CN102702928A - 无锡环保型电泳漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无锡环保型电泳漆，所述电泳漆由颜料、树脂和水混合而成；所述颜料包含以下重量份的组分：钛白粉30-35份，瓷土5-10份，氧化铝1-5份，碳黑＜1份，环氧树脂5-10份，水30-35份，乙二醇丁醚5-10份；所述树脂包含以下重量份的组分：环氧树脂20-25份，丙烯酸树脂1-5份，聚氨酯树脂5-10份，水55-60份，乙二醇丁醚1-5份，乙二醇己醚1份。本发明所述无锡环保型电泳漆，不含DBT、DOT等金属锡化合物，防腐性能及耐中性盐雾性能优良。同时，本发明还公开一种所述电泳漆的制备方法，所述制备方法操作简单，方便实现。

Description

无锡环保型电泳漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电泳漆及其制备方法，尤其是一种不含金属锡的环保型电泳漆及其制备方法。

背景技术

电泳涂装是利用外加直流电场使悬浮于水性涂料中的树脂和颜料等微粒定向迁移并沉积于电极之上的基底表面的涂装方法。该涂装方法具有自动化程度，适宜于大规模流水线作业，水性环保，涂膜均匀，易管理，涂料利用率高，泳透力好，防锈性能优越等特点。

电泳漆自上世纪六十年代首次在美国福特公司涂装线上得到应用以来，在工业领域得到广泛应用，主要应用在汽车车身、配件、摩托车及配件、工程机械、家用电器、电子和3C产品、家俱配件、农用机械等行业与领域。

空调压缩机现在涂装工艺百分之九十以上采用了阴极电泳漆，使用的电泳漆均含有金属锡化合物。近年来，欧盟对家电产品的金属等对人体或环境有危害物质的含量控制日趋严格。ROHS对六种重金属及相关化合物限制，REACH对38种化合物限制，最新对家电产品的DBT、DOT含量有具体的含量限制。但是，目前的电泳漆产品无法达到上述的含量控制要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种不含金属锡的环保型电泳漆；同时，本发明还提供一种所述电泳漆的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种无锡环保型电泳漆，其特征在于，所述电泳漆由颜料、树脂和水混合而成；

所述颜料包含以下重量份的组分：钛白粉30-35份，瓷土5-10份，氧化铝1-5份，碳黑＜1份，环氧树脂5-10份，水30-35份，乙二醇丁醚5-10份；

所述树脂包含以下重量份的组分：环氧树脂20-25份，丙烯酸树脂1-5份，聚氨酯树脂5-10份，水55-60份，乙二醇丁醚1-5份，乙二醇己醚1份。

作为本发明所述电泳漆的优选实施方式，所述颜料、树脂和水的比例为：颜料：树脂：水=1:3-4:5-6。

作为本发明所述电泳漆的优选实施方式，所述水均为纯水。

作为本发明所述电泳漆的优选实施方式，所述颜料采用以下制备方法制备而成：

（1）预混：用乙二醇丁醚将容器清洗干净，然后在容器中加入分散树脂、水，在600rpm的速度下搅拌5分钟，至分散均匀；然后在搅拌同时加入助剂，在900rpm速度下搅拌30分钟；然后在搅拌的同时加入碳黑，在900rpm速度下搅拌30分钟；最后在搅拌的同时加入填料，并在900rpm速度下搅拌60分钟，得到预混浆；

（2）砂磨：将预混后的预混浆送入砂磨机砂磨，至用GB标准判断，砂磨细度≤15μm，及用JIS标准判断，砂磨细度≤5μm，砂磨后得到砂磨浆；

（3）调稀：将砂磨浆打入调稀缸中，边搅拌边加入分散树脂，在600rpm速度下搅拌10分钟；

（4）过滤包装，即得成品。

优选地，所述步骤（1）中的分散树脂为FAD-3010和FAD-1010的混合物，所述水为纯水DIW(ED级)，所述助剂为KATX，所述碳黑为BW-1001，所述填料为MXK202；所述步骤（3）中的分散树脂为FAD-3010。

