CN102850892A - 耐候型阴极电泳涂料组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐候型阴极电泳涂料组合物，主要原料由丙二醇甲醚、乙酸乙酯、双酚A、环氧树脂、固化剂和去离子水等组成，制备方法即按组分取料制备为成分1和成分2，在成分1和成分2的基础上再加工为产品A，将成分3制备后再制备为产品B，使用时，按工艺取产品A和产品B混合后使用，本发明所构的产品耐候性和耐腐蚀性能稳定，可用于汽车底盘、配件以及各种工程机械或加工机械等作为涂膜使用。

Description

耐候型阴极电泳涂料组合物

技术领域

本发明涉及一种用于汽车或其它机械配件作为外用涂料的组合物，具体的说是一种耐候型阴极电泳涂料组合物。

背景技术

    在汽车产业和各种机械产业中，各种配件和汽车底盘等现已基本采用电泳涂料作为涂层，但在很多使用领域内，如汽车的雨刮器、越野车备胎架、汽车底盘、车轮和工程机械等各种暴露在露天使用的各种构件，都会由于气候变化大、工作条件恶劣，对电泳涂层的耐候性能和耐腐蚀性能要求很高，在现有的电泳涂料产品中，很难完全满足当前实际使用中的需要。

发明内容

本发明的目的在于满足目前市场需要的急需，提供一种耐候型阴极电泳涂料组合物，具有极好的耐候性能和耐腐蚀性能，且在贮存中不会出现沉淀和变质，产品质量稳定性极好。

本发明所采用的技术方案如下：阴极电泳涂料组合物由产品A和产品B组成，

其中产品A是在制备成分1和成分2的基础上再制备构成：

1）成分1，即：丙烯酸树脂

原料重量份百分比如下：

丙二醇甲醚     14%

乙酸乙酯       14%

甲基丙烯酸二甲氨乙酯       10.5%

丙烯酸羟乙酯       18%

甲基丙烯酸甲酯     18%

苯乙烯              6%

丙烯酸丁酯         16.5%

十二烷基硫醇       1.5%

偶氮二异丁腈       1.5%

制备方法如下：

①将丙二醇甲醚、乙酸乙酯放入带搅拌分水器、冷凝器的不锈钢反应釜进行搅拌，同时加热至95℃至有回流液产生；

②在反应釜的辅助设备高位槽中加入甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、十二烷基硫醇、偶氮二异丁腈后搅拌均匀，在90～95℃状态用大于3h的时间滴加到反应釜中，加完后保温3h待树脂转化率≥98.5%降温，出料即为成分1—丙烯酸树脂，

2）成分2，即：胺改性环氧树脂

原料重量份百分比如下：

双酚A          13.5%

十二烷基酚      7.8%

环氧树脂        44.7%

二甲苯          10.5%

二甲基苄基氨    0.7%

二乙醇胺        4.5%

乙二醇丁醚      3%

    仲丁醇          10.8%

丙二醇苯醚       3%

二甲氨基丙胺     1.5%

制备方法如下：

①              将双酚A、十二烷基酚、环氧树脂和组分中33%的二甲苯计3.5Kg

放入带搅拌器、分水器、冷凝器的不锈钢反应釜内，加热至130℃；

②加入二甲基苄基氨进行催化至环氧当量为1000g/eq;

