CN102942835B - 一种高泳透力阴极电泳涂料及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高泳透力阴极电泳涂料，包括独立储存的阴极电泳涂料乳液和色浆，阴极电泳涂料乳液和色浆在进行电泳涂装前按照使用方法再进行混合。阴极电泳涂料乳液与色浆的组成比例为1:4～6；所述的阴极电泳涂料乳液是将30～40份主体树脂、5～10份固化剂、1～2份高沸点醇醚类助溶剂、0.5～1份有机酸依次加入乳化分散机中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；再将40～50份去离子水分两次或两次以上加入乳化分散机中进行高速乳化2～3小时，乳化温度控制在40℃以下；用过滤器过滤获得所述的阴极电泳涂料乳液。具备有能满足复杂的表面结构的工件表面涂装，并且使得被涂装工件表面及凹深处、缝隙处或被屏蔽处获得厚度均匀的涂膜层。
Description
技术领域
本发明涉及一种电泳涂料，特别是一种高泳透力阴极电泳涂料及其制备方法和使用方法。
背景技术
阴极电泳涂装技术于1976年投人工业生产以来由于其涂膜性能优异、涂料利用率高及三废排放少等优点，阴极电泳涂料及其相关技术的发展非常迅速。发展至今目前全世界的主要汽车制造企业，几乎无一不采用阴极电泳涂装来解决车身防腐蚀问题。电泳涂装能在复杂的工件表面形成一层涂膜，但常常因产生电屏蔽现象，使被涂装工件内外表面的涂膜厚薄不均，内表面漆膜较薄，严重影响整个工件的防腐蚀性能。能否使被涂装工件的凹深处、缝隙处或被屏蔽处均匀地涂上漆膜，成了衡量阴极电泳涂料质量的重要制备即“泳透力”(在电泳涂装过程中使背离电极的被涂物表面涂上漆的能力称之泳透力)。对于高防腐蚀要求的汽车车身的电泳涂装来说，解决被涂装工件的凹深处、缝隙处和被屏蔽处均匀涂装的技术手段，是使用高泳透力的电泳涂料可以在较低的成本下达到高防腐蚀要求，具有较高的经济效益，适应高环保的要求。
综上所述∶目前急需一种具备有高泳透力，能满足复杂的表面结构的工件表面电泳涂装，并且使得被涂装工件表面及凹深处、缝隙处或被屏蔽处获得厚度均匀的涂膜层的阴极电泳涂料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的涂装时在工件的凹深处、缝隙处和被屏蔽处不能均匀涂装的不足，提供具备有高泳透力，能满足复杂的表面结构的工件表面电泳涂装，并且使得被涂装工件表面及凹深处、缝隙处或被屏蔽处获得厚度均匀的涂膜层的阴极电泳涂料以及其制备方法和使用方法。
本发明通过以下方法和技术实现上述目的∶
本发明涉及一种高泳透力阴极电泳涂料，包括独立储存的阴极电泳涂料乳液和色浆，阴极电泳涂料乳液与色浆的组成比例为1:4～6；所述的阴极电泳涂料乳液是将30～40份主体树脂、5～10份固化剂、1～2份高沸点醇醚类助溶剂、0.5～1份有机酸依次加入乳化分散机中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；再将40～50份去离子水分两次以上加入乳化分散机中进行高速乳化2～3小时，乳化温度控制在40℃以下；用过滤器过滤获得所述的阴极电泳涂料乳液；
所述主体树脂是将低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸进行扩链反应获得中分子量改性环氧树脂，然后通过两种以上的胺混合对中分子量改性环氧树脂进行胺化开环反应获得主体树脂；本发明是运用多种胺混合对双酚A环氧树脂进行胺化改性制得优良的阳离子型树脂，这种树脂分子量要足够大，含有一定的水溶性基团，以保证在水中形成稳定的分散体系。只有分子量足够大，中和率低，低MEQ值，电泳漆液才能近于中性，从而具有较高的库仑效率和泳透力，使漆膜平整而具有良好的防腐性。MEQ(MEQA)值是对于涂料固含量的100g所需中和剂的毫摩尔数，其单位为mmol/100g；
所述色浆是由40～50份分散色浆专用树脂、38～45份色粉与填料混合物、1～2份高沸点醇醚类成膜助溶剂、10～15份去离子水组成；所述分散色浆专用树脂是将低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备获得中分子量环氧树脂，然后用半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂反应得到异氰酸酯改性环氧树脂，将异氰酸酯改性环氧树脂再用叔胺开环反应获得分散色浆专用树脂。
