專利名稱：一種高泳透力陰極電泳涂料及其制備方法和使用方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種電泳涂料，特別是一種高泳透力陰極電泳涂料及其制備方法和使
用方法。
背景技術(shù)：
陰極電泳涂裝技術(shù)于I 9 7 6年投人工業(yè)生產(chǎn)以來由于其涂膜性能優(yōu)異、涂料利用率高及三廢排放少等優(yōu)點，陰極電泳涂料及其相關技術(shù)的發(fā)展非常迅速。發(fā)展至今目前全世界的主要汽車制造企業(yè)，幾乎無一不采用陰極電泳涂裝來解決車身防腐蝕問題。電泳 涂裝能在復雜的工件表面形成一層涂膜，但常常因產(chǎn)生電屏蔽現(xiàn)象，使被涂裝工件內(nèi)外表面的涂膜厚薄不均，內(nèi)表面漆膜腳薄，嚴重影響整個工件的防腐蝕性能。能否使被涂裝工件的凹深處、縫隙處或被屏蔽處均勻地涂上漆膜，成了衡量陰極電泳涂料質(zhì)量的重要制備即“泳透力”(在電泳涂裝過程中使背離電極的被涂物表面涂上漆的能力稱之泳透力)。對于高防腐蝕要求的汽車車身的電泳涂裝來說，解決被涂裝工件的凹深處、縫隙處和被屏蔽處均勻涂裝的技術(shù)手段，是使用高泳透力的電泳涂料可以在較低的成本下達到高防腐蝕要求，具有較高的經(jīng)濟效益，適應高環(huán)保的要求。綜上所述目前急需一種具備有高泳透力，能滿足復雜的表面結(jié)構(gòu)的工件表面電泳涂裝，并且使得被涂裝工件表面及凹深處、縫隙處或被屏蔽處獲得厚度均勻的涂膜層的陰極電泳涂料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的涂裝時在工件的凹深處、縫隙處和被屏蔽處不能均勻涂裝的不足，提供具備有高泳透力，能滿足復雜的表面結(jié)構(gòu)的工件表面電泳涂裝，并且使得被涂裝工件表面及凹深處、縫隙處或被屏蔽處獲得厚度均勻的涂膜層的陰極電泳涂料以及其制備方法和使用方法。本發(fā)明通過以下方法和技術(shù)實現(xiàn)上述目的
本發(fā)明涉及一種高泳透力陰極電泳涂料，包括獨立儲存的陰極電泳涂料乳液和色漿，陰極電泳涂料乳液和色漿在進行涂裝前按照使用方法再進行混合。陰極電泳涂料乳液與色漿的組成比例為1:4 6 ;所述的陰極電泳涂料乳液是將30 40份主體樹脂、5 10份固化劑、I 2份高沸點醇醚類助溶劑、O. 5 I份有機酸依次加入反應釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下；再將40 50份去離子水分兩次或兩次以上加入反應釜中進行高速乳化2 3小時，乳化溫度控制在40°C以下；用過濾器過濾獲得所述的陰極電泳涂料乳液。所述主體樹脂是將低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹月旨，環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸進行擴鏈反應，然后通過兩種或兩種以上的胺混合對環(huán)氧樹脂胺化開環(huán)反應而成。本發(fā)明是運用多種胺混合對雙酚A環(huán)氧樹脂進行胺化改性制得優(yōu)良的陽離子型樹脂，這種樹脂分子量要足夠大，含有一定的水溶性基團，以保證在水中形成穩(wěn)定的分散體系。只有分子量足夠大，中和率低，低MEQ值，電泳漆液才能近于中性，從而具有較高的庫侖效率和泳透力，使漆膜平整而具有良好的防腐性。MEQ (MEQA)值是對于涂料固含量的IOOg所需中和劑的毫摩爾數(shù)，其單位為mmol/100g。所述乳液指標控制為固體含量3 5土 2 %，粒徑彡O. 20 μ m，p H值6. 5±0. 5，電導率 1500±500，粘度< lOOcpso所述色漿是由40 50份分散色漿專用樹脂、38 45份色粉與填料混合物、I 2份高沸點醇醚類成膜助溶劑、10 15份去離子水組成；所述分散樹脂是將低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備獲得中分子量環(huán)氧樹脂，然后用半封閉異氰酸酯與中分子量環(huán)氧樹脂反應得到異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂，將異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂再叔胺開環(huán)反應獲得分散樹脂。乳化用的主體樹脂用雙酚A和異辛酸等對低分子量環(huán)氧樹脂進行改性后，得到分 子量足夠大的改性環(huán)氧樹脂再用多種多元胺進行改性，這樣的乳液中和率低，低MEQ值與色漿(環(huán)氧樹脂改性擴鏈反應，和用半封閉異氰酸酯與其接枝反應，再用胺開環(huán)反應得到分子量足夠大的陽離子環(huán)氧樹脂，對填料提供優(yōu)異的潤濕作用，色漿穩(wěn)定性優(yōu)異)進行配比，得到的涂膜交聯(lián)密度更好，可在更高電壓(300V)下電泳，泳透力高，防腐性更優(yōu)的涂膜。本發(fā)明涉及的固化劑、高沸點醇醚類助溶劑、有機酸、高沸點醇醚類成膜助溶劑、色粉與填料混合物可以是使用涂料領域或化工領域中常用的原料，所述色粉與填料混合物中所述的填料可以是高嶺土或其他涂料領域或化工領域中常用的填料。高泳透力陰極電泳涂料的制備方法，包括以下步驟