③加入组分中剩余的67%二甲苯计7Kg，进行稀释降温，同时加入二乙醇胺在90℃状态保温1小时；

④加入乙二醇丁醚、仲丁醇、丙二醇苯醚进行混合稀释后，再加入二甲氨基丙胺在90℃状态下保温2小时后即为成分2—胺改性环氧树脂，

产品A的构成：即环氧—丙烯酸乳液，

原料重量份百分比如下：

成分1          15～24%

成分2          6～15%

固化剂         14.5%

增塑剂         1.5%

消泡剂         0.05%

流平剂         0.05%

88%乳酸        0.9%

去离子水       53%

制备方法如下：

①将成分1、成分2、固化剂、增塑剂、消泡剂、流平剂加入到带冷凝器和搅拌器的不锈钢乳化釜中搅拌混合；

②加入88%乳酸进行搅拌中和；

    ③在连续搅拌的状态下，加入配方中的去离子水即构成乳液；

④将乳液用乳化釜热水夹套加热至30～45℃进行减压蒸馏，当馏出液达到30%重量份时，再另外补加上述总量30%的去离子水，即成为产品A：环氧—丙烯酸乳液，

产品B是通过成分3制备后再制备获得：

成分3、即：颜料分散树脂

原料配方重量份百分比如下：

双酚A            7.3%

十二烷基酚        4.2%

环氧树脂          24.1%

二甲苯            1.55%

三苯基膦          0.4%

乙二醇丁醚        24.4%

聚丙二醇二缩水甘油醚      21%

乙醇胺          1.9%

二甲氨基丙胺    1.5%

醋酸            1.8%

去离子水        12%

制备方法如下：

①将双酚A、十二烷基酚、环氧树脂、二甲苯加入到带搅拌器、分水器、冷凝器的不锈钢反应釜内，加热至130℃；

②放入三苯基膦进行催化；

    ③当催化至环氧当量为700～750时，加入乙二醇丁醚、聚丙二醇二缩水甘油醚进行稀释并降温；

④当温度降至70℃时，加入乙醇胺在85℃状态下保温1小时后，再加入二甲氨基丙胺在120℃状态保温2小时；

⑤将上述反应物降温至85℃以下后，加入醋酸进行中和；

⑥加入去离子水进行稀释至固体含量为60%，即成为成分3—颜料分散树脂，

产品B、即：颜料浆

配方重量份百分比如下：

成分3           25.2%

去离子水         32.9%

炭黑             2.4%

超细高岭土       18%

硫酸钡           18%

二丁基氧化锡     1.5%

次碳酸铋         2%

制备方法如下：

将上述原料全部经砂磨机研磨至细度≤15μm，即成为产品B—固体含量为57%的颜料浆。

上述技术方案中：

成分1制备方法②通过降温，出料所取得的成分1—丙烯酸树脂，其聚合物的胺值为0.95mmolN/g，数均相对分子量为8500。

成分2和成分3中的原料组分中的环氧树脂其环氧当量均为188。

产品A制备方法③中加入去离子水后的乳液固含为35%，MEQ值为20，PH值为6。

成分3制备方法⑤中加入醋酸进行中和，其中和后的PH值为7。

上述技术方案成分4中的炭黑配方料为黑色浆料，如需生产其它颜色浆料时，可改其它色料。

本发明所产的产品在使用时的方法如下：

按重量份取料

产品A      38～39%

产品B      7～8%

去离子水    53～55%

混合后即构成可使用的涂料；涂层时首先将构件采用三元低锌磷化液进行防腐表层处理，然后将处理后的构件放入涂料液内，在28℃状态下进行电泳涂层，涂装时电压为280V，电泳时间为3分钟，取出用清水冲洗后，放入电热空气干燥箱中通过165℃烘烤20分钟，即可在构件表层构成28～30μm厚度的漆膜。

本发明通过上述技术方案，由于将含胺成分的丙烯酸树脂与环氧树脂进行科学组合，并与固化剂封闭多异氰酸酯化合物一起混合，再经酸进行中和，使之分散在去离子水中，形成了稳定的乳液，最后减压去除溶剂，使获得的阴极电泳涂料组合物各组分性能稳定，耐候性能和耐腐蚀性能极好，涂层表面光亮持久。使用时，将产品A和产品B按工艺需要进行混合后即可作为涂料使用，本发明有效解决了现有阴极电泳涂料普遍存在的耐候性有限和涂层表面容易失去光泽以及耐腐蚀性能差等诸多问题，可应用于汽车产业和各种机械产业以及家电产业作为构件涂层使用。

