本發(fā)明涉及電泳材料，更具體地，涉及一種用于陰極電泳漆色漿的改性材料、色漿及制備方法。

背景技術：

電泳是涂裝金屬工件的最常用、也是最有效的方法之一。電泳涂裝是將具有導電性的被涂物浸在裝有電泳涂料的料槽中作為陰極/陽極，在料槽中另設置對應的陽極/陰極，在兩極間接通電流一段時間，在被涂物表面沉積出均勻細密的涂膜。其中，電泳涂料，也稱為電泳漆，是電泳涂裝過程中影響最終涂膜質量的一個重要因素。

電泳涂裝在汽車和各機械產業(yè)領域中應用廣泛，但是，產品在使用過程中，由于氣候、環(huán)境條件的影響，對涂膜的性能要求較高。此外，傳統(tǒng)電泳漆中含有有機鉛或錫類催化劑，其毒性大，污染環(huán)境。因此，目前，電泳漆主要以無毒、環(huán)保類型的漆料為主。

如公開號為cn104371427的中國專利申請，公開了一種陰極水溶性電泳漆色漿及其制備方法。該電泳漆包括環(huán)氧樹脂25-35％、炭黑5-15％、鈦白粉15-30％、抗分層劑2-6％、乳化劑2-4％和去離子水20-30％。該電泳漆色漿生產的產品的表面比較光滑，穩(wěn)定性好。

但是，由于環(huán)氧體系的環(huán)氧樹脂不耐候，電泳的工件若未及時噴涂耐候性漆，則會出現(xiàn)粉化的現(xiàn)象，會影響到涂膜的使用周期和對被涂裝產品的保護效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種用于陰極電泳漆色漿的改性材料、色漿及制備方法，以解決所制備的電泳漆膜不耐候、電泳工件易出現(xiàn)粉化的技術問題。

本發(fā)明中，份可以是μg、mg、g、kg等本領域公知的重量單位，也可以是其倍數(shù)，如1/10、1/100、10倍、100倍等。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于陰極電泳漆色漿的改性材料，包括：環(huán)氧型研磨樹脂、濕法云母粉、共溶劑和水。

優(yōu)選地，改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂與濕法云母粉的質量比為2:1-5:1。濕法云母粉的量加入過少，對所值得的電泳漆膜抗老化性能沒有明顯的優(yōu)化作用；加入過多，不利于色漿制備過程中各組分的混勻，會影響所制得改性材料或色漿的質量。

優(yōu)選地，改性材料含有如下重量份的成分：環(huán)氧型研磨樹脂22-28份、濕法云母粉5-10份、共溶劑6-13份和去離子水10-20份。其中，濕法云母粉的添加，能夠有效的增強電泳漆膜的耐候性能。

濕法云母粉的高純度、高光澤、大徑厚比以及片狀結構，將濕法云母粉、共溶劑、環(huán)氧型研磨樹脂與水充分混勻后，能夠有效的提高所制得的電泳漆膜的韌性、抗老化性和穩(wěn)定性。同時，在改性材料中，先使環(huán)氧型研磨樹脂與濕法云母粉充分混勻作為改性材料，便于配制色漿時，改性材料能夠與色漿中的環(huán)氧型研磨樹脂更好地混勻，以

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種陰極電泳漆色漿，該色漿包括有改性材料，此外，還含有基礎色漿和水。

優(yōu)選地，改性材料與基礎色漿的質量比為1:1-1:2。更優(yōu)選地，改性材料與基礎色漿的質量比為1:1-1:1.4。改性材料與基礎色漿的質量比例在合適的范圍，在增強色漿抗老化性能的同時，便于二者的混勻。

優(yōu)選地，基礎色漿包括：環(huán)氧型研磨樹脂、鈦白粉、炭黑、高嶺土、分散助劑、基材潤濕劑和去離子水。具體地，基礎色漿中環(huán)氧型研磨樹脂采用與改性材料中相同的環(huán)氧型研磨樹脂。

基礎色漿中含有的高嶺土能夠在電泳漆膜中形成一種網(wǎng)絡的結構，阻止顏料分離，控制顏料絮凝、沉降和貝納德旋渦流動，減輕浮色發(fā)花現(xiàn)象從而阻止浮色或發(fā)花。

