[发明专利]一种底面合一阴极电泳涂料及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电泳涂料，特别是一种底面合一阴极电泳涂料及其制备方法和使用方法。 

背景技术

     阴极电泳涂料通常以耐蚀性好的环氧树脂为主体。环氧树脂多以双酚A型，由于其具有很高的附着力和优异的防腐蚀性能，故常用作底漆和防腐漆。虽然其耐蚀性优良，但耐候性不够好。丙烯酸酯型树脂以其优异的耐候性和良好的保色、保光性，且单体来源丰富，因此应用广泛。一般用作涂装底层，面漆还是以喷涂丙烯酸树脂涂料来保证耐候性、丰满性。通过使用底面合一型阴极电泳涂料一次性涂装，综合应用环氧树脂涂料和丙烯酸涂料的性能，使电泳一道阴极电泳漆既具备底漆性能，它可克服环氧树脂只适于作底漆的不足，又达到面漆耐老化性能， 进而满足涂装优化工艺、节约成本的需求，适用于汽车底盘、零部件、灯饰、五金等工件的涂装。 

提高阴极电泳涂料耐候性同时兼顾其耐腐蚀性是为了扩大其使用范围，使其在家电、钢制家具、办公用具、农业机械、空调器和汽车部件的涂装等行业有广阔的应用前景，是底面合一阴极电泳涂料研究的重点。这方面研究的人员较多，但仍然处于开发阶段，未见成熟产品，技术难度较大。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种阴极电泳涂料耐候性同时兼顾其耐腐蚀性的底面合一阴极电泳涂料以及其制备方法和使用方法。 

本发明通过以下方法和技术实现上述目的∶ 

一种底面合一阴极电泳涂料的制备方法，包括如下步骤：

（一）、固化剂的制备

将三羟甲基丙烷和醇醚类溶剂混合加热，在温度到达60℃前滴加异氰酸酯，然后在60℃保温1～2小时后，加热至70℃，在70℃的条件下保温2小时后制得固化剂，其中，异氰酸酯、醇醚类溶剂和三羟甲基丙烷的摩尔比为2-2.5∶1-2∶１-1.5；

（二）、主体树脂的制备

主体树脂改性整个反应包括有环氧树脂扩链反应，仲胺类和酮亚胺对环氧树脂开环反应；

（1）取摩尔比为7-9∶4：1的低分子量环氧树脂、双酚Ａ与异辛酸在120～130℃的条件下反应3～4小时制备得树脂平均分子量为1000～2000的中分子量环氧树脂；

（2）取摩尔比为4-5∶4-5：1的中分子量环氧树脂、N-甲基乙醇胺以及酮亚胺在110～120℃的条件下反应时间为2～3小时制备得主体树脂；

（三）、分散树脂的制备

分散树脂的制备包括有环氧树脂扩链反应，半封闭异氰酸酯的制备和接枝反应，叔胺类全封闭异氰酸酯的制备和开环反应。

（1）取摩尔比为10-12∶9：1的低分子量环氧树脂、双酚Ａ与醇酸类试剂在120～130℃的条件下反应3～4小时制备得树脂平均分子量为800～1500的扩链环氧树脂； 

（2）取摩尔比为2∶1的异氰酸酯和封闭溶剂在50～70℃的温度下反应3～5小时制备得半封闭异氰酸酯；

（3）取摩尔比1∶2～3的上述半封闭异氰酸酯与扩链环氧树脂在120～130℃的温度下反应1～2小时，制备的改性环氧树脂；

（4）取摩尔比为1-2：1的叔胺与改性环氧树脂进行开环反应，反应温度为100℃，反应时间为3-5小时制备得分散树脂；

（四）、阳离子丙烯酸树脂的制备

将甲基异丁酮加入配有搅拌器、回流冷凝管和控温仪的反应容器中，搅拌并升温到100-115℃后，开始滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯单体、丙烯酸正丁酯单体、MMA单体、甲基丙烯酸羟乙酯单体、苯乙烯单体单体和偶氮二异丁腈引发剂组成的混合溶液，其中，甲基异丁酮与混合溶液的质量比为4-6:6-4，混合溶液控制在2-4小时内滴加完，滴加完后继续保温1-2小时，补加引发剂，补加的引发剂与混合溶液中的引发剂的质量比为1:10，并继续再保温1-2小时，再加热升温脱溶剂和低沸混合物，降温到100℃加入中和剂，保温1小时得到平均分子量为5000-10000的阳离子丙烯酸树脂；

（五）乳化液I的制备

按重量份在乳化机中依次加入主体树脂30～40份、固化剂10～15份、醇醚类助溶剂1～2份、有机酸或无机酸0.5～1份，搅拌混合均匀，温度控制在４０℃以下，然后再将40～50份去离子水分两次或两次以上加入乳化机中进行高速乳化1小时得到粗乳化液I，其中，乳化温度控制在40℃以下，将粗乳化液I升温至50～70℃后进行抽提，提取粗乳化液I中的溶剂，再往抽提后的乳化液I中添加与被提取出的溶剂等量的去离子水，最后用过滤器过滤获得稳定性优良的乳化液I；

（六）阳离子丙烯酸乳液的制备