CN102911344A - 一种阳离子型丙烯酸酯环氧树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阳离子型丙烯酸酯环氧树脂的制备方法，属于阴极电泳涂料用树脂制备方法技术领域。现有的阴极电泳涂料的乳液稳定性差，防腐蚀性和耐候性不能完全达到使用要求。本发明制备出来的阳离子型丙烯酸酯树脂，增加了体系中的正电荷浓度，提高环氧树脂与丙烯酸酯共聚物的相容性，降低了乳胶粒径，增大了乳胶粒子表面电荷浓度，改善现有阴极电泳涂料稳定性差，不便于施工的缺点，使阴极电泳涂料具有更加优异的漆膜耐腐蚀性和耐候性。
Description
技术领域
本发明涉及一种阳离子型丙烯酸酯环氧树脂的制备方法，属于阴极电泳涂料用树脂制备方法技术领域。
背景技术
阴极电泳涂料由于具有优良的防腐蚀性、高泳透率、高流平性、高装饰性、且涂装自动化程度高，环境污染小等优点，越来越受到人们所重视。其主要用于汽车本身及其零部件作为阴极电泳底漆涂装，对抗蚀性能较高的摩托车、自行车、家用电器产品亦作为底漆。
在阴极电泳涂料中，树脂乳液是主要成膜物，它决定着阴极电泳涂料的漆膜性能。目前多以环氧树脂为主要成膜物，由于它具有较高的附着力和优异凋萎防腐蚀性能，常做底漆和防腐漆，但其耐候性差，固化后黄变明显，不易作高质量的户外用漆和高装饰性用漆。随着电泳涂料技术的不断发展和进步，人们对涂层的性能的要求越来越高，而单一基体树脂的涂料往往不能满足要求，而将两种或两种以上树脂复合使用，则更能赋予漆膜优异的性能，采用复合树脂最大的优点在于能够改善一种树脂的单一性能，比如，将环氧树脂和丙烯酸树脂的复配，得到的漆膜既具有环氧树脂的高模量、高强度、耐化学药品性，又兼具丙烯酸树脂的光泽、丰满度、耐候性好等特点。同时，复合树脂体系具有发生相分离自分层的特点。将表面张力不同的环氧树脂和丙烯酸系树脂复合得到阴极电泳涂料，涂膜在烘烤时，表面张力大的环氧成分附在金属表面，表面张力小的丙烯酸系成分，分离成为上层，形成复合膜，可同时具有环氧树脂的耐蚀性和丙烯酸的耐候性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种漆膜性能和稳定好的阳离子型丙烯酸酯环氧树脂的制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种阳离子型丙烯酸酯环氧树脂的制备方法，包括以下步聚：
（1）预聚体的制备
将190-200份TDI加入配有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应釜中，开动搅拌，升温至40-50℃，同时在滴加槽中配入35-40份乙二醇乙醚及135-140份二乙二醇乙醚，开始滴加乙二醇乙醚及二乙二醇乙醚混合物，滴加温度严格控制在50±2℃，滴加时间控制在180-210min范围内，注意滴加速度防止温度过高，滴加完后，在48-52℃下维持搅拌30mmin以上，再加入10-15份甲基异丁基酮，再升温至60-70℃，在70±2℃间保温80-90min，检测指标符合技术要求后，降温备用；
（2）阳离子丙烯酸酯树脂的制备
将250-255份溶剂丙二醇甲醚、18-20份正丁醇加入配有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应釜中，开动搅拌，升温至至80-85℃，间断加入420-425份环氧树脂，维温直至完全溶解，加入116-120份甲基异丁基酮，维持温度并搅拌60-70min，开始升温至至115-118℃，均匀滴加10-12份甲基丙烯酸、52-55份甲基丙烯酸甲酯、25-30份甲基丙烯酸羟丙酯、38-40份丙烯酸六氟丁酯、6-8份苯乙烯、2-3份过氧化二苯甲酰、0.5-0.6份十二硫醇与正丁醇混合物，滴加时间150-180min，滴加完毕，维持釜内115-118℃反应100-120min后，降温至48-52℃，停止搅拌15-20min，缓慢加入2-3份二乙胺、77-80份二乙醇胺、86-88份异丙醇，搅拌并再升温至78-82℃，进行胺化反应100-120min，检测指标符合技术要求，再升温至90-95℃，维持反应120-140min后，缓慢加入290-295份聚酰胺树脂，维持反应100-120min后，检测指标符合技术要求，降温至75-80℃，再缓慢加入385-388份预聚体，再升温至78-82℃，维持反应180-200min后，检测指标符合技术要求，加入22-25份去离子水，再维持温度78-82℃，维持反应120-140min后，检测指标符合技术要求，降温至50-60℃开始过滤出料，制得阳离子型丙烯酸环氧树脂，包装备用。
本发明的有益效果：
本发明制备出来的阳离子型丙烯酸酯树脂，增加了体系中的正电荷浓度，提高环氧树脂与丙烯酸酯共聚物的相容性，降低了乳胶粒径，增大了乳胶粒子表面电荷浓度，改善现有阴极电泳涂料稳定性差，不便于施工的缺点，使阴极电泳涂料具有更加优异的漆膜耐腐蚀性和耐候性。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例