優(yōu)選地，改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂與基礎色漿中的環(huán)氧型研磨樹脂的質量比為1:0.7-1:2。

更優(yōu)選地，改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂與基礎色漿中的環(huán)氧型研磨樹脂的質量比為1:1-1:1.4。

優(yōu)選地，基礎色漿包括如下重量份的成分：環(huán)氧型研磨樹脂20-30份、鈦白粉15-20份、炭黑0.5-2份、高嶺土10-15份、分散助劑0.1-0.3份、基材潤濕劑0.1-0.3份和去離子水5-10份。

現(xiàn)有色漿配制過程中，由于環(huán)氧型研磨樹脂為環(huán)氧體系，不耐候，電泳后的工件需及時噴涂耐候性涂層，否則容易出現(xiàn)粉化的情況。通過在基礎色漿中加入改性材料，以提高所制得電泳漆膜的抗老化性能，防止工件短時間內出現(xiàn)粉化現(xiàn)象。

優(yōu)選地，共溶劑為乙二醇丁醚、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚醋酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚醋酸酯、丙二醇單苯醚中的一種或幾種。

優(yōu)選的，共溶劑包括乙二醇丁醚和丁醇。

具體地，炭黑為三菱ma-7、cabots90b、cabotm1300、cabotm700、cabotm800、上海水溶性炭黑或山西德信隆n220。

具體地，分散助劑為tego760w、tego740w、byk110、byk130、byk161、byk163或byk198。其中，tego指代羧酸型α-亞氨基乙酸系兩性表面活性劑，即n-烷基甘胺酸系；byk110、byk130、byk161、byk163或byk198是由德國貝克公司生產的系列分散劑。

具體地，基材潤濕劑為tego245、tego270、tego280、tego4100、tego4200、tego500、byk180、byk190、byk184、byk154、byk155、byk2000、byk2001、byk2010或byk2020。其中，tego指代羧酸型α-亞氨基乙酸系兩性表面活性劑，即n-烷基甘胺酸系；byk180、byk190、byk184、byk154、byk155、byk2000、byk2001、byk2010或byk2020是由德國貝克公司生產的系列潤濕劑。

優(yōu)選地，色漿中的固含量為48％-52％。使色漿的固含量保持在合適的范圍，在色漿與乳液混合時，便于調控電泳漆的固含量在合適的范圍。

優(yōu)選地，一種陰極電泳漆色漿，包括：基礎色漿、改性材料和水；

所述基礎色漿包括環(huán)氧型研磨樹脂、鈦白粉、炭黑、高嶺土、分散助劑、基材潤濕劑和去離子水；

所述改性材料包括環(huán)氧型研磨樹脂、濕法云母粉、共溶劑和水；

優(yōu)選地，改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂與濕法云母粉的質量比為2:1-5:1。

優(yōu)選地，所述改性材料與所述基礎色漿的質量比為1:1-1:2；

優(yōu)選地，所述改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂與所述基礎色漿中的環(huán)氧型研磨樹脂的質量比為1:0.7-1:2。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供一種陰極電泳漆色漿的制備方法，以用于制備上述色漿，包括：

步驟s1、將組成基礎色漿的各基礎原料攪拌均勻，并研磨后，得到基礎色漿；

步驟s2、將組成改性材料的各基礎原料攪拌均勻，得到改性材料；

步驟s3、將所述基礎色漿和所述改性材料攪拌混勻，經(jīng)研磨后得到混合物，在所述混合物中加入去離子水混勻，即得。

具體地，步驟s1中，基礎色漿中的各基礎原料包括如下重量份的成分：環(huán)氧型研磨樹脂20-30份、鈦白粉15-20份、炭黑0.5-2份、高嶺土10-15份、分散助劑0.1-0.3份、基材潤濕劑0.1-0.3份和去離子水5-10份。

在加入改性材料前，基礎色漿中混勻的各組分先經(jīng)過研磨，以保證所制備的基礎色漿的細度保持在合適的范圍；改性材料中的各組分混勻后再加入到基礎色漿中，與基礎色漿混勻后，再研磨一次，以使改性材料與基礎材料充分混勻，同時，充分保證所制備得到的色漿的細度保持在合適的范圍。