更优选地，所述颜料的制备方法中，步骤（1）预混过程中的温度为5-40℃，预混后得到的预混浆的粘度为75-80KU/25℃；步骤（2）砂磨过程中，砂磨介质为：0.8-1.25mm锆珠，砂磨方式为：砂磨温度：5-40℃，砂磨过程中，预混浆需要在200rpm的速度下连续搅拌；步骤（3）中砂磨浆打入调稀缸的过程中，调稀缸在5-40℃下连续搅拌；步骤（4）中的过滤采用5μ滤袋和3μ滤芯过滤。

作为本发明所述电泳漆的优选实施方式，所述树脂采用以下制备方法制备而成：在钛白粉中加入环氧改性阳离子树脂后，开始搅拌，加入微凝胶，从NHC滴加罐中滴加铵盐，滴加完成后，加入水，搅拌均匀后过滤即得产品。

优选地，所述树脂的制备方法中，从NHC滴加罐中滴加铵盐时，流量为1kg/min，滴加完成后，搅拌时间为20分钟。

本发明还提供一种上述所述无锡环保电泳漆的制备方法，包括以下步骤：

（1）将颜料、树脂和水按照颜料：树脂：水=1:3-4:5-6的比例在混合槽中混合，在40℃下，敞口熟化16-24小时，用水补充挥发部分液体，分别在120V、150V、180V、210V的电压下进行制板，涂装条件为：温度30℃±0.5℃，时间3分钟（含30秒软启动），烘烤温度140℃，烘烤时间20分钟，确定20微米时的涂装电压；

（2）在混合罐中泵入环氧改性阳离子树脂、微凝胶、水，在高速搅拌下慢慢从滴加漏斗中加入铵盐，加完后，搅拌均匀；

（3）过滤包装，即得产品。

作为本发明所述电泳漆的制备方法的优选实施方式，所述步骤（2）中NHC滴加速度为1KG/3min，加完后的搅拌时间为20分钟；步骤（3）中采用20μCUNO+25μOFM过滤。

以往电泳漆中为了加强防腐能力，加入了铅等重金属。从2000年以来，各国对铅等重金属元素的使用有了明确的禁令，所以无铅电泳漆替代了原来的含铅产品。随着人们对环保的高要求以及欧盟等的ROHS，REACH管控要求，锡及其化合物的使用也被提上了限量物质名单。本发明申请通过使用非限量物铋盐，加速电泳漆树脂的固化进程，并降低颜料的沉积速度，从而替代了原含锡化合物电泳漆

本发明申请所述的颜料、树脂和水是单独出售的，使用时，将三者按照一定的比例混合即可。具体的使用方式为：通过试验确认好客户现场的电泳主槽及主循环系统已清洗完成并符合要求，投入槽体积的三分之一的纯水，并加入电泳树脂，开启主循环系统和恒温系统，加入计算好的颜料量，最后通过纯水调整液位。熟化24-36H后即可进行涂装。

本发明所述无锡环保电泳漆，不含DBT、DOT等金属锡化合物，低温固化（140℃，20分钟），较PPG同类产品固体温度低10℃以上，而且防腐性能及耐中性盐雾性能优良。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

本发明一种无锡环保型电泳漆的一种实施例，所述电泳漆由颜料、树脂和水按照质量比为颜料：树脂：水＝1:3:6的比例混合而成；

其中，颜料含有以下重量份的组分：钛白粉30份，瓷土10份，氧化铝1份，碳黑0.8份，环氧树脂10份，水30份，乙二醇丁醚5份；

树脂含有以下重量份的组分：环氧树脂20份，丙烯酸树脂1份，聚氨酯树脂10份，水55份，乙二醇丁醚1份，乙二醇己醚1份。

本实施例所述无锡环保型电泳漆，采用以下方法制备而成：

颜料的制备：

（1）预混：用乙二醇丁醚将容器清洗干净，然后在容器中加入FAD-3010、DIW(ED级)、FAD-1010，在600rpm的速度下搅拌5分钟，至分散均匀；然后在搅拌同时加入KATX，在900rpm速度下搅拌30分钟；然后在搅拌的同时加入BW-1001，在900rpm速度下搅拌30分钟；最后在搅拌的同时加入MXK202，并在900rpm速度下搅拌60分钟，得到预混浆；预混过程中的温度为5-40℃，预混后得到的预混浆的粘度为75-80KU/25℃；

