專利名稱：一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電泳涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料 的制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)陰極電泳涂料使用各種類型含鉛固化催化劑，其中脂肪酸鉛與醋酸鉛的結(jié)合 使用催化效果非常理想。醋酸鉛為水溶性鉛，既可作為水溶性固化催化劑，又可水解結(jié)合酸 作為顏料分散樹脂的中和劑，能起到促進(jìn)固化和中和作用；脂肪酸鉛作為固化促進(jìn)劑可改 善涂膜的耐干燥斑痕性能；鉛在涂膜中還能提高涂膜的耐腐蝕能力。但鉛是最嚴(yán)重的環(huán)境 污染物之一。由于環(huán)保法規(guī)的限制，含鉛的電泳涂料已經(jīng)不能滿足涂料涂裝的發(fā)展。陰極 電泳裝作為新興的防護(hù)裝飾手段，取代涂料中所用的含鉛催化劑勢(shì)在必行。而為了加強(qiáng)環(huán) 保節(jié)能，還必須進(jìn)一步減少陰極電泳涂料涂裝過(guò)程中的有機(jī)揮發(fā)份，降低涂料的固化溫度。 因此本工作制備了低溫固化劑，并篩選出了固化催化劑，從而開發(fā)出了低溫固化的無(wú)鉛環(huán) 保型陰極電泳涂料。國(guó)內(nèi)專利03132255. 7公開了一種低溫固化的陰極電泳涂料用樹脂乳液，它是由 改性環(huán)氧樹脂20 70%、多元胺5 50%和可在120 140°C完全解封的封閉型多異氰酸 酯10 30%，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)和混合，再用有機(jī)酸中和后，在水中分散制成的，以上百分?jǐn)?shù)均以 固體重量計(jì)，其中改性環(huán)氧樹脂是環(huán)氧化合物與多羥基化合物，在催化劑作用下，用環(huán)氧樹 脂合成方法制成的，分子量為300 3000，其環(huán)氧化合物與多羥基化合物的純固體重量比 為5 8/2 5，所述環(huán)氧化合物是雙酚A 二縮水甘油醚和含柔性鏈的縮水甘油醚或縮水甘 油酯，所述多羥基化合物是雙酚A和含柔性鏈的多羥基化合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目地在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐腐蝕性強(qiáng)、固化程度好的環(huán) 保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料，其特征在于將 55%含量的色漿和35%含量的乳液按照1 4的質(zhì)量混兌在一起并加入和涂料相同質(zhì)量的 去離子水，循環(huán)48小時(shí)后即可電泳涂裝；所述的乳液配方質(zhì)量百分比陽(yáng)離子樹脂45%固化劑 2%增韌樹脂 4%醇醚溶劑表面活性劑流平劑殺菌劑0.5%
醋酸0. 5%
去離子水45%
所述的色漿配方質(zhì)量百分比
色漿用樹脂25%
潤(rùn)濕分散劑2%
流平劑1%
醋酸1%
去離子水25%
催干劑10%
高強(qiáng)度碳黑8%
增韌礦物土28%
所述的催干劑配方質(zhì)量百分比
色漿用樹脂50%
表面活性劑1%
醋酸0. 5%
去離子水10%
乳酸鉍19. 5%
氧化釔19%
所述的固化劑的制備方法在有冷凝器和氮?dú)獗Ｗo(hù)及回流裝置的四口燒瓶?jī)?nèi)，投
入IOOg甲苯二異氰酸酯和5g甲基異丁基酮，升溫至65°C ；在65-75°C之間滴加51g甲乙酮 肟，異氰酸值控制為160 ；加入29g乙二醇甲醚，加完后升溫至120°C，保溫2h，使異氰酸值 控制為28士 1，降溫至100°C滴加15g三羥甲基丙烷，攪拌30min后加入17g甲基異丁基酮 稀釋，異氰酸值控制為1以下，固化劑固體分控制為90%。所述的陽(yáng)離子樹脂的制備方法將聚醚多元醇1000 (PEGiOOO) 50g與雙酚A型環(huán)氧 樹脂(當(dāng)量1100) 500g加入到四口燒瓶中，并加入丙二醇苯醚IOOg卞基二甲胺0. 5g升溫 至120°C反應(yīng)4小時(shí)后，降至60°C，加入二乙醇胺30g反應(yīng)2小時(shí)后升溫12°C加入自制酮亞 胺IOOg保溫3小時(shí)后，降至50°C加入固化劑195g后反應(yīng)5小時(shí)后加入IOg去離子水并降 至40°C出料。