乳化用的主体树脂用双酚A和异辛酸等对低分子量环氧树脂进行改性后，得到分子量足够大的改性环氧树脂再用多种多元胺进行改性，这样的乳液中和率低，低MEQ值与色浆(环氧树脂改性扩链反应，和用半封闭异氰酸酯与其接枝反应，再用胺开环反应得到分子量足够大的阳离子环氧树脂，对填料提供优异的润湿作用，色浆稳定性优异)进行配比，得到的涂膜交联密度更好，可在更高电压(300V)下电泳，泳透力高，防腐性更优的涂膜。
本发明涉及的固化剂、高沸点醇醚类助溶剂、有机酸、高沸点醇醚类成膜助溶剂、色粉与填料混合物可以是使用涂料领域或化工领域中常用的原料，所述色粉与填料混合物中所述的填料可以是高岭土或其他涂料领域或化工领域中常用的填料。
所述乳液指标控制为∶固体含量35±2％，粒径≤0.20μm，pH值6.5±0.5，电导率1500±500，粘度＜100cps。
高泳透力阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤∶
(一)主体树脂制备∶
S10:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量改性环氧树脂，低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸摩尔比为3～5∶2∶1，反应温度为120～130℃，反应时间为3～4小时，制备的中分子量改性树脂平均分子量为1000～2000；
S11:是用酮亚胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺与上述步骤制备的中分子量改性环氧树脂进行开环反应，中分子量改性环氧树脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亚胺的摩尔比为12～155～6∶8～9∶1，反应温度为110～120℃，反应时间为2～3小时；
(二)阴极电泳涂料乳液制备∶
S20:依次将30～40份主体树脂、5～10份固化剂、1～2份高沸点醇醚类助溶剂、0.5～1份有机酸加入乳化分散机中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；
S21:再将40～50份去离子水分两次以上加入乳化分散机中在乳化温度控制在40℃以下进行高速乳化2～3小时的乳液；
S22:将乳液用过滤器过滤得到固体含量35±2％，粒径≤0.20μm，pH值6.5±0.5，电导率1500±500，粘度＜100cps的阴极电泳涂料乳液；
(三)分散色浆专用树脂制备∶
分散色浆专用树脂的制备包括有环氧树脂扩链反应，半封闭异氰酸酯的制备和接枝反应，叔胺类全封闭异氰酸酯的制备和开环反应得到分子量足够大的阳离子环氧树脂，对填料提供优异的润湿作用，色浆稳定性优异；
S30:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量环氧树脂，所述低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸的摩尔比为5～6:4:1，反应温度为120～130℃，反应时间为3～4小时，制备的中分子量环氧树脂平均分子量为800～1500；
S31:用异氰酸酯和封闭溶剂反应制备半封闭异氰酸酯，异氰酸酯和封闭溶剂的摩尔比为1:1，反应温度为50～70℃，反应时间为3～5小时；
S32:将半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂反应，生成异氰酸酯改性的环氧树脂；半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂的摩尔比为1:2～3，反应温度为120～130℃，反应时间为1～2小时；
S33:用叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂进行开环反应获得分散色浆专用树脂，叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂的摩尔比为1～2:1；
(四)色浆的制备∶
S40:将40～50份分散色浆专用树脂、38～45份色粉与填料混合物、1～2份高沸点醇醚类成膜助溶剂、10～15份去离子水依次加入容器中，开动搅拌混合均匀；
S41:加入颜料高速分散，再用砂磨机研磨至细度≤15μm，用袋式过滤机过滤得到色浆；色浆的细度≤15μm，固体含量50±2，pH值7.5±0.5，电导率800±400。
适合本发明电泳涂装方法的被涂物，只要具有导电性就行，没有特别的限制。经过一次阴极电泳涂装即可获得优良的附着力、低收缩率、耐腐蚀、高库仑效率、高泳透力、高防腐蚀性等的涂层。