具体实施方式

    实施例1：以成品100kg计算，阴极电泳涂料组合物由产品A和产品B组成，其中产品A是在制备成分1和成分2的基础上再制备构成：

    1）成分1，即：丙烯酸树脂

    原料重量份百分比如下：丙二醇甲醚14Kg，占组分14%、乙酸乙酯14Kg，占组分14%、甲基丙烯酸二甲氨乙酯10.5Kg，占组分10.5%、丙烯酸羟乙酯18Kg ，占组分18%、甲基丙烯酸甲酯18Kg，占组分18%、苯乙烯6Kg，占组分6%、丙烯酸丁酯16.5Kg 占组分16.5%、十二烷基硫醇1.5Kg，占组分1.5%、偶氮二异丁腈1.5Kg，占组分 1.5%，

制备方法如下：

①将丙二醇甲醚、乙酸乙酯放入带搅拌分水器、冷凝器的不锈钢反应釜进行搅拌，同时加热至95℃至有回流液产生；②在反应釜的辅助设备高位槽中加入甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、十二烷基硫醇、偶氮二异丁腈后搅拌均匀，在95℃状态用大于3h的时间滴加到反应釜中，加完后保温3h；待树脂转化率≥98.5%降温，出料即为成分1—丙烯酸树脂，

2）成分2，即：胺改性环氧树脂

原料重量份百分比如下：双酚A13.5Kg，占组分13.5%、十二烷基酚7.8Kg，占组分7.8%、环氧树脂44.7Kg，占组分 44.7%、二甲苯计10.5Kg，占组分 10.5%、二甲基苄基氨0.7Kg，占组分0.7%、二乙醇胺4.5Kg，占组分4.5%、乙二醇丁醚3Kg，占组分 3%、仲丁醇10.8Kg，占组分10.8%、丙二醇苯醚3Kg，占组分 3%、二甲氨基丙胺1.5Kg，占组分1.5%，

制备方法如下：

①将双酚A、十二烷基酚、环氧树脂和组分中33%的二甲苯放入带搅拌器、分水器、冷凝器的不锈钢反应釜内，加热至130℃；②加入二甲基苄基氨进行催化至环氧当量为1000g/eq；③加入组分中剩余67%的二甲苯进行稀释降温，同时加入二乙醇胺在90℃状态保温1小时；④加入乙二醇丁醚、仲丁醇、丙二醇苯醚进行混合稀释后，再加入二甲氨基丙胺在90℃状态下保温2小时后即为成分2—胺改性环氧树脂。

产品A的构成：即环氧—丙烯酸乳液

原料重量份百分比如下：

成分1  16Kg，占组分16%、成分2  14Kg，占组分14%、固化剂14.5Kg，占组分14.5%、增塑剂1.5Kg，占组分1.5%、消泡剂0.05Kg，占组分0.05%、流平剂0.05Kg，占组分0.05%、88%乳酸0.9Kg，占组分0.9%、去离子水53Kg，占组分53%，

制备方法如下：

①将成分1、成分2、固化剂、增塑剂、消泡剂、流平剂加入到带冷凝器和搅拌器的不锈钢乳化釜中搅拌混合；②加入88%乳酸进行搅拌中和；③在连续搅拌的状态下，加入配方中的去离子水即构成乳液；④上述乳液用乳化釜热水夹套加热至30～45℃进行减压蒸馏，当馏出液达到30%重量份时，再另外补加上述总量30%的去离子水，即成为产品A：环氧—丙烯酸乳液，

产品B是通过成分3制备后再制备获得：

成分3、即：颜料分散树脂

原料配方重量份百分比如下：

双酚A7.3Kg，占组分7.3%、十二烷基酚4.2Kg，占组分4.2%、环氧树脂24.1Kg，占组分24.1%、二甲苯1.5Kg，占组分1.5%、三苯基膦0.4Kg，占组分0.4%、乙二醇丁醚24.4Kg，占组分24.4%、聚丙二醇二缩水甘油醚21Kg，占组分21%、乙醇胺1.9Kg，占组分1.9%、二甲氨基丙胺1.5Kg，占组分1.5%、醋酸1.8Kg，占组分1.8%、去离子水12Kg， 占组分12%，