（2）砂磨：将预混后的预混浆送入砂磨机砂磨，砂磨介质为0.8-1.25mm锆珠，砂磨方式：循环30分钟后，1pass，砂磨温度：5-40℃，至用GB标准判断，砂磨细度≤15μm，及用JIS标准判断，砂磨细度≤5μm，砂磨过程中，预混浆在5-40℃下连续低温搅拌，砂磨后得到砂磨浆；

（3）调稀：将砂磨浆打入调稀缸中，砂磨浆打入调稀缸的过程中，调稀缸在5-40℃下连续搅拌；边搅拌边加入FAD-3010，在600rpm速度下搅拌10分钟；

（4）用5μ滤袋和3μ滤芯过滤，过滤后即得颜料。

树脂的制备：

在BT-101中加入环氧改性阳离子树脂后，开始搅拌，加入微凝胶项，从NHC滴加罐中滴加铵盐，流量为1kg/min，滴加完成后，加入纯水，搅拌20分钟至均匀后过滤即得树脂。

使用时，按照以下步骤在客户现场配制成电泳漆：

（1）将颜料、树脂和水按照颜料：树脂：水=1:3:6的比例在混合槽中混合，所述纯水的电导率小于2μs/cm，在40℃下，敞口熟化16-24小时，用水补充挥发部分液体，分别在120V、150V、180V、210V的电压下进行制板，涂装条件为：温度30℃±0.5℃，时间3分钟（含30秒软启动），烘烤温度140℃，烘烤时间20分钟，确定20微米时的涂装电压；

（2）在混合罐中泵入环氧改性阳离子树脂、微凝胶、水，在高速搅拌下慢慢从滴加漏斗中加入铵盐，NHC滴加速度为1KG/3min，加完后，搅拌20分钟至均匀；

（3）用20μCUNO+25μOFM过滤，包装，即得本实施例所述电泳漆。

实施例2

本发明一种无锡环保型电泳漆的一种实施例，所述电泳漆由颜料、树脂和水按照质量比为颜料：树脂：水＝1:4:6的比例混合而成；

其中，颜料含有以下重量份的组分：钛白粉35份，瓷土5份，氧化铝5份，碳黑0.5份，环氧树脂5份，水35份，乙二醇丁醚10份；

树脂含有以下重量份的组分：环氧树脂25份，丙烯酸树脂5份，聚氨酯树脂5份，水60份，乙二醇丁醚5份，乙二醇己醚1份。

所述颜料、树脂以及使用时电泳漆的制备方法同实施例1。

实施例3

本发明一种无锡环保型电泳漆的一种实施例，所述电泳漆由颜料、树脂和水按照质量比为颜料：树脂：水＝1:3:5的比例混合而成；

其中，颜料含有以下重量份的组分：钛白粉32份，瓷土8份，氧化铝2份，碳黑0.3份，环氧树脂7份，水32份，乙二醇丁醚9份；

树脂含有以下重量份的组分：环氧树脂22份，丙烯酸树脂4份，聚氨酯树脂9份，水56份，乙二醇丁醚3份，乙二醇己醚1份。

所述颜料、树脂以及使用时电泳漆的制备方法同实施例1。

实施例4

本发明一种无锡环保型电泳漆的一种实施例，所述电泳漆由颜料、树脂和水按照质量比为颜料：树脂：水＝1:4:5的比例混合而成；

其中，颜料含有以下重量份的组分：钛白粉34份，瓷土6份，氧化铝4份，碳黑0.1份，环氧树脂6份，水34份，乙二醇丁醚7份；

树脂含有以下重量份的组分：环氧树脂24份，丙烯酸树脂2份，聚氨酯树脂6份，水58份，乙二醇丁醚4份，乙二醇己醚1份。

所述颜料、树脂以及使用时电泳漆的制备方法同实施例1。

实施例5

性能试验:分别采用实施例1、2、3和4所得无锡环保电泳漆分别按照以下标准进行试验，检测结果取平均值，详细结果及试验条件见表1。

表1 试验结果及试验条件

由表1可看出，本发明所述电泳漆的各项性能符合管理范围要求。

本发明所述无锡环保型电泳漆，不含DBT/DOT等金属锡化合物，低温固化（140℃×20min，较PPG同类产品固体温度低10度以上；主要性能居于国内行业先进水平，尤其防腐性能优良，耐中性盐雾可达800小时以上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式而非对本发明保护范围的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以对本发明技术方案进行修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无锡环保型电泳漆，其特征在于，所述电泳漆由颜料、树脂和水混合而成；