高泳透力阴极电泳涂料的使用方法，其使用步骤如下：
S61:工件电泳涂装前将乳液和色浆按比例1:4～6配比混合获得涂料工作液；混合过程加入去离子水将涂料工作液固体含量调整到15％～30％，循环搅拌48小时获得阴极电泳涂料槽液；
S62:将阴极电泳涂料槽液装入电泳涂装设备进行涂装；阴极电泳涂料槽液的pH为6.5±0.5，电导率1000±300μS/cm，涂料固含量的100g所需中和剂的毫摩尔数为22±3mmol/100g，库仑效率＞40，福特盒法测得泳透力＞20cm，电泳电压250±500V，电泳温度为26～30℃，电泳时间为1～3min；涂膜在160～170℃固化20～30分钟。
本发明克服现有技术的涂装时在工件的凹深处、缝隙处和被屏蔽处不能均匀涂装的不足，提供具备有高泳透力，能满足复杂的表面结构的工件表面电泳涂装，并且使得被涂装工件表面及凹深处、缝隙处或被屏蔽处获得厚度均匀的涂膜层的阴极电泳涂料以及其制备方法和使用方法。并且对被涂装物体的材质要求低，被涂装物体只需要金属材料即可。
涂膜性能评价电泳涂装的具体条件为∶槽温28±2℃按常规方法在250±50V下通电电泳至膜厚20±2μm。电泳结束后洗净，再在160℃下烘烤20min，然后进行涂膜性能评价，结果如表所示∶
1用光泽计测定60°的光泽；
2在涂膜上用切割刀割成100个棋盘格，再在其上贴附胶带纸后，快速剥离胶带纸，观察涂膜的附着状态∶100/100∶没有脱落；0/100∶全部脱落；
3按JIS～K～5400标准，以划破判定；
4在20℃的0.1摩尔的NaOH中浸渍8h后，观察涂面的状态；
5在20℃的0.05摩尔的硫酸中浸渍8h后，观察涂面状态；
6涂膜磷化板的厚度20±2m,在盐雾箱1000h后，观察涂面状态。
具体实施方式
实施例一∶包括独立储存的阴极电泳涂料乳液和色浆，阴极电泳涂料乳液和色浆在进行涂装前按照使用方法再进行混合。阴极电泳涂料乳液与色浆的组成比例为1:4；所述的阴极电泳涂料乳液是将30份主体树脂、5份固化剂、1份高沸点醇醚类助溶剂、0.5份有机酸依次加入反应釜中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；再将40份去离子水分两次以上加入反应釜中进行高速乳化2～3小时，乳化温度控制在40℃以下；用过滤器过滤获得所述的阴极电泳涂料乳液。
所述主体树脂是将低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量改性环氧树脂，低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸进行扩链反应，然后通过两种以上的胺混合对中分子量改性环氧树脂胺化开环反应而成。本发明是运用多种胺混合对双酚A环氧树脂进行胺化改性制得优良的阳离子型树脂，这种树脂分子量要足够大，含有一定的水溶性基团，以保证在水中形成稳定的分散体系。只有分子量足够大，中和率低，低MEQ值，电泳漆液才能近于中性，从而具有较高的库仑效率和泳透率，使漆膜平整而具有良好的防腐性。
所述乳液指标控制为∶固体含量35±2％，粒径≤0.20μm，pH值6.5±0.5，电导率1500±500，粘度＜100cps。
所述色浆是由40份分散色浆专用树脂、38份色粉与填料混合物、1份高沸点醇醚类成膜助溶剂、10份去离子水组成；所述分散色浆专用树脂是将低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备获得中分子量环氧树脂，然后用半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂反应得到异氰酸酯改性的环氧树脂，将异氰酸酯改性的环氧树脂再叔胺开环反应获得分散色浆专用树脂。
乳化用的主体树脂用双酚A和异辛酸等对低分子量环氧树脂进行改性后，得到分子量足够大的改性环氧树脂再用多种多元胺进行改性，这样的乳液中和率低，低MEQ值与色浆(环氧树脂扩链反应，半封闭异氰酸酯的制备和接枝反应，和开环反应得到分子量足够大的阳离子环氧树脂，对填料提供优异的润湿作用，色浆稳定性优异)进行配比，得到的涂膜交联密度更好，可在更高电压(300V)下电泳，泳透力高，防腐性更优的涂膜。
高泳透力阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤∶
(一)主体树脂制备，主体树脂改性整个反应包括有环氧树脂扩链反应、多种胺混合对环氧树脂开环胺化反应；