具體地，步驟s1中，將基礎色漿的各基礎原料混勻，攪拌20min-40min，并研磨，以使物料的細度保持在15μm。

具體地，步驟s2中，改性材料中的各基礎原料包括如下重量份的成分：環(huán)氧型研磨樹脂22-28份、濕法云母粉5-10份、共溶劑6-13份和去離子水10-20份。

優(yōu)選地，改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂與濕法云母粉的質量比為2:1-5:1。

具體地，步驟s2中，將改性材料的各基礎原料混勻，攪拌20min-40min，并研磨，以使物料的細度保持在15μm。

具體地，步驟s3中，將改性材料加入到基礎色漿中，使二者混合均勻，再經(jīng)砂磨機研磨后，得到充分混勻后的混合物，在該混合物中加入適量的水，即得到最終用于電泳漆的色漿。其中，色漿的固含量為48％-52％。

所述改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂與所述濕法云母粉的質量比為2:1-5:1。

優(yōu)選地，改性材料與基礎色漿的質量比為1:1-1:2。

更優(yōu)選地，改性材料與基礎色漿的質量比為1:1-1:1.4。

優(yōu)選地，改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂與基礎色漿中的環(huán)氧型研磨樹脂的質量比為1:0.7-1:2。

更優(yōu)選地，改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂與基礎色漿中的環(huán)氧型研磨樹脂的質量比為1:1-1:1.4。

本發(fā)明的有益效果主要如下：

(1)改性材料中加入濕法云母粉，先將濕法云母粉與環(huán)氧型研磨樹脂混合，以使?jié)穹ㄔ颇阜鄹玫幕旌嫌谏珴{中；

(2)在基礎色漿中添加含有濕法云母粉的改性材料，從而提高電泳漆色漿的耐候性，增強其耐老化性能；

(3)改性材料中的環(huán)氧型研磨樹脂和濕法云母粉按照配比進行配制，既能夠保證色漿的抗老化性能，又能夠使?jié)穹ㄔ颇阜鄹玫幕靹蛉肷珴{中；

(4)基礎色漿的各組分進行混勻并研磨，以保證達到合適的色漿細度；基礎色漿與改性材料混勻后再研磨一遍以更好的混合好濕法云母粉，保持云母粉的片狀結構。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

一種陰極電泳漆色漿，包括基礎色漿、改性材料和水。

基礎色漿包括如下重量份的成分：環(huán)氧型研磨樹脂27份、鈦白粉18份、炭黑1.5份、高嶺土12份、分散助劑0.25份、基材潤濕劑0.25份和去離子水8份。

改性材料包括如下重量份的成分：環(huán)氧型研磨樹脂27份、濕法云母粉9份、共溶劑8份和去離子水18份。

并采用如下方法制備用于電泳漆色漿：

步驟s1、將組成基礎色漿的各基礎原料攪拌均勻，并研磨30min后，得到基礎色漿；

步驟s2、將組成改性材料的各基礎原料攪拌均勻，得到改性材料；

步驟s3、將所述基礎色漿和所述改性材料攪拌混勻，經(jīng)研磨后得到混合物，在所述混合物中加入去離子水混勻，即得。

具體地，所制得的色漿的固含量為50％，用含有上述色漿的電泳漆制備得到的電泳漆膜，其抗老化時間可以達到250h。

實施例2

一種陰極電泳漆色漿，其與實施例1的不同之處在于：改性材料中包括重量份為6份的濕法云母粉。用含有上述色漿的電泳漆制備得到的電泳漆膜，其抗老化時間可以達到200h。

實施例3

一種陰極電泳漆色漿，其與實施例1的不同之處在于：改性材料中包括重量份為22份的環(huán)氧型研磨樹脂。用含有上述色漿的電泳漆制備得到的電泳漆膜，其抗老化時間可以達到180h。

實施例4

一種陰極電泳漆色漿，其與實施例1的不同之處在于：基礎色漿中包括重量份為22份的環(huán)氧型研磨樹脂。用含有上述色漿的電泳漆制備得到的電泳漆膜，其抗老化時間可以達到220h。

對比例1

一種陰極電泳漆色漿，其與實施例1的不同之處在于：基礎色漿中不加入改性材料。用含有上述色漿的電泳漆制備得到的電泳漆膜，其抗老化時間可以達到90h。

最后，本發(fā)明的方法僅為較佳的實施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。