(一)主體樹脂制備，主體樹脂改性整個反應包括有環(huán)氧樹脂擴鏈反應、多種胺混合對環(huán)氧樹脂開環(huán)胺化反應；
S10:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸摩爾比為3 5 2 I，反應溫度為120 130°C，反應時間為3 4小時，制備的樹脂平均分子量為1000 2000 ；
Sll:是用酮亞胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺與上述步驟制備的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應，環(huán)氧樹脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亞胺的摩爾比為12 15 : 5 6 : 8 9 : 1，反應溫度為110 120°C，反應時間為2 3小時。(二)陰極電泳涂料乳液制備
S20:依次將30 40份主體樹脂、5 10份固化劑、I 2份高沸點醇醚類助溶劑、
0.5 I份有機酸加入反應釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下；
S21:再將去40 50份離子水分兩次或兩次以上加入反應釜中在乳化溫度控制在400C以下進行高速乳化2 3小時的乳液；
S22:將乳液通過濾器過濾得到固體含量35±2%，粒徑<0. 20μ m，P H值6. 5±0. 5，電導率1500±500，粘度< lOOcps的陰極電泳涂料乳液。(三)分散色漿專用樹脂制備，分散色漿專用樹脂的制備包括有環(huán)氧樹脂擴鏈反應，半封閉異氰酸酯的制備和接枝反應，叔胺類全封閉異氰酸酯的制備和開環(huán)反應得到分子量足夠大的陽離子環(huán)氧樹脂，對填料提供優(yōu)異的潤濕作用，色漿穩(wěn)定性優(yōu)異。S30:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹脂，所述低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸的摩爾比為5 6:4:1，反應溫度為120 130°C，反應時間為3 4小時，制備的中分子量環(huán)氧樹脂平均分子量為800 1500 ；
S31:用異氰酸酯和封閉溶劑反應制備半封閉異氰酸酯，異氰酸酯和封閉溶劑的摩爾比為1:1，反應溫度為50 70°C，反應時間為3 5小時；
S32:將半封閉異氰酸酯與中分子量環(huán)氧樹脂上反應，生成異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂；半封閉異氰酸酯與擴鏈的環(huán)氧摩爾比為1:2 3，反應溫度為120 130°C，反應時間為I 2小時；
S33:用叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應獲得分散色漿專用樹脂，叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂的摩爾比為I 2:1 ; (四)色漿的制備
S40:將40 50份分散色漿專用樹脂、38 45份色粉與填料混合物、I 2份高沸點醇醚類成膜助溶劑、10 15份去離子水依次加入容器中，開動攪拌混合均勻；
S41:加入顏料高速分散，再用砂磨機研磨至細度< 15 μ m，用袋式過濾機過濾得到色漿；色漿的細度彡15 μ m，固體含量50±2，P H值7. 5±0. 5，電導率800±400。適合本發(fā)明電泳涂裝方法的被涂物，只要具有導電性就行，沒有特別的限制。經(jīng)過一次陰極電泳涂裝即可獲得優(yōu)良的附著力、低收縮率、耐腐蝕、高庫侖效率、高泳透力、高防腐蝕性等的涂層。所述的高泳透力陰極電泳涂料的使用方法，其使用步驟如下
S61:工件涂裝前將色漿和乳液按比例1:4 6配比混合獲得涂料工作液；混合過程加入去離子水將涂料工作液固體含量調(diào)整到15% 30%，循環(huán)攪拌4 8小時獲得陰極電泳涂料槽液；陰極電泳涂料槽液的PH為6. 5±O. 5，電導率1000±300，MEQA值22±3，庫侖效率> 40.福特盒法測得泳透力> 20CM，電泳電壓250±500V，電泳溫度為26 30°C，電泳時間為I 3min ;涂膜在160 170°C固化20 30分鐘；