S10:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量改性环氧树脂，低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸摩尔比为3∶2∶1，反应温度为120℃，反应时间为3小时，制备的中分子量改性环氧树脂平均分子量为1000～2000；
S11:是用酮亚胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺与上述步骤制备的中分子量改性环氧树脂进行开环反应，中分子量改性环氧树脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亚胺的摩尔比为12∶5∶9∶1，反应温度为110℃，反应时间为2小时。
(二)阴极电泳涂料乳液制备∶
S20:依次将30份主体树脂、5份固化剂、1份高沸点醇醚类助溶剂、0.5份有机酸加入反应釜中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；
S21:再将40份去离子水分两次以上加入反应釜中在乳化温度控制在40℃以下进行高速乳化2～3小时的乳液；
S22:将乳液通过滤器过滤得到固体含量35±2％，粒径≤0.20μm，pH值6.5±0.5，电导率1500±500，粘度＜100cps的阴极电泳涂料乳液。
(三)分散色浆专用树脂制备，分散色浆专用树脂的制备包括有环氧树脂扩链反应，半封闭异氰酸酯的制备和接枝反应，叔胺类全封闭异氰酸酯的制备和开环反应得到分子量足够大的阳离子环氧树脂，对填料提供优异的润湿作用，色浆稳定性优异。
S30:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量环氧树脂，所述低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸的摩尔比为5～6:4:1，反应温度为120～130℃，反应时间为3～4小时，制备的中分子量环氧树脂平均分子量为800～1500；
S31:用异氰酸酯和封闭溶剂反应制备半封闭异氰酸酯，异氰酸酯和封闭溶剂的摩尔比为1:1，反应温度为50℃，反应时间为3小时；
S32:将半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂反应，生成异氰酸酯改性的环氧树脂；半封闭异氰酸酯与扩链的环氧摩尔比为1:2，反应温度为120℃，反应时间为1小时；
S33:用叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂进行开环反应获得分散色浆专用树脂，叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂的摩尔比为1:1；
(四)色浆的制备∶
S40:将40～50份分散色浆专用树脂、38～45份色粉与填料混合物、1份高沸点醇醚类成膜助溶剂、10份去离子水依次加入容器中，开动搅拌混合均匀；
S41:加入颜料高速分散，再用砂磨机研磨至细度≤15μm，用袋式过滤机过滤得到色浆；色浆的细度≤15μm，固体含量50±2，pH值7.5±0.5，电导率800±400。
适合本发明电泳涂装方法的被涂物，只要具有导电性就行，没有特别的限制。经过一次阴极电泳涂装即可获得优良的附着力、低收缩率、耐腐蚀、高库仑效率、高泳透力、高防腐蚀性等的涂层。
所述的高泳透力阴极电泳涂料的使用方法，其使用步骤如下∶
S61:工件电泳涂装前将乳液和色浆按比例1:4配比混合获得涂料工作液；混合过程加入去离子水将涂料工作液固体含量调整到15％～30％，循环搅拌48小时获得阴极电泳涂料槽液；
S62:将阴极电泳涂料槽液装入电泳涂装设备进行涂装；阴极电泳涂料槽液的pH为6.5±0.5，电导率1000±300μS/cm，涂料固含量的100g所需中和剂的毫摩尔数为22±3mmol/100g，库仑效率＞40，福特盒法测得泳透力＞20cm，电泳电压250±500V，电泳温度为27～29℃，电泳时间为1～3min；涂膜在160～170℃固化20～30分钟。
实施例二∶包括独立储存的阴极电泳涂料乳液和色浆，阴极电泳涂料乳液和色浆在进行涂装前按照使用方法再进行混合。阴极电泳涂料乳液与色浆的组成比例为1:6；所述的阴极电泳涂料乳液是将40份主体树脂、10份固化剂、2份高沸点醇醚类助溶剂、1份有机酸依次加入反应釜中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；再将50份去离子水分两次以上加入反应釜中进行高速乳化2～3小时，乳化温度控制在40℃以下；用过滤器过滤获得所述的阴极电泳涂料乳液。