    制备方法如下：

①将双酚A、十二烷基酚、环氧树脂、二甲苯加入到带搅拌器、分水器、冷凝器的不锈钢反应釜内，加热至130℃；②加入三苯基膦进行催化；③当催化至环氧当量为700～750时，加入乙二醇丁醚、聚丙二醇二缩水甘油醚进行稀释并降温；④当温度降至70℃时，加入乙醇胺在  85℃状态下保温1小时后，再加入二甲氨基丙胺在120℃状态保温2小时；⑤让上述原料降温至85℃以下后，加入醋酸进行中和；⑥加入去离子水进行稀释至固体含量为60%，即成为成分3—颜料分散树脂，

产品B、即：颜料浆

配方重量份百分比如下：

成分3  25.2Kg，占组分25.2%、去离子水32.9Kg，占组分32.9%、炭黑2.4Kg，占组分2.4%、超细高岭土18Kg，占组分18%、硫酸钡18Kg，占组分18%、二丁基氧化锡1.5Kg，占组分1.5%、次碳酸铋2Kg，占组分2%，

制备方法如下：

将上述原料全部经砂磨机研磨至细度≤15μm，即成为产品B—固体含量为57%的颜料浆。

上述实施例中：

成分1制备方法②通过降温，出料所取得的成分1—丙烯酸树脂，其聚合物的胺值为0.95mmolN/g，数均相对分子量为8500。

成分2和成分3中的原料组分中的环氧树脂其环氧当量均为188。

产品A制备方法③中加入去离子水后的乳液固含为35%，MEQ值为20，PH值为6。

成分3制备方法⑤中加入醋酸进行中和，其中和后的PH值为7。

实施例2：以成品1000kg计算，阴极电泳涂料组合物由产品A和产

品B组成，其中产品A是在制备成分1和成分2的基础上再制备构成：

1）成分1，即：丙烯酸树脂，

原料重量份百分比如下：丙二醇甲醚140Kg，占组分14%、乙酸乙酯140Kg，占组分14%、甲基丙烯酸二甲氨乙酯105Kg，占组分10.5%、丙烯酸羟乙酯180Kg ，占组分18%、甲基丙烯酸甲酯180Kg，占组分18%、苯乙烯60Kg，占组分6%、丙烯酸丁酯165Kg 占组分16.5%、十二烷基硫醇15Kg，占组分1.5%、偶氮二异丁腈15Kg，占组分 1.5%，

制备方法如下：

①将丙醇甲醚、乙酸乙酯放入带搅拌分水器、冷凝器的不锈钢反应釜进行搅拌，同时加热至95℃至有回流液产生；②在反应釜的辅助设备高位槽中加入甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、十二烷基硫醇、偶氮二异丁腈后搅拌均匀，在90～95℃状态用大于3h的时间滴加到反应釜中，加完后保温3h待树脂转化率≥98.5%降温，出料即为成分1—丙烯酸树脂，

2）成分2，即：胺性环氧树脂

原料重量份百分比如下：双酚A135Kg，占组分13.5%、十二烷基酚78Kg，占组分7.8%、环氧树脂447Kg，占组分 44.7%、二甲苯计105Kg，占组分 10.5%、二甲基苄基氨7Kg，占组分0.7%、二乙醇胺45Kg，占组分4.5%、乙二醇丁醚30Kg，占组分 3%、仲丁醇108Kg，占组分10.8%、丙二醇苯醚30Kg，占组分 3%、二甲氨基丙胺15Kg，占组分1.5%，

制备方法如下：

①将双酚A、十二烷基酚、环氧树脂和组分中33%的二甲苯放入带搅

拌器、分水器、冷凝器的不锈钢反应釜内，加热至130℃；②加入二甲基苄基氨进行催化至环氧当量为1000g/eq；③加入组分中剩余67%的二甲苯进行稀释降温，同时加入二乙醇胺在90℃状态保温1小时；④加入乙二醇丁醚、仲丁醇、丙二醇苯醚进行混合稀释后，再加入二甲氨基丙胺在90℃状态下保温2小时后即为成分2—胺改性环氧树脂，

产品A的构成：即环氧—丙烯酸乳液

原料重量份百分比如下：

成分1  230Kg，占组分23%、成分2  70Kg，占组分7%、固化剂145Kg，占组分14.5%、增塑剂15Kg，占组分1.5%、消泡剂0.5Kg，占组分0.05%、流平剂0.5Kg，占组分0.05%、88%乳酸9Kg，占组分0.9%、去离子水530Kg，占组分53%，