S62:將陰極電泳涂料槽液裝入電泳涂裝設備進行涂裝。本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的涂裝時在工件的凹深處、縫隙處和被屏蔽處不能均勻涂裝的不足，提供具備有高泳透力，能滿足復雜的表面結(jié)構(gòu)的工件表面電泳涂裝，并且使得被涂裝工件表面及凹深處、縫隙處或被屏蔽處獲得厚度均勻的涂膜層的陰極電泳涂料以及其制備方法和使用方法。并且對被涂裝物體的材質(zhì)要求低，被涂裝物體只需要金屬材料即可。涂膜性能評價電泳涂裝的具體條件為槽溫28±2°C按常規(guī)方法在250±50V下通電電泳至膜厚20±2Mm。電泳結(jié)束后洗凈，再在160°C下烘烤20min，然后進行涂膜性能評價，結(jié)果如表所示 __
項目 I技術(shù)指標—
外觀 —平整、光滑、無縮孔
光澤I_^60_
f寸著力性2 ~
鉛筆硬度3 5 2H_
耐堿性4 —合格
耐酸性5 合格_
耐鹽霧性6 S 1000 單邊擴蝕不超過2mm 福特盒法 I彡20CM'
I用光澤計測定60°的光澤；2在涂膜上用切割刀割成100個棋盤格，再在其上貼附膠帶紙后，快速剝離膠帶紙，觀察涂膜的附著狀態(tài)100/100 沒有脫落；0/100 全部脫落；
3按JIS K 5400標準，以劃破判定；
4在20°C的O. I摩爾的NaOH中浸潰8h后，觀察涂面的狀態(tài)；
5在20°C的O. 05摩爾的硫酸中浸潰8h后，觀察涂面狀態(tài)；
6涂膜磷化板的厚度20±2Mm，在鹽霧箱IOOOh后，觀察涂面狀態(tài)。
具體實施方式

實施例一包括獨立儲存的陰極電泳涂料乳液和色漿，陰極電泳涂料乳液和色漿在進行涂裝前按照使用方法再進行混合。陰極電泳涂料乳液與色漿的組成比例為1:4;所述的陰極電泳涂料乳液是將30份主體樹脂、5份固化劑、I份高沸點醇醚類助溶劑、O. 5份有機酸依次加入反應釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下；再將40份去離子水分兩次或兩次以上加入反應釜中進行高速乳化2 3小時，乳化溫度控制在40°C以下；用過濾器過濾獲得所述的陰極電泳涂料乳液。所述主體樹脂是將低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹月旨，環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸進行擴鏈反應，然后通過兩種或兩種以上的胺混合對環(huán)氧樹脂胺化開環(huán)反應而成。本發(fā)明是運用多種胺混合對雙酚A環(huán)氧樹脂進行胺化改性制得優(yōu)良的陽離子型樹脂，這種樹脂分子量要足夠大，含有一定的水溶性基團，以保證在水中形成穩(wěn)定的分散體系。只有分子量足夠大，中和率低，低MEQ值，電泳漆液才能近于中性，從而具有較高的庫侖效率和泳透率，使漆膜平整而具有良好的防腐性。所述乳液指標控制為固體含量3 5土 2 %，粒徑彡O. 20 μ m，p H值6. 5±0. 5，電導率 1500±500，粘度< lOOcpso所述色漿是由40份分散色漿專用樹脂、38份色粉與填料混合物、I份高沸點醇醚類成膜助溶劑、10份去離子水組成；所述分散樹脂是將低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備獲得中分子量環(huán)氧樹脂，然后用半封閉異氰酸酯與中分子量環(huán)氧樹脂反應得到異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂，將異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂再叔胺開環(huán)反應獲得分散樹脂。乳化用的主體樹脂用雙酚A和異辛酸等對低分子量環(huán)氧樹脂進行改性后，得到分子量足夠大的改性環(huán)氧樹脂再用多種多元胺進行改性，這樣的乳液中和率低，低MEQ值與色漿(環(huán)氧樹脂擴鏈反應，半封閉異氰酸酯的制備和接枝反應，和開環(huán)反應得到分子量足夠大的陽離子環(huán)氧樹脂，對填料提供優(yōu)異的潤濕作用，色漿穩(wěn)定性優(yōu)異)進行配比，得到的涂膜交聯(lián)密度更好，可在更高電壓(300V)下電泳，泳透力高，防腐性更優(yōu)的涂膜。高泳透力陰極電泳涂料的制備方法，包括以下步驟
(一)主體樹脂制備，主體樹脂改性整個反應包括有環(huán)氧樹脂擴鏈反應、多種胺混合對環(huán)氧樹脂開環(huán)胺化反應；
S10:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸摩爾比為3 2 1，反應溫度為120°C，反應時間為3小時，制備的樹脂平均分子量為1000 2000 ；