所述的酮亞胺的制備方法將三乙烯四胺134g和甲基異丁基酮180g混合均勻后 升溫到120°C回流反應(yīng)8小時(shí)后，利用分水器中收集情況判定，水的收集量有34g-36g即為 反應(yīng)終點(diǎn)。所述的乳液固體含量(35 士 2) %，粒徑彡0. 20t. zm, pH值7. 0 士0. 5。所述的色漿 的制備方法將雙酚A型環(huán)氧樹脂750g加入到四口燒瓶中，并加入丙二醇苯醚80g升溫至 100°C待樹脂完全溶解后，降至60°C，加入二乙醇胺20g反應(yīng)2小時(shí)后升溫120°C加入自制 酮亞胺12g保溫3小時(shí)后，降至50°C加入固化劑240g后反應(yīng)4小時(shí)后加入IOg去離子水并 降至40°C出料。所述的色漿固含量(55士2)%，PH 5. 0-7. 0。所述的陽(yáng)離子樹脂及色漿用樹脂制備反應(yīng)如下 所述的催干劑催化機(jī)理反應(yīng) 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，固化程度較好，本發(fā)明120°C /20min烘烤完畢后實(shí)測(cè) GEL 95. 5% (電泳涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GEL > 90%即為干燥)，傳統(tǒng)電泳涂料烘烤溫度要170°C 以上才能達(dá)到90%的GEL值，耐腐蝕性強(qiáng)，抗黃變明顯優(yōu)于傳統(tǒng)含鉛電泳涂膜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。1、乳液的制備固化劑體系的制備在有冷凝器和氮?dú)獗Ｗo(hù)及回流裝置的四口燒瓶?jī)?nèi)，投入IOOg甲苯二異氰酸酯和 5g甲基異丁基酮，升溫至65°C;在65-75°C之間滴加51g甲乙酮肟，異氰酸值控制為160 ；加 入29g乙二醇甲醚，加完后升溫至120°C，保溫2h，使異氰酸值控制為28士 1，降溫至100°C 滴加15g三羥甲基丙烷，攪拌30min后加入17g甲基異丁基酮稀釋，異氰酸值控制為1以下， 固化劑固體分控制為90%。酮亞胺的制備將三乙烯四胺134g和甲基異丁基酮180g混合均勻后升溫到120°C回流反應(yīng)8小 時(shí)后，利用分水器中收集情況判定(水的收集量有34g-36g即為反應(yīng)終點(diǎn))。陽(yáng)離子樹脂的制備將聚醚多元醇1000(PEG1000)50g與雙酚A型環(huán)氧樹脂(當(dāng)量1100)500g加入到四 口燒瓶中，并加入丙二醇苯醚IOOg卞基二甲胺0. 5g升溫至120°C反應(yīng)4小時(shí)后，降至60°C， 加入二乙醇胺30g反應(yīng)2小時(shí)后升溫12°C加入自制酮亞胺IOOg保溫3小時(shí)后，降至50°C 加入固化劑195g后反應(yīng)5小時(shí)后加入IOg去離子水并降至40°C出料。陰極電泳用乳液制備(質(zhì)量百分比)陽(yáng)離子樹脂 45%固化劑2%

增韌樹脂
4%
醇醚溶劑 表面活性劑 流平劑
殺菌劑 0.5% 醋酸0.5%
去離子水 45%
乳液指標(biāo)為固體含量(35 士 2) %，粒徑彡0. 20t. zm, pH值7. 0 士 0. 5。1、色漿的制備色漿用樹脂的制備將雙酚A型環(huán)氧樹脂(當(dāng)量800) 750g加入到四口燒瓶中，并加入丙二醇苯醚80g 升溫至100°c待樹脂完全溶解后，降至60°C，加入二乙醇胺20g反應(yīng)2小時(shí)后升溫120°C加 入自制酮亞胺12g保溫3小時(shí)后，降至50°C加入固化劑240g后反應(yīng)4小時(shí)后加入IOg去離 子水并降至40°C出料。色漿催干劑的制備
色漿用樹脂50%
表面活性劑1%
醋酸0. 5%
去離子水10%
乳酸鉍19. 5%
氧化釔19%
催干劑指標(biāo)固含量(70士2) %，PH 5. 0-7. 0 細(xì)度20um
色漿的制備
色漿用樹脂25%
潤(rùn)濕分散劑2%
流平劑1%
醋酸1%
去離子水25%
催干劑10%
高強(qiáng)度碳黑8%
增韌礦物土28%
色漿指標(biāo)固含量(55士2) %，PH 5. 0-7. 0
3、將上述55%含量的黑色漿和35%含量的乳液按照1
4的質(zhì)量混兌在一起并
加入和涂料相同質(zhì)量的去離子水，循環(huán)48小時(shí)后即可電泳涂裝。無(wú)鉛低溫固化電泳涂膜與傳統(tǒng)含鉛電泳涂膜其他性能比較
權(quán)利要求