制备方法如下：

①成分1、成分2、固化剂、增塑剂、消泡剂、流平剂加入到带冷凝器和搅拌器的不锈钢乳化釜中搅拌混合；②加入88%乳酸进行搅拌中和；③在连续搅拌的状态下，加入配方中的去离子水即构成乳液；④将上述乳液用乳化釜热水夹套加热至45℃进行减压蒸馏，当馏出液达到30%重量份时，再补30%去离子水，即成为产品A：环氧—丙烯酸乳液，

产品B是通过成分3制备后再制备获得：

成分3、即：颜料分散树脂

原料配方重量份百分比如下：

    双酚A73Kg，占组分7.3%、十二烷基酚42Kg，占组分4.2%、环氧树脂241Kg，占组分24.1%、二甲苯15Kg，占组分1.5%、三苯基膦4Kg，占组分0.4%、乙二醇丁醚244Kg，占组分24.4%、聚丙二醇二缩水甘油醚210Kg，占组分21%、乙醇胺19Kg，占组分1.9%、二甲氨基丙胺15Kg，

占组分1.5%、醋酸18Kg，占组分1.8%、去离子水120Kg，占组分12%，

制备方法如下：

①将双酚A、十二烷基酚、环氧树脂、二甲苯加入到带搅拌器、分水器、冷凝器的不锈钢反应釜内，加热至130℃；②加入三苯基膦进行催化；③当催化至环氧当量为700～750时，加入乙二醇丁醚、聚丙二醇二缩水甘油醚进行稀释并降温；④当温度降至70℃时，加入乙醇胺在85℃状态下保温1小时后，再加入二甲氨基丙胺在120℃状态保温2小时；⑤将上述反应物降温至85℃以下后，加入醋酸进行中和；⑥加入去离子水进行稀释至固体含量为60%，即成为成分3—颜料分散树脂，

产品B、即：颜料浆

配方重量份百分比如下：

成分3  252Kg，占组分25.2%、去离子水329Kg，占组分32.9%、炭黑24Kg，占组分2.4%、超细高岭土180Kg，占组分18%、硫酸钡180Kg，占组分18%、二丁基氧化锡15Kg，占组分1.5%、次碳酸铋20Kg，占组分2%，

制备方法如下：

将上述原料全部经砂磨机研磨至细度≤15μm，即成为产品B—固体含量为57%的颜料浆。

本实施例中：

成分1制备方法②通过降温，出料所取得的成分1—丙烯酸树脂，其聚合物的胺值为0.95mmolN/g，数均相对分子量为8500。

成分2和成分3中的原料组分中的环氧树脂其环氧当量均为188。

产品A制备方法③中加入去离子水后的乳液固含为35%，MEQ值为20，PH值为6。

成分3制备方法⑤中加入醋酸进行中和，其中和后的PH值为7。

Claims (5)

1.一种耐候型阴极电泳涂料组合物，其特征在于：阴极电泳涂料组合物由产品A和产品B组成，

产品A的制备：产品A是在制备成分1和成分2的基础上再制备构成：

1）成分1，即：丙烯酸树脂

原料重量份百分比如下：

丙二醇甲醚         14%

乙酸乙酯           14%

甲基丙烯酸二甲氨乙酯       10.5%

丙烯酸羟乙酯       18%

甲基丙烯酸甲酯     18%

苯乙烯             6%

丙烯酸丁酯         16.5%

十二烷基硫醇       1.5%

偶氮二异丁腈       1.5%

制备方法如下：

①将丙二醇甲醚、乙酸乙酯放入带搅拌分水器、冷凝器的不锈钢反应釜进行搅拌，同时加热至95℃至有回流液产生；

②在反应釜的辅助设备高位槽中加入甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、十二烷基硫醇、偶氮二异丁腈后搅拌均匀，在90～95℃状态用大于3h的时间滴加到反应釜中，加完后保温3h待树脂转化率≥98.5%降温，出料即为成分1—丙烯酸树脂，