Sll:是用酮亞胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺與上述步驟制備的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應，環(huán)氧樹脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亞胺的摩爾比為12 5 9 1，反應溫度為110°c，反應時間為2小時。(二)陰極電泳涂料乳液制備
S20:依次將30份主體樹脂、5份固化劑、I份高沸點醇醚類助溶劑、O. 5份有機酸加入反應釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下；
S21:再將去40份離子水分兩次或兩次以上加入反應釜中在乳化溫度控制在40°C以下進行高速乳化2 3小時的乳液；
S22:將乳液通過濾器過濾得到固體含量35±2%，粒徑<0. 20μ m，P H值6. 5±0. 5，電導率1500±500，粘度< lOOcps的陰極電泳涂料乳液。(三)分散色漿專用樹脂制備，分散色漿專用樹脂的制備包括有環(huán)氧樹脂擴鏈反應，半封閉異氰酸酯的制備和接枝反應，叔胺類全封閉異氰酸酯的制備和開環(huán)反應得到分·子量足夠大的陽離子環(huán)氧樹脂，對填料提供優(yōu)異的潤濕作用，色漿穩(wěn)定性優(yōu)異。S30:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹脂，所述低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸的摩爾比為5 6:4:1，反應溫度為120 130°C，反應時間為3 4小時，制備的中分子量環(huán)氧樹脂平均分子量為800 1500 ；
S31:用異氰酸酯和封閉溶劑反應制備半封閉異氰酸酯，異氰酸酯和封閉溶劑的摩爾比為1:1，反應溫度為50°C，反應時間為3小時；
S32:將半封閉異氰酸酯與中分子量環(huán)氧樹脂上反應，生成異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂；半封閉異氰酸酯與擴鏈的環(huán)氧摩爾比為1:2，反應溫度為120°C，反應時間為I小時；
S33:用叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應獲得分散色漿專用樹脂，叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂的摩爾比為1:1;
(四)色漿的制備
S40:將40 50份分散色漿專用樹脂、38 45份色粉與填料混合物、I份高沸點醇醚類成膜助溶劑、10份去離子水依次加入容器中，開動攪拌混合均勻；
S41:加入顏料高速分散，再用砂磨機研磨至細度< 15 μ m，用袋式過濾機過濾得到色漿；色漿的細度彡15 μ m，固體含量50±2，P H值7. 5±0. 5，電導率800±400。適合本發(fā)明電泳涂裝方法的被涂物，只要具有導電性就行，沒有特別的限制。經(jīng)過一次陰極電泳涂裝即可獲得優(yōu)良的附著力、低收縮率、耐腐蝕、高庫侖效率、高泳透力、高防腐蝕性等的涂層。所述的高泳透力陰極電泳涂料的使用方法，其使用步驟如下
S61:工件涂裝前將色漿和乳液按比例1:4配比混合獲得涂料工作液；混合過程加入去離子水將涂料工作液固體含量調(diào)整到15% 30%，循環(huán)攪拌4 8小時獲得陰極電泳涂料槽液；陰極電泳涂料槽液的PH為6. 5±0· 5，電導率1000±300，MEQA值22±3，庫侖效率>40.福特盒法測得泳透力> 20CM，電泳電壓200±500V，電泳溫度為27 29°C，電泳時間為I 3min ;涂膜在160 170°C固化20 30分鐘；
S62:將陰極電泳涂料槽液裝入電泳涂裝設備進行涂裝。實施例二 包括獨立儲存的陰極電泳涂料乳液和色漿，陰極電泳涂料乳液和色漿在進行涂裝前按照使用方法再進行混合。陰極電泳涂料乳液與色漿的組成比例為I: 6;所述的陰極電泳涂料乳液是將40份主體樹脂、10份固化劑、2份高沸點醇醚類助溶劑、I份有機酸依次加入反應釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下；再將50份去離子水分兩次或兩次以上加入反應釜中進行高速乳化2 3小時，乳化溫度控制在40°C以下；用過濾器過濾獲得所述的陰極電泳涂料乳液。所述色漿是由50份分散色漿專用樹脂、45份色粉與填料混合物、2份高沸點醇醚類成膜助溶劑、15份去離子水組成；
實施例三包括獨立儲存的陰極電泳涂料乳液和色漿，陰極電泳涂料乳液和色漿在進行涂裝前按照使用方法再進行混合。陰極電泳涂料乳液與色漿的組成比例為1:5;所述的陰極電泳涂料乳液是將35份主體樹脂、7份固化劑、I. 5份高沸點醇醚類助溶劑、O. 75份有機酸依次加入反應釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下；再將45份去離子水分兩次或兩次以上加入反應釜中進行高速乳化2. 5小時，乳化溫度控制在40°C以下；用過濾器過濾獲得所述的陰極電泳涂料乳液。所述色漿是由45份分散色漿專用樹脂、41份色粉與填料混合物、I. 5份高沸點醇 醚類成膜助溶劑、13份去離子水組成；
