子树脂，再向得到环氧阳离子树脂中加入有机酸中和，所述环氧树脂的数均分子量为360-500。

本发明还提供了一种阴极电泳涂料，采用由本发明所述的制备方法制备得到的。

本发明还提供了一种阴极电泳涂装方法，将电泳涂装的工件放置在阴极电泳涂料中作为阴极，在电泳温度为20-30℃，电泳电压为80-150V的条件下电泳3-5min，然后在160-180℃下烘烤固化10-20min即可制得电泳涂膜，其中，所述阴极电泳涂料为上述所述的阴极电泳涂料。

本发明的方法中，环氧树脂在扩链和增韧的同时与有机仲胺化合物的活泼氢反应，这样制得的环氧-胺化合物与先扩链和增韧后再与胺反应制得的环氧-胺化合物相比，体系具有较高的N含量及较宽的分子量分布。因此，制得的乳液具有优良的储存稳定性和使用稳定性，同时具有优良的泳透力和漆膜性能。

具体实施方式

根据本发明所提供的阴极电泳涂料的制备方法，以环氧树脂、扩链剂、增韧剂、有机仲胺化合物和封闭型多异氰酸酯固化交联剂的固态成分总重量为基准，所述环氧树脂的含量为10-40wt％，所述扩链剂的含量为5-15wt％，所述增韧剂的含量为5-30wt％，所述有机仲胺化合物的含量为5-15wt％，所述封闭型多异氰酸酯固化交联剂的含量为30-50wt％。

根据本发明所提供的阴极电泳涂料的制备方法，制备环氧阳离子树脂的方法为：

1)将环氧树脂、扩链剂、增韧剂和封闭型多异氰酸酯固化交联剂溶于溶剂中形成混合物；

2)在氮气保护下，将有机仲胺化合物加到已升温至40-50℃的上述混合物中，并搅拌该混合物，混合均匀后将温度调节至120-125℃，并在此温度保持3-5小时即可得到环氧阳离子树脂。

在上述步骤1)中还可以加入表面活性剂以使所加入的物质更好的乳化。