所述颜料包含以下重量份的组分：钛白粉30-35份，瓷土5-10份，氧化铝1-5份，碳黑＜1份，环氧树脂5-10份，水30-35份，乙二醇丁醚5-10份；

所述树脂包含以下重量份的组分：环氧树脂20-25份，丙烯酸树脂1-5份，聚氨酯树脂5-10份，水55-60份，乙二醇丁醚1-5份，乙二醇己醚1份。

2.如权利要求1所述的无锡环保型电泳漆，其特征在于，所述颜料、树脂和水的比例为：颜料：树脂：水＝1:3-4:5-6。

3.如权利要求1或2所述的无锡环保型电泳漆，其特征在于，所述水均为纯水。

4.如权利要求1所述的无锡环保型电泳漆，其特征在于，所述颜料采用以下制备方法制备而成：

（1）预混：用乙二醇丁醚将容器清洗干净，然后在容器中加入分散树脂、水，在600rpm的速度下搅拌5分钟，至分散均匀；然后在搅拌同时加入助剂，在900rpm速度下搅拌30分钟；然后在搅拌的同时加入碳黑，在900rpm速度下搅拌30分钟；最后在搅拌的同时加入填料，并在900rpm速度下搅拌60分钟，得到预混浆；

（2）砂磨：将预混后的预混浆送入砂磨机砂磨，至用GB标准判断，砂磨细度≤15μm，及用JIS标准判断，砂磨细度≤5μm，砂磨后得到砂磨浆；

（3）调稀：将砂磨浆打入调稀缸中，边搅拌边加入分散树脂，在600rpm速度下搅拌10分钟；

（4）过滤包装，即得成品。

5.如权利要求4所述的无锡环保型电泳漆，其特征在于，所述步骤（1）中的分散树脂为FAD-3010和FAD-1010的混合物，所述水为ED级的纯水DIW，所述助剂为KATX，所述碳黑为BW-1001，所述填料为MXK202；所述步骤（3）中的分散树脂为FAD-3010。

6.如权利要求4所述的无锡环保型电泳漆，其特征在于，所述颜料的制备方法中，步骤（1）预混过程中的温度为5-40℃，预混后得到的预混浆的粘度为75-80KU/25℃；步骤（2）砂磨过程中，砂磨介质为：0.8-1.25mm锆珠，砂磨方式为：砂磨温度：5-40℃，砂磨过程中，预混浆需要在200rpm的速度下连续搅拌；步骤（3）中砂磨浆打入调稀缸的过程中，调稀缸在5-40℃下连续搅拌；步骤（4）中的过滤采用5μ滤袋和3μ滤芯过滤。

7.如权利要求1所述的无锡环保型电泳漆，其特征在于，所述树脂采用以下制备方法制备而成：在钛白粉中加入环氧改性阳离子树脂后，开始搅拌，加入微凝胶，从NHC滴加罐中滴加铵盐，滴加完成后，加入水，搅拌均匀后过滤即得产品。

8.如权利要求7所述的无锡环保型电泳漆，其特征在于，所述树脂的制备方法中，从NHC滴加罐中滴加铵盐时，流量为1kg/min，滴加完成后，搅拌时间为20分钟。

9.一种如权利要求1所述无锡环保型电泳漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将颜料、树脂和水按照颜料：树脂：水=1:3-4:5-6的比例在混合槽中混合，在40℃下，敞口熟化16-24小时，用水补充挥发部分液体，分别在120V、150V、180V、210V的电压下进行制板，涂装条件为：温度30℃±0.5℃，时间3分钟（含30秒软启动），烘烤温度140℃，烘烤时间20分钟，确定20微米时的涂装电压；

（2）在混合罐中泵入环氧改性阳离子树脂、微凝胶、水，在高速搅拌下慢慢从滴加漏斗中加入铵盐，加完后，搅拌均匀；

（3）过滤包装，即得产品。

10.如权利要求9所述无锡环保型电泳漆的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中NHC滴加速度为1KG/3min，加完后的搅拌时间为20分钟；步骤（3）中采用20μCUNO+25μOFM过滤。