實施例四高泳透力陰極電泳涂料的制備方法，包括以下步驟
(一)主體樹脂制備，主體樹脂改性整個反應包括有環(huán)氧樹脂擴鏈反應、多種胺混合對環(huán)氧樹脂開環(huán)胺化反應；
S10:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸摩爾比為5 2 I，反應溫度為130°C，反應時間為4小時，制備的樹脂平均分子量為1000 2000 ；
Sll:是用酮亞胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺與上述步驟制備的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應，環(huán)氧樹脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亞胺的摩爾比為15 6 9 1，反應溫度為120°C，反應時間為3小時。(二)陰極電泳涂料乳液制備
S20:依次將40份主體樹脂、10份固化劑、2份高沸點醇醚類助溶劑、I份有機酸加入反應釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下；
S21:再將去50份離子水分兩次或兩次以上加入反應釜中在乳化溫度控制在40°C以下進行聞速乳化3小時的乳液；
S22:將乳液通過濾器過濾得到固體含量35±2%，粒徑<0. 20μ m，pH值6. 5±0. 5，電導率1500±500，粘度< lOOcps的陰極電泳涂料乳液。(三)分散色漿專用樹脂制備，分散色漿專用樹脂的制備包括有環(huán)氧樹脂擴鏈反應，半封閉異氰酸酯的制備和接枝反應，叔胺類全封閉異氰酸酯的制備和開環(huán)反應得到分子量足夠大的陽離子環(huán)氧樹脂，對填料提供優(yōu)異的潤濕作用，色漿穩(wěn)定性優(yōu)異。S30:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹脂，所述低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸的摩爾比為6:4:1，反應溫度為130°C，反應時間為4小時，制備的中分子量環(huán)氧樹脂平均分子量為800 1500 ；
S31:用異氰酸酯和封閉溶劑反應制備半封閉異氰酸酯，異氰酸酯和封閉溶劑的摩爾比為1:1，反應溫度為70°C，反應時間為5小時；
S32:將半封閉異氰酸酯與中分子量環(huán)氧樹脂上反應，生成異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂；半封閉異氰酸酯與擴鏈的環(huán)氧摩爾比為I: 3，反應溫度為130°C，反應時間為2小時；
S33:用叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應獲得分散色漿專用樹脂，叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂的摩爾比為2:1 ；
(四)色漿的制備
S40:將50份分散色漿專用樹脂、45份色粉與填料混合物、2份高沸點醇醚類成膜助溶齊U、15份去離子水依次加入容器中，開動攪拌混合均勻；
S41:加入顏料高速分散，再用砂磨機研磨至細度< 15 μ m，用袋式過濾機過濾得到色漿；色漿的細度彡15 μ m，固體含量50±2，P H值7. 5±0. 5，電導率800±400。實施例五高泳透力陰極電泳涂料的制備方法，包括以下步驟
(一)主體樹脂制備，主體樹脂改性整個反應包括有環(huán)氧樹脂擴鏈反應、多種胺混合對環(huán)氧樹脂開環(huán)胺化反應； S10:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸摩爾比為4 2 I，反應溫度為125°C，反應時間為3. 5小時，制備的樹脂平均分子量為1000 2000 ；
Sll:是用酮亞胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺與上述步驟制備的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應，環(huán)氧樹脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亞胺的摩爾比為14 5.5 8.5 I :，反應溫度為115°C，反應時間為2. 5小時。(二)陰極電泳涂料乳液制備
S20:依次將35份主體樹脂、7份固化劑、I. 5份高沸點醇醚類助溶劑、O. 75份有機酸加入反應釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下；