所述色浆是由50份分散色浆专用树脂、45份色粉与填料混合物、2份高沸点醇醚类成膜助溶剂、15份去离子水组成；
实施例三∶包括独立储存的阴极电泳涂料乳液和色浆，阴极电泳涂料乳液和色浆在进行涂装前按照使用方法再进行混合。阴极电泳涂料乳液与色浆的组成比例为1:5；所述的阴极电泳涂料乳液是将35份主体树脂、7份固化剂、1.5份高沸点醇醚类助溶剂、0.75份有机酸依次加入反应釜中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；再将45份去离子水分两次或两次以上加入反应釜中进行高速乳化2.5小时，乳化温度控制在40℃以下；用过滤器过滤获得所述的阴极电泳涂料乳液。
所述色浆是由45份分散色浆专用树脂、41份色粉与填料混合物、1.5份高沸点醇醚类成膜助溶剂、13份去离子水组成；
实施例四∶高泳透力阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤∶
(一)主体树脂制备，主体树脂改性整个反应包括有环氧树脂扩链反应、多种胺混合对环氧树脂开环胺化反应；
S10:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量改性环氧树脂，低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸摩尔比为5∶2∶1，反应温度为130℃，反应时间为4小时，制备的中分子量改性环氧树脂平均分子量为1000～2000；
S11:是用酮亚胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺与上述步骤制备的中分子量改性环氧树脂进行开环反应，中分子量改性环氧树脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亚胺的摩尔比为15∶6∶9∶1，反应温度为120℃，反应时间为3小时。
(二)阴极电泳涂料乳液制备∶
S20:依次将40份主体树脂、10份固化剂、2份高沸点醇醚类助溶剂、1份有机酸加入反应釜中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；
S21:再将50份去离子水分两次以上加入反应釜中在乳化温度控制在40℃以下进行高速乳化3小时的乳液；
S22:将乳液用过滤器过滤得到固体含量35±2％，粒径≤0.20μm，pH值6.5±0.5，电导率1500±500，粘度＜100cps的阴极电泳涂料乳液。
(三)分散色浆专用树脂制备，分散色浆专用树脂的制备包括有环氧树脂扩链反应，半封闭异氰酸酯的制备和接枝反应，叔胺类全封闭异氰酸酯的制备和开环反应得到分子量足够大的阳离子环氧树脂，对填料提供优异的润湿作用，色浆稳定性优异。
S30:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量环氧树脂，所述低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸的摩尔比为6:4:1，反应温度为130℃，反应时间为4小时，制备的中分子量环氧树脂平均分子量为800～1500；
S31:用异氰酸酯和封闭溶剂反应制备半封闭异氰酸酯，异氰酸酯和封闭溶剂的摩尔比为1:1，反应温度为70℃，反应时间为5小时；
S32:将半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂反应，生成异氰酸酯改性的环氧树脂；半封闭异氰酸酯与扩链的环氧摩尔比为1:3，反应温度为130℃，反应时间为2小时；
S33:用叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂进行开环反应获得分散色浆专用树脂，叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂的摩尔比为2:1；
(四)色浆的制备∶
S40:将50份分散色浆专用树脂、45份色粉与填料混合物、2份高沸点醇醚类成膜助溶剂、15份去离子水依次加入容器中，开动搅拌混合均匀；
S41:加入颜料高速分散，再用砂磨机研磨至细度≤15μm，用袋式过滤机过滤得到色浆；色浆的细度≤15μm，固体含量50±2，pH值7.5±0.5，电导率800±400。
实施例五∶高泳透力阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤∶
(一)主体树脂制备，主体树脂改性整个反应包括有环氧树脂扩链反应、多种胺混合对环氧树脂开环胺化反应；
S10:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量改性环氧树脂，低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸摩尔比为4∶2∶1，反应温度为125℃，反应时间为3.5小时，制备的中分子量改性环氧树脂平均分子量为1000～2000；
S11:是用酮亚胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺与上述步骤制备的中分子量改性环氧树脂进行开环反应，中分子量改性环氧树脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亚胺的摩尔比为14∶5.5∶8.5∶1，反应温度为115℃，反应时间为2.5小时。
(二)阴极电泳涂料乳液制备∶
S20:依次将35份主体树脂、7份固化剂、1.5份高沸点醇醚类助溶剂、0.75份有机酸加入反应釜中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；
S21:再将45份去离子水分两次以上加入反应釜中在乳化温度控制在40℃以下进行高速乳化2.5小时的乳液；
S22:将乳液通过滤器过滤得到固体含量35±2％，粒径≤0.20μm，pH值6.5±0.5，电导率1500±500，粘度＜100cps的阴极电泳涂料乳液。
(三)分散色浆专用树脂制备，分散色浆专用树脂的制备包括有环氧树脂扩链反应，半封闭异氰酸酯的制备和接枝反应，叔胺类全封闭异氰酸酯的制备和开环反应得到分子量足够大的阳离子环氧树脂，对填料提供优异的润湿作用，色浆稳定性优异。
S30:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量环氧树脂，所述低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸的摩尔比为5.5:4:1，反应温度为125℃，反应时间为3～4小时，制备的中分子量环氧树脂平均分子量为800～1500；
S31:用异氰酸酯和封闭溶剂反应制备半封闭异氰酸酯，异氰酸酯和封闭溶剂的摩尔比为1:1，反应温度为60℃，反应时间为4小时；
S32:将半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂反应，生成异氰酸酯改性的环氧树脂；半封闭异氰酸酯与扩链的环氧摩尔比为1:2.5，反应温度为125℃，反应时间为1.5小时；
S33:用叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂进行开环反应获得分散色浆专用树脂，叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂的摩尔比为1.5:1；
(四)色浆的制备∶
S40:将47份分散色浆专用树脂、43份色粉与填料混合物、1.5份高沸点醇醚类成膜助溶剂、13份去离子水依次加入容器中，开动搅拌混合均匀；
S41:加入颜料高速分散，再用砂磨机研磨至细度≤15μm，用袋式过滤机过滤得到色浆；色浆的细度≤15μm，固体含量50±2，pH值7.5±0.5，电导率800±400。
Claims (5)
1.一种高泳透力阴极电泳涂料，其特征在于包括独立储存的阴极电泳涂料乳液和色浆，阴极电泳涂料乳液与色浆的组成比例为1:4～6；所述的阴极电泳涂料乳液是将30～40份主体树脂、5～10份固化剂、1～2份高沸点醇醚类助溶剂、0.5～1份有机酸依次加入乳化分散机中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；再将40～50份去离子水分两次以上加入乳化分散机中进行高速乳化2～3小时，乳化温度控制在40℃以下；用过滤器过滤获得所述的阴极电泳涂料乳液；
所述主体树脂是将低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸进行扩链反应获得中分子量改性环氧树脂，然后通过两种以上的胺混合对中分子量改性环氧树脂进行胺化开环反应获得主体树脂；