2）成分2，即：胺改性环氧树脂

原料重量份百分比如下：

双酚A          13.5%

十二烷基酚      7.8%

环氧树脂        44.7%

二甲苯          10.5%

二甲基苄基氨    0.7%

二乙醇胺        4.5%

乙二醇丁醚      3%

仲丁醇          10.8%

丙二醇苯醚      3%

二甲氨基丙胺    1.5%

制备方法如下：

①将双酚A、十二烷基酚、环氧树脂和组分中33%的二甲苯计3.5Kg

放入带搅拌器、分水器、冷凝器的不锈钢反应釜内，加热至130℃；

②加入二甲基苄基氨进行催化至环氧当量为1000g/eq；

③ 加入组分中剩余67%的二甲苯计7Kg，进行稀释降温，同时加入二乙醇胺在90℃状态保温1小时；

④加入乙二醇丁醚、仲丁醇、丙二醇苯醚进行混合稀释后，再加入

二甲氨基丙胺在90℃状态下保温2小时后即为成分2—胺改性环氧树脂，

产品A的构成：即环氧—丙烯酸乳液

原料重量份百分比如下：

成分1          15～24%

成分2          6～15%

固化剂         14.5%

增塑剂         1.5%

消泡剂         0.05%

流平剂         0.05%

88%乳酸        0.9%

去离子水       53%

制备方法如下：

①将成分1、成分2、固化剂、增塑剂、消泡剂、流平剂加入到带冷凝器和搅拌器的不锈钢乳化釜中搅拌混合；

②加入88%乳酸进行搅拌中和；

③在连续搅拌的状态下，加入配方中的去离子水即构成乳液；

④上述乳液用乳化釜热水夹套加热至30～45℃进行减压蒸馏，当馏出液达到30%重量份时，再另外补加上述总量30%的去离子水，即成为产品A：环氧—丙烯酸乳液，

产品B的制备：

产品B是通过成分3制备后再制备获得：

成分3、即：颜料分散树脂

原料配方重量份百分比如下：

双酚A            7.3%

十二烷基酚        4.2%

环氧树脂          24.1%

二甲苯            1.55%

三苯基膦          0.4%

乙二醇丁醚       24.4%

聚丙二醇二缩水甘油醚      21%

乙醇胺           1.9%

二甲氨基丙胺     1.5%

醋酸             1.8%

去离子水         12%

制备方法如下：

①将双酚A、十二烷基酚、环氧树脂、二甲苯加入到带搅拌器、分水器、冷凝器的不锈钢反应釜内，加热至130℃；

②加入三苯基膦进行催化；

③催化至环氧当量为700～750时，加入乙二醇丁醚、聚丙二醇二缩水甘油醚进行稀释并降温；

④当温度降至70℃时，加入乙醇胺在85℃状态下保温1小时后，再加入二甲氨基丙胺在120℃状态保温2小时；

⑤上述反应物降温至85℃以下后，加入醋酸进行中和；

⑥加入去离子水进行稀释至固体含量为60%，即成为成分3—颜料分散树脂，

产品B、即：颜料浆

配方重量份百分比如下：

成分3           25.2%

去离子水         32.9%

炭黑             2.4%

超细高岭土       18%

硫酸钡           18%

二丁基氧化锡     1.5%

次碳酸铋         2%

制备方法如下：

将上述原料全部经砂磨机研磨至细度≤15μm，即成为产品B—固体含量为57%的颜料浆。

2.根据权利要求1所述的耐候型阴极电泳涂料组合物，其特征在于：成分1制备方法②通过降温，出料所取得的成分1—丙烯酸树脂，其聚合物的胺值为0.95mmolN/g，数均相对分子量为8500。

3.根据权利要求1所述的耐候型阴极电泳涂料组合物，其特征在于：成分2和成分3中的原料组分中的环氧树脂其环氧当量均为188。

4.根据权利要求1所述的耐候型阴极电泳涂料组合物，其特征在于：产品A制备方法③中加入去离子水后的乳液固含为35%，MEQ值为20，PH值为6。

5.根据权利要求1所述的耐候型阴极电泳涂料组合物，其特征在于：成分3制备方法⑤中加入醋酸进行中和，其中和后的PH值为7。