S21:再將去45份離子水分兩次或兩次以上加入反應釜中在乳化溫度控制在40°C以下進行聞速乳化2. 5小時的乳液；
S22:將乳液通過濾器過濾得到固體含量35±2%，粒徑<0. 20μ m，pH值6. 5±0. 5，電導率1500±500，粘度< lOOcps的陰極電泳涂料乳液。(三)分散色漿專用樹脂制備，分散色漿專用樹脂的制備包括有環(huán)氧樹脂擴鏈反應，半封閉異氰酸酯的制備和接枝反應，叔胺類全封閉異氰酸酯的制備和開環(huán)反應得到分子量足夠大的陽離子環(huán)氧樹脂，對填料提供優(yōu)異的潤濕作用，色漿穩(wěn)定性優(yōu)異。S30:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹脂，所述低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸的摩爾比為5. 5:4:1，反應溫度為125°C，反應時間為3 4小時，制備的中分子量環(huán)氧樹脂平均分子量為800 1500 ；
S31:用異氰酸酯和封閉溶劑反應制備半封閉異氰酸酯，異氰酸酯和封閉溶劑的摩爾比為1:1，反應溫度為60°c,反應時間為4小時；
S32:將半封閉異氰酸酯與中分子量環(huán)氧樹脂上反應，生成異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂；半封閉異氰酸酯與擴鏈的環(huán)氧摩爾比為1:2. 5，反應溫度為125°C，反應時間為I. 5小時；S33:用叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應獲得分散色漿專用樹脂，叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂的摩爾比為I. 5:1 ;
(四)色漿的制備
S40:將47份分散色漿專用樹脂、43份色粉與填料混合物、I. 5份高沸點醇醚類成膜助溶劑、13份去離子水依次加入容器中，開動攪拌混合均勻；
S41:加入顏料高速分散，再用砂磨機研磨至細度< 15 μ m，用袋式過濾機過濾得到色漿；色漿的細度彡15 μ m，固體含量50±2，P H值7. 5±0. 5，電導率800±400。
權(quán)利要求
1.一種高泳透力陰極電泳涂料，其特征在于包括獨立儲存的陰極電泳涂料乳液和色漿，陰極電泳涂料乳液與色漿的組成比例為1:4 6 ;所述的陰極電泳涂料乳液是將30 40份主體樹脂、5 10份固化劑、I 2份高沸點醇醚類助溶劑、O. 5 I份有機酸依次加入乳化分散機中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下；再將40 50份去離子水分兩次或兩次以上加入乳化分散機中進行高速乳化2 3小時，乳化溫度控制在40°C以下；用過濾器過濾獲得所述的陰極電泳涂料乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高泳透力陰極電泳涂料，其特征在于所述主體樹脂是將低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量改性環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸進行擴鏈反應，然后通過兩種或兩種以上的胺混合對改性的環(huán)氧樹脂胺化開環(huán)反應而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高泳透力陰極電泳涂料，其特征在于所述乳液指標控制為固體含量35土 2 %，粒徑彡0.20μ m，p H值6. 5±0. 5，電導率1500±500，粘度< lOOcpso
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的高泳透力陰極電泳涂料，其特征在于色漿是由40 50份分散色漿專用樹脂、38 45份色粉與填料混合物、I 2份高沸點醇醚類成膜助溶劑、10 15份去離子水組成；所述分散樹脂是將低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備獲得中分子量環(huán)氧樹脂，然后用半封閉異氰酸酯與中分子量環(huán)氧樹脂反應得到異氰酸酯改性環(huán)氧樹脂，將異氰酸酯改性環(huán)氧樹脂再用叔胺開環(huán)反應獲得分散樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的高泳透力陰極電泳涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (一)主體樹脂制備 ·S10:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量改性環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹月旨、雙酚A與異辛酸摩爾比為3 