[發明專利]一種光固化環氧丙烯酸酯陰極電泳涂料及其制備與應用

有效

• 申請號: 202011284859.1
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112391095B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 魏瑋;季磊;李小杰;劉曉亞;劉仁
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C09D5/44;C09D5/08;C08G59/17;C08F290/06;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/20;C08F220/34;C08F8/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明涉及了一種光固化環氧丙烯酸酯陰極電泳涂料及其制備與應用。所述光固化環氧丙烯酸酯陰極電泳涂料的基體樹脂為光敏性環氧丙烯酸酯樹脂，此環氧丙烯酸酯陰極電泳涂料可以通過紫外光固化，比傳統熱固化更加節能環保。本發明制備底面合一漆乳液穩定性優異，制備的涂層兼具一定的底漆和面漆的性能，實現一次涂裝，降低涂裝成本。

技術領域

本發明涉及涂料領域，具體涉及一種光固化環氧丙烯酸酯陰極電泳涂料及其制備與應用。

背景技術

電泳技術以其高自動化程度和高涂料利用率廣泛應用于汽車、家電、五金和裝飾品等領域。為了滿足不同領域的不同需求，涂層一般需要兼具多種性能，因此一般涂層常常是多層漆。丙烯酸酯樹脂漆具有優異的耐老化以及耐候性，用做作面漆，而環氧樹脂漆具有優異的基材附著力以及防腐蝕性，用作底漆，但是多層漆就意味著較為復雜的施工工藝，所以一次涂裝能夠簡化施工工藝，降低成本。

市面上的底面合一電泳涂料多為冷拼工藝，但是冷拼工藝制備的乳液儲存穩定性不夠。除了冷拼，也有眾多研究將環氧樹脂與丙烯酸酯樹脂通過化學鍵結合制備環氧丙烯酸酯樹脂，從而制備涂層能夠解決冷拼的問題。將環氧樹脂與丙烯酸酯樹脂通過化學鍵結合制備環氧丙烯酸酯樹脂有兩種方法，第一種是接枝，接枝是基于環氧樹脂上醚鍵的鄰位碳原子的α-H比較活潑，能夠在過氧化物類引發劑作用下，發生奪氫反應，生成自由基然后和丙烯酸酯單體進行自由基聚合，此方法為化學改性，能在一定程度上解決了冷拼乳液不穩定的問題，但是自由基接枝的接枝率較低。第二種是酯化，酯化是將環氧樹脂的環氧基和丙烯酸的羧基反應，從而將環氧和丙烯酸酯樹脂通過化學鍵相連。

傳統電泳漆的固化方式為熱固化，固化溫度較高、能耗較大而且固化時間較長。紫外光固化是輻射固化的一種，能夠在常溫下和較短時間內實現涂層的固化，能夠降低能耗和成本，因此這種光固化陰極電泳涂料符合行業低成本和高性能的發展趨勢。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種具有裝飾性以及防腐蝕性的光固化環氧丙烯酸酯陰極電泳涂料。采用紫外光固化技術，符合綠色、環保、節能的趨勢。

一種光固化環氧丙烯酸酯陰極電泳涂料制備技術方案如下：

本發明的一個目的是，提供一種光固化環氧丙烯酸酯陰極電泳涂料，包括以下各重量份組分制備而成：

光敏性環氧丙烯酸酯樹脂 90～95份

光引發劑 2.8～4份

中和酸 1.5～2.3份

所述光敏性環氧丙烯酸酯樹脂由改性環氧樹脂(含不飽和雙鍵)和(甲基)丙烯酸酯類單體進行自由基共聚，再以含異氰酸根的不飽和單體在側鏈引入光敏基團制得。

所述(甲基)丙烯酸酯類單體是一種混合物，由10-15wt％含氨基的(甲基)丙烯酸酯類單體、20-30wt％含羥基的(甲基)丙烯酸酯類單體、35-65wt％其它(甲基)丙烯酸酯類單體或乙烯基不飽和單體組成。

所述改性環氧樹脂由雙酚A型或雙酚F型環氧樹脂和(甲基)丙烯酸進行酯化反應，再用小分子胺進行環氧開環反應制得。所述(甲基)丙烯酸與雙酚A型或雙酚F型環氧樹脂中環氧基團反應百分比為30％～40％，還可以是30％-50％；其中，環氧基團反應百分比即為開環率，通過調節(甲基)丙烯酸和環氧樹脂的投料比例來控制，計算方法為：對合成的中間體進行核磁分析結構，然后對核磁譜圖中環氧基團的峰面積進行積分計算，分析環氧樹脂的環氧基團反應量，即為開環率。所述環氧樹脂的環氧當量為185-950，所述小分子胺為二正丁胺、二乙醇胺、甲基乙醇胺或者二乙胺。