一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特征在于將55％含量的色漿和35％含量的乳液按照1∶4的質(zhì)量混兌在一起并加入和涂料相同質(zhì)量的去離子水，循環(huán)48小時(shí)后即可電泳涂裝；a.所述的乳液配方質(zhì)量百分比陽(yáng)離子樹脂 45％固化劑 2％增韌樹脂4％醇醚溶劑1％表面活性劑 1％流平劑 1％殺菌劑 0.5％醋酸0.5％去離子水45％b.所述的色漿配方質(zhì)量百分比色漿用樹脂 25％潤(rùn)濕分散劑 2％流平劑 1％醋酸1％去離子水25％催干劑 10％高強(qiáng)度碳黑 8％增韌礦物土 28％。
2.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特征在 于所述的催干劑配方質(zhì)量百分比色漿用樹脂 50% 表面活性劑 醋酸0.5%去離子水 10% 乳酸鉍19.5%氧化釔19%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特征 在于所述的陽(yáng)離子樹脂的制備方法將聚醚多元醇1000(PEG1000)50g與雙酚A型環(huán)氧樹 脂(當(dāng)量1100) 500g加入到四口燒瓶中，并加入丙二醇苯醚IOOg卞基二甲胺0. 5g升溫至 120°C反應(yīng)4小時(shí)后，降至60°C，加入二乙醇胺30g反應(yīng)2小時(shí)后升溫12°C加入自制酮亞胺 IOOg保溫3小時(shí)后，降至50°C加入固化劑195g后反應(yīng)5小時(shí)后加入IOg去離子水并降至 40°C出料。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特 征在于所述的酮亞胺的制備方法將三乙烯四胺134g和甲基異丁基酮180g混合均勻后升 溫到120°C回流反應(yīng)8小時(shí)后，利用分水器中收集情況判定，水的收集量有34g-36g即為反 應(yīng)終點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特征在 于所述的乳液固體含量(35 士 2) %，粒徑彡0. 20t. zm, pH值7. 0 士0. 5。
6.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特征 在于所述的色漿的制備方法將雙酚A型環(huán)氧樹脂750g加入到四口燒瓶中，并加入丙二醇 苯醚80g升溫至100°C待樹脂完全溶解后，降至60°C，加入二乙醇胺20g反應(yīng)2小時(shí)后升溫 120°C加入自制酮亞胺12g保溫3小時(shí)后，降至50°C加入固化劑240g后反應(yīng)4小時(shí)后加入 IOg去離子水并降至40°C出料。
7.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特征在 于所述的色漿固含量(55士2) %，PH 5. 0-7. 0。
8.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特征在 于所述的陽(yáng)離子樹脂及色漿用樹脂制備反應(yīng)如下
9.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特征在 于所述的催干劑催化機(jī)理反應(yīng)
全文摘要
本發(fā)明涉及電泳涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種環(huán)保型黑色低溫固化陰極電泳涂料的制備方法，其特征在于將55％含量的色漿和35％含量的乳液按照1∶4的質(zhì)量混兌在一起并加入和涂料相同質(zhì)量的去離子水，循環(huán)48小時(shí)后即可電泳涂裝；本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，固化程度較好，本發(fā)明120℃/20min烘烤完畢后實(shí)測(cè)GEL95.5％(電泳涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GEL＞90％即為干燥)，傳統(tǒng)電泳涂料烘烤溫度要170℃以上才能達(dá)到90％的GEL值，耐腐蝕性強(qiáng)，抗黃變明顯優(yōu)于傳統(tǒng)含鉛電泳涂膜。
文檔編號(hào)C09D7/12GK101928513SQ20101028463
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者凌國(guó)成, 劉薇薇, 周賢, 康佳, 祁康雷, 蘇向蘭, 范俊華, 趙穎 申請(qǐng)人:浩力森涂料(上海)有限公司