[發(fā)明專利]一種環(huán)氧陰極電泳涂料防縮孔樹脂的制備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510499004.3
• 申請(qǐng)日: 2015-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105037686B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝悅紅;渠美麗;袁興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山科富科技有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/80
• 分類號(hào): C08G18/80;C08G18/48;C08G18/58;C08G18/10;C09D163/00;C09D5/44;C09D7/06
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司44228
• 代理人: 羅曉聰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)氧體系陰極電泳涂料中使用的水性防縮孔樹脂的制備方法，具體是涉及一種異氰酸酯聚醚改性的半胺化環(huán)氧樹脂的制備方法，通過(guò)此方法制備生產(chǎn)的具有環(huán)氧和聚醚結(jié)構(gòu)的多羥基樹脂，可以降低涂料的表面張力，提高涂料對(duì)底材的潤(rùn)濕性，防止產(chǎn)生縮孔，與環(huán)氧體系的陰極電泳涂料相溶性好。

背景技術(shù)

陰極電泳涂料具有高效、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，在汽車、工程機(jī)械、電器、五金、軍工等行業(yè)已得到了廣泛應(yīng)用。電泳涂裝中，漆膜縮孔弊病時(shí)有發(fā)生，造成縮孔的因素也較多，主要分為工藝控制和配方設(shè)計(jì)兩大因素。工藝控制的因素有：（1）前處理除油不干凈產(chǎn)生縮孔；（2）電泳漆膜固化前受到污染；（3）槽液參數(shù)控制不在要求范圍內(nèi)：比如灰分太低、溶劑含量過(guò)高等都可以產(chǎn)生縮孔。配方設(shè)計(jì)的因素是體系使用的助劑與體系相容性不好產(chǎn)生縮孔。工藝控制的因素通過(guò)加強(qiáng)工藝控制和環(huán)境條件可以有效的控制縮孔的產(chǎn)生，配方設(shè)計(jì)的因素則需要通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)選擇合適的助劑，或者自己設(shè)計(jì)合成滿足體系要求的助劑。

在設(shè)計(jì)陰極電泳涂料配方時(shí)，需要加入防縮孔劑提高電泳涂料的流平和防縮孔性能。目前，市場(chǎng)銷售的環(huán)氧體系陰極電泳涂料使用的防縮孔劑主要是水溶性丙烯酸酯類高分子型防縮孔劑。此類防縮孔劑與環(huán)氧體系陰極電泳涂料都以水為分散介質(zhì)，兩者表面張力值差別不大。但在烘烤固化的時(shí)候，水分蒸發(fā)完全，丙烯酸酯類樹脂和改性環(huán)氧樹脂的表面張力差異較大，形成了明顯的張力梯度，在烘烤過(guò)程中容易出現(xiàn)以表面張力低的樹脂為核心形成縮孔或者流平不好。國(guó)內(nèi)有公司設(shè)計(jì)合成的陰極電泳涂料防縮孔劑為叔碳酸縮水甘油酯改性端氨基聚醚，通過(guò)有端氨基聚氧化丙烯醚和端氨基聚氧化乙烯醚與單邊環(huán)氧官能團(tuán)的叔碳酸縮水甘油酯反應(yīng)，合成具有聚醚結(jié)構(gòu)的防縮孔助劑。但此類防縮孔劑的水溶性差，在使用時(shí)需要在主體樹脂合成時(shí)高溫加入。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于采用一種多羥基聚醚改性的環(huán)氧樹脂，降低涂料的表面張力而提高對(duì)底材的潤(rùn)濕性及抗縮孔能力，并克服現(xiàn)有防縮孔劑與環(huán)氧樹脂相容性不好的技術(shù)難題，提供一種制備與環(huán)氧體系陰極電泳涂料相容性好的防縮孔樹脂的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案步驟如下：

（1）首先稱取50~60重量份的甲苯二異氰酸酯加入四口燒瓶，通入氮?dú)猓瑪嚢枭郎刂?0℃±5℃，開(kāi)始滴加40~50重量份乙二醇乙醚，保持溫度50~55℃，2h滴加完畢，恒溫50℃±5℃， 時(shí)間2h，得到半封閉異氰酸酯；

（2）稱取10~12重量份步驟（1）制備的產(chǎn)物，放入四口燒瓶中，加入70~80重量份聚丙二醇醚，7~9重量份甲基異丁基酮，攪拌升溫至120℃±5℃，并恒溫反應(yīng)2h，降溫至90℃±5℃，加入5~7重量份甲苯二異氰酸酯，升溫至120℃±5℃，保溫反應(yīng)1h，得到帶聚醚結(jié)構(gòu)和活潑NCO基團(tuán)的預(yù)聚產(chǎn)物；

（3）將20~30重量份環(huán)氧樹脂、6~7重量份的丁酮和10-12重量份丙二醇甲醚加入到四口燒瓶中，升溫至80℃±5℃，攪拌溶解，保溫3h，加入5~10重量份二乙醇胺和8~9重量份的異丙醇，恒溫80℃±5℃，反應(yīng)2h，后降溫至75℃±5℃，開(kāi)始滴加步驟（2）制備的產(chǎn)物21~23重量份, 滴加時(shí)間為30min，再滴加步驟（1）制備的產(chǎn)物14~15重量份，滴加時(shí)間為30min，滴加完，升溫至80℃±5℃，保溫1.5h，冷卻，所得產(chǎn)物就是聚醚改性環(huán)氧樹脂的防縮孔樹脂。

進(jìn)一步地，步驟（2）中所使用的聚丙二醇醚為分子量為2000~3000的2、3官能團(tuán)聚醚，如N220、N330。

進(jìn)一步地，步驟（3）中使用的環(huán)氧樹脂為環(huán)氧當(dāng)量為450-1000的環(huán)氧樹脂，如E-20、E-14環(huán)氧樹脂。

本發(fā)明還提供一種利用上述聚醚改性環(huán)氧樹脂的防縮孔樹脂制備水性環(huán)保型陰極電泳涂料的方法，包括以下步驟：

（1）按質(zhì)量百分比，將制得的聚醚改性環(huán)氧樹脂防縮孔樹脂：胺改性環(huán)氧樹脂：固化劑：助劑：有機(jī)酸=2~3%：86～90%：5～6%：2~3%：3~4%在中速攪拌條件下混合均勻，備用；

（2）在分散罐中加入質(zhì)量百分比為純水49~51%，有機(jī)酸1~2%，分散助劑1~2%，高速攪拌，慢慢加入步驟（1）的混合樹脂46~48%，約1h加完，加完后繼續(xù)高速分散1h，過(guò)濾，得到乳白色的電泳涂料乳液產(chǎn)品。

使用以上制備乳液與灰色漿按3:1配槽，加入適量純水，配槽，電泳漆膜外觀流平好，平整度高，光澤高，抗縮孔性能好。