[发明专利]丙烯酸阳极电泳涂料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及丙烯酸阳极电泳涂料及其生产方法。

背景技术

丙烯酸阳极电泳涂料在现今社会越来越常用，相比于喷涂涂料，它低污染、省能源、省资源、起作保护和防腐蚀性的涂料，具有涂膜平整，耐水性和耐化学性好等特点。但是普通的丙烯酸阳极电泳涂料需要在高温下长时间烘烤，耗费能源，并且对基材的耐高温性有很高的要求。

发明内容

本发明提供一种新型的丙烯酸阳极电泳涂料，通过采用新的配方，使得固化温度和固化时间大为降低，节约能源，并且可以适用性更广。

本发明的方案为：

本发明的丙烯酸阳极电泳涂料包含（A）丙烯酸树脂、（B）氨基树脂和（C）二壬基萘磺酸催化剂，其中（A）丙烯酸树脂是（a）α,β-乙烯性不饱和羧酸功能性单体与（b）其它α,β-乙烯性不饱和单体在50-170℃下在聚合引发剂作用下的反应产物，（A）丙烯酸树脂的重均分子量（Mw）为3000-30000，玻璃化温度为-10-60℃，优选为0-40℃，（A）丙烯酸树脂的中和度为40-90%，优选为50-80%，（B）氨基树脂的游离亚氨基的量为5-10%，并且所用的（B）氨基树脂的用量按质量比计，相对于（A）丙烯酸树脂100计，为30-100，优选为50-90。

本发明还提供了生产这种新型丙烯酸阳极电泳涂料的方法，包括以下步骤：

（1）在溶剂中混合（a）α,β-乙烯性不饱和羧酸功能性单体与（b）其它α,β-乙烯性不饱和单体，

（2）与分子量调节剂一起加入反应器中，

（3）在搅拌下加入聚合引发剂，在50-170℃下反应，

（4）向步骤3中得到的（A）丙烯酸树脂中加入碱性物，所得到的混合物与（B）氨基树脂混合，

（5）在<55℃下加入（C）二壬基萘磺酸催化剂，

其中，原料的加入是采用分批加入，搅拌是采用变频搅拌，即在每一次刚加料后的2-3分钟内采用低速搅拌，5分钟后采用高速搅拌，下次加料前2-3分钟再采用低速搅拌，并且（a）的用量按该树脂的酸值计为25-100，优选地为40-100，更优选为50-90；（b）的用量按共聚树脂中的羟值计为40-150，优选为60-130；碱性物的用量应使（A）丙烯酸树脂达到的中和度为40-90%，优选达到50-80%；所使用的（B）氨基树脂的游离亚氨基的量为5-10%；并且所述（B）氨基树脂的用量按质量比计，相对于（A）丙烯酸树脂为100计，为30-100，优选为50-90。

在所述方法中，所采用的（a）α,β-乙烯性不饱和羧酸功能性单体是选自丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、乙烯基乙酸、马来酸酐或其中一种或两种以上的混合物。

另一种成分（b）其它α,β-乙烯性不饱和单体是选自以下物质：选自丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸β-羟丙酯、丙烯酸4-羟丁酯、甲基丙烯酸4-羟丁酯和这些单体的内酯改性物以及其中一种或两种以上的混合物的带羟基α,β-乙烯性不饱和单体，或者选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯或苯乙烯或者其中一种或两种以上的混合物的其它α,β-乙烯性不饱和单体。

反应溶剂是选自正丁醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、(甲基)丁基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚或丙二醇单丁醚的亲水性溶剂。

所用聚合引发剂是选自偶氮类化合物如AIBN、过氧化物、过硫酸铵、过硫酸钾。

所用分子量调节剂是选自巯基乙醇、正十二烷基乙醇或叔十二烷基乙醇。

在所述方法中，为使（A）丙烯酸树脂可用水分散化，可用碱性物如胺或无机碱中和至少一部分树脂中的羧基。所述碱性物是选自以下：选自甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、异丙胺、二异丙胺、三异丙胺、丁胺、二丁胺的烷基胺；选自二乙醇胺、二异丙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、甲基二乙醇胺的烷醇胺；选自乙二胺、丙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺的亚烷基多胺；氨、乙撑亚胺、吡咯烷、哌啶、哌嗪、吗啉、氢氧化钠、氢氧化钾。

在一种具体实施方案中，所采用的原料为：

（1）异丙醇                       5-10%

（2）丁基溶纤剂                   11-20%

（3）乙基溶纤剂                   7-15%