（1）预聚体的制备
将199份TDI 加入配有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应釜中，开动搅拌，升温至45℃，同时在滴加槽中配入39份乙二醇乙醚及138份二乙二醇乙醚，开始滴加乙二醇乙醚及二乙二醇乙醚混合物，滴加温度严格控制在50±2℃，滴加时间控制在180-210min范围内，注意滴加速度防止温度过高。滴加完后，在50℃下维持搅拌30mmin以上，再加入11份甲基异丁基酮，再升温至70℃，在70±2℃间保温90min，检测指标符合技术要求后，降温备用；
（2）阳离子丙烯酸酯树脂的制备
将252份溶剂丙二醇甲醚、20份正丁醇加入配有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应釜中，开动搅拌，升温至至82℃，间断加入423份环氧树脂，维温直至完全溶解，加入119份甲基异丁基酮，维持温度并搅拌60min，开始升温至至116℃，均匀滴加11份甲基丙烯酸、53份甲基丙烯酸甲酯、28份甲基丙烯酸羟丙酯、40份丙烯酸六氟丁酯、8份苯乙烯、2份过氧化二苯甲酰、0.5-0.6份十二硫醇与正丁醇混合物，滴加时间160min，滴加完毕，维持釜内115℃反应120min后，降温至48℃，停止搅拌15min，缓慢加入3份二乙胺、79份二乙醇胺、87份异丙醇，搅拌并再升温至81℃，进行胺化反应120min，检测指标符合技术要求，再升温至92℃，维持反应120min后，缓慢加入290-295份聚酰胺树脂，维持反应100-120min后，检测指标符合技术要求，降温至75℃，再缓慢加入387份预聚体，再升温至82℃，维持反应180min后，检测指标符合技术要求，加入24份去离子水，再维持温度80℃，维持反应120min后，检测指标符合技术要求，降温至60℃开始过滤出料，制得阳离子型丙烯酸环氧树脂，包装备用；
将制得的乳液直接搅拌均匀，直接进行阴极电泳涂装。
试验采用阴极电泳工艺，被涂物铁片挂于阴极，阳极为不锈钢片；在电沉积之前需要经过除油-水洗-中和-水洗-表调-水洗-磷化等系列工序进行前处理。
电沉积条件为：电泳电压为90V，电泳温度为25℃，电泳时间3min。
电沉积完成后，取出带有涂膜的铁片用去离子水除去表面浮漆，之后涂膜在150℃下烘烤固化30min，制得涂膜外观透明无色，平整光滑，膜厚25.8μm，漆膜硬度4H，附着力1级，耐盐水性（浓度为3%的NaCl溶液）>480h。
Claims (1)
1.一种阳离子型丙烯酸酯环氧树脂的制备方法，其特征在于包括以下步聚：
（1）预聚体的制备
将190-200份TDI加入配有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应釜中，开动搅拌，升温至40-50℃，同时在滴加槽中配入35-40份乙二醇乙醚及135-140份二乙二醇乙醚，开始滴加乙二醇乙醚及二乙二醇乙醚混合物，滴加温度严格控制在50±2℃，滴加时间控制在180-210min范围内，注意滴加速度防止温度过高，滴加完后，在48-52℃下维持搅拌30mmin以上，再加入10-15份甲基异丁基酮，再升温至60-70℃，在70±2℃间保温80-90min，检测指标符合技术要求后，降温备用；
（2）阳离子丙烯酸酯树脂的制备
将250-255份溶剂丙二醇甲醚、18-20份正丁醇加入配有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应釜中，开动搅拌，升温至至80-85℃，间断加入420-425份环氧树脂，维温直至完全溶解，加入116-120份甲基异丁基酮，维持温度并搅拌60-70min，开始升温至至115-118℃，均匀滴加10-12份甲基丙烯酸、52-55份甲基丙烯酸甲酯、25-30份甲基丙烯酸羟丙酯、38-40份丙烯酸六氟丁酯、6-8份苯乙烯、2-3份过氧化二苯甲酰、0.5-0.6份十二硫醇与正丁醇混合物，滴加时间150-180min，滴加完毕，维持釜内115-118℃反应100-120min后，降温至48-52℃，停止搅拌15-20min，缓慢加入2-3份二乙胺、77-80份二乙醇胺、86-88份异丙醇，搅拌并再升温至78-82℃，进行胺化反应100-120min，检测指标符合技术要求，再升温至90-95℃，维持反应120-140min后，缓慢加入290-295份聚酰胺树脂，维持反应100-120min后，检测指标符合技术要求，降温至75-80℃，再缓慢加入385-388份预聚体，再升温至78-82℃，维持反应180-200min后，检测指标符合技术要求，加入22-25份去离子水，再维持温度78-82℃，维持反应120-140min后，检测指标符合技术要求，降温至50-60℃开始过滤出料，制得阳离子型丙烯酸环氧树脂，包装备用。
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