[发明专利]一种长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液及其制备方法。它为结构式如式Ⅰ所示，它制备方法包括步骤有(1)将环氧树脂、双酚A、溶剂在碱性催化剂下链增长反应；(2)然后加入长链脂肪半封闭型多异氰酸酯，进行接枝反应，再加入长链异氰酸酯改性叔胺，在有机酸1下，进行环氧链的端基开环反应，获得季铵盐结构的长链异氰酸酯接枝改性环氧树脂，再加入全封闭型多异氰酸酯、有机酸2、水和消泡剂，搅拌下制得。本发明可增加乳液对于颜填料的润湿分散性，提高成膜物的可塑性和耐防腐性；用该乳液研磨的色浆具有易研磨、分散性好，储存无沉淀；配制的阴极电泳涂料涂膜的施工性好、不易产生气泡、漆膜光泽高、硬度高、耐盐雾好等优点。

技术领域

本发明属于水性工业涂料色浆用分散乳液合成的技术领域，涉及一种长链异氰酸酯聚合物改性季铵盐型环氧树脂乳液的合成、制备方法及其应用。

背景技术

颜料分散水性树脂端基上的亲水性基团的类型对颜料分散性、电泳性和耐腐蚀性有较大的影响，特别阴极电泳涂料的泳透力、库仑效率很高，阴极电泳涂料主乳液也是以带有胺基的碱性高分子树脂为基体，所以水性色浆分散树脂不仅要考虑颜料分散性、水稀释稳定性，还要考虑对主乳液性能的影响，与水性乳液的基本性能相匹配；常规的分散树脂乳液有伯胺改性后与酸形成盐、硫代醇改性后与酸形成盐、叔胺改性后与酸形成季铵盐的3种方式：

符号优劣顺序为：○>○△>△>△X

鉴于此，对于施工性好的前提下，需要提供一种针对分散性好的分散树脂的耐腐蚀性进行改善的方法，以便阴极电泳涂料的各方面性能的综合提高，在新的环保政策下扩展应用范围。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的第一个目的是提供一种耐腐蚀好的水性分散树脂的长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液。

本发明的第二个目的是提供长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液的制备方法。

本发明的第三个目的是提供长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液在用于阴极电泳涂料中的应用。

技术方案，为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液，其特征在于，它的结构式为式Ⅰ所示：

其中φ：结构式为：

作为优选方案，其中R为多元醇与多异氰酸酯的加成反应结构：如：

本发明所述的长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液的数均分子量为3000～4000，重均分子量为8000～11000，分子量分布系数为1～5。

长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将环氧树脂、双酚A、少量溶剂在碱性催化剂的存在下链增长反应；

(2)然后加入长链脂肪半封闭型多异氰酸酯，进行接枝反应，然后再加入长链异氰酸酯改性叔胺，在有机酸1下，进行环氧链的端基开环反应，获得季铵盐结构的长链异氰酸酯接枝改性环氧树脂，再加入全封闭型多异氰酸酯、有机酸2、水和消泡剂，在高速搅拌下形成长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液。

其中，有机酸1和有机酸2与双酚A的当量比为0.1～1：3；

长链脂肪半封闭型多异氰酸酯和双酚A的当量比为0.5～1:2。

本发明所述的长链异氰酸酯改性季铵盐型环氧树脂乳液的制备方法的，包括以下步骤：

(1)将环氧树脂、双酚A混合，得到混合物；