5 2 I，反應溫度為120 130°C，反應時間為3 4小時，制備的樹脂平均分子量為1000 2000 ； ·Sll:是用酮亞胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺與上述步驟制備的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應，環(huán)氧樹脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亞胺的摩爾比為12 15 : 5 6 : 8 9 : 1，反應溫度為110 120°C，反應時間為2 3小時； (二)陰極電泳涂料乳液制備 ·S20:依次將30 40份主體樹脂、5 10份固化劑、I 2份高沸點醇醚類助溶劑、·O. 5 I份有機酸加入乳化分散機中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下； ·S21:再將去40 50份離子水分兩次或兩次以上加入乳化分散機中在乳化溫度控制在·400C以下進行高速乳化2 3小時的乳液； ·S22:將乳液通過濾器過濾得到固體含量35±2%，粒徑<0. 20μ m，pH值6. 5±0. 5，電導率1500±500，粘度< lOOcps的陰極電泳涂料乳液； (三)分散色漿專用樹脂制備 ·S30:由低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A和異辛酸反應制備中分子量環(huán)氧樹脂，所述低分子量環(huán)氧樹脂、雙酚A與異辛酸的摩爾比為5 6:4:1，反應溫度為120 130°C，反應時間為·3 4小時，制備的中分子量環(huán)氧樹脂平均分子量為800 1500 ； ·S31:用異氰酸酯和封閉溶劑反應制備半封閉異氰酸酯，異氰酸酯和封閉溶劑的摩爾比為1:1，反應溫度為50 70°C，反應時間為3 5小時； S32:將半封閉異氰酸酯與中分子量環(huán)氧樹脂上反應，生成異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂；半封閉異氰酸酯與擴鏈的環(huán)氧摩爾比為1:2 3，反應溫度為120 130°C，反應時間為I 2小時； S33:用叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂進行開環(huán)反應獲得分散色漿專用樹脂，叔胺與異氰酸酯改性的環(huán)氧樹脂的摩爾比為I 2:1 ; (四)色漿的制備 S40:將40 50份分散色漿專用樹脂、38 45份色粉與填料混合物、I 2份高沸點·醇醚類成膜助溶劑、10 15份去離子水依次加入容器中，開動攪拌混合均勻； S41:加入顏料高速分散，再用砂磨機研磨至細度< 15 μ m，用袋式過濾機過濾得到色·漿；色漿的細度彡15 μ m，固體含量50±2，P H值7. 5±0. 5，電導率800±400。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5所述的高泳透力陰極電泳涂料的使用方法，其特征在于 S61:工件電泳涂裝前將色漿和乳液按比例1:4 6配比混合獲得涂料工作液；混合過程加入去離子水將涂料工作液固體含量調(diào)整到15% 30%，循環(huán)攪拌4 8小時獲得陰極電泳涂料槽液；陰極電泳涂料槽液的PH為6. 5±0. 5，電導率1000±300，MEQA值22±3，庫侖效率> 40.福特盒法測得泳透力> 20CM，電泳電壓250±500V，電泳溫度為26 30°C，電泳時間為I 3min ;涂膜在160 170°C固化20 30分鐘； S62:將陰極電泳涂料槽液裝入電泳涂裝設備進行涂裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高泳透力陰極電泳涂料，包括獨立儲存的陰極電泳涂料乳液和色漿，陰極電泳涂料乳液和色漿在進行電泳涂裝前按照使用方法再進行混合。陰極電泳涂料乳液與色漿的組成比例為1:4～6；所述的陰極電泳涂料乳液是將30～40份主體樹脂、5～10份固化劑、1～2份高沸點醇醚類助溶劑、0.5～1份有機酸依次加入乳化分散機中攪拌混合均勻，溫度控制在40℃以下；再將40～50份去離子水分兩次或兩次以上加入乳化分散機中進行高速乳化2～3小時，乳化溫度控制在40℃以下；用過濾器過濾獲得所述的陰極電泳涂料乳液。具備有能滿足復雜的表面結(jié)構(gòu)的工件表面涂裝，并且使得被涂裝工件表面及凹深處、縫隙處或被屏蔽處獲得厚度均勻的涂膜層。
文檔編號C09D5/44GK102942835SQ20121047449
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者李文莊, 高睿, 梁立南 申請人:廣東科德化工實業(yè)有限公司