所述色浆是由40～50份分散色浆专用树脂、38～45份色粉与填料混合物、1～2份高沸点醇醚类成膜助溶剂、10～15份去离子水组成；所述分散色浆专用树脂是将低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备获得中分子量环氧树脂，然后用半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂反应得到异氰酸酯改性环氧树脂，将异氰酸酯改性环氧树脂再用叔胺开环反应获得分散色浆专用树脂。
2.根据权利要求1所述的高泳透力阴极电泳涂料，其特征在于所述乳液指标控制为∶固体含量35±2％，粒径≤0.20μm，pH值6.5±0.5，电导率1500±500μS/cm，粘度＜100cps。
3.根据权利要求1所述的高泳透力阴极电泳涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤∶
(一)主体树脂制备：
S10:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量改性环氧树脂，低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸摩尔比为3～5∶2∶1，反应温度为120～130℃，反应时间为3～4小时，制备的中分子量改性环氧树脂平均分子量为1000～2000；
S11:用酮亚胺、N-甲基乙醇胺和二乙醇胺与上述步骤制备的中分子量改性环氧树脂进行开环反应，中分子量改性环氧树脂、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺和酮亚胺的摩尔比为12～15∶5～6∶8～9∶1，反应温度为110～120℃，反应时间为2～3小时；
(二)阴极电泳涂料乳液制备：
S20:依次将30～40份主体树脂、5～10份固化剂、1～2份高沸点醇醚类助溶剂、0.5～1份有机酸加入乳化分散机中搅拌混合均匀，温度控制在40℃以下；
S21:再将40～50份去离子水分两次以上加入乳化分散机中在乳化温度控制在40℃以下进行高速乳化2～3小时得乳液；
S22:将乳液用过滤器过滤得到固体含量35±2％，粒径≤0.20μm，pH值6.5±0.5，电导率1500±500μS/cm，粘度＜100cps的阴极电泳涂料乳液；
(三)分散色浆专用树脂制备：
S30:由低分子量环氧树脂、双酚A和异辛酸反应制备中分子量环氧树脂，所述低分子量环氧树脂、双酚A与异辛酸的摩尔比为5～6:4:1，反应温度为120～130℃，反应时间为3～4小时，制备的中分子量环氧树脂平均分子量为800～1500；
S31:用异氰酸酯和封闭溶剂反应制备半封闭异氰酸酯，异氰酸酯和封闭溶剂的摩尔比为1:1，反应温度为50～70℃，反应时间为3～5小时；
S32:将半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂反应，生成异氰酸酯改性的环氧树脂；半封闭异氰酸酯与中分子量环氧树脂的摩尔比为1:2～3，反应温度为120～130℃，反应时间为1～2小时；
S33:用叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂进行开环反应获得分散色浆专用树脂，叔胺与异氰酸酯改性的环氧树脂的摩尔比为1～2:1；
(四)色浆的制备：
S40:将40～50份分散色浆专用树脂、38～45份色粉与填料混合物、1～2份高沸点醇醚类成膜助溶剂、10～15份去离子水依次加入容器中，开动搅拌混合均匀。
4.根据权利要求3所述的高泳透力阴极电泳涂料的制备方法，其特征在于所述的色浆的制备的步骤S40完成后，再进行以下步骤：
S41:加入颜料高速分散，再用砂磨机研磨至细度≤15μm，用袋式过滤机过滤得到色浆；色浆的细度≤15μm，固体含量50±2％，pH值7.5±0.5，电导率800±400μS/cm。
5.根据权利要求1所述的高泳透力阴极电泳涂料的使用方法，其特征在于
S61:工件电泳涂装前将乳液和色浆按比例1:4～6配比混合获得涂料工作液；混合过程加入去离子水将涂料工作液固体含量调整到15％～30％，循环搅拌48小时获得阴极电泳涂料槽液；
S62:将阴极电泳涂料槽液装入电泳涂装设备进行涂装；阴极电泳涂料槽液的pH为6.5±0.5，电导率1000±300μS/cm，涂料固含量的100g所需中和剂的毫摩尔数为22±3mmol/100g，库仑效率＞40，福特盒法测得泳透力＞20cm，电泳电压250±500V，电泳温度为26～30℃，电泳时间为1～3min；涂膜在160～170℃固化20～30分钟。
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