CN112175468A - 一种电泳漆及其制备方法及涂装工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及涂料制备技术领域，具体公开了一种电泳漆及其制备方法及涂装工艺。电泳漆，由以下重量份的原料制成：电泳树脂固体15‑20份；低分子溶剂1‑4份；水性蜡乳液1‑3份；去离子水73‑83份；颜料0.5‑20份；其制备方法为：将电泳树脂固体份、低分子溶剂和水性蜡乳液混合均匀，再加入去离子水，搅拌至其充分分散后倒入电泳槽内，加入去离子水至指定水位，并进行过滤、搅拌，从而得到电泳漆。本申请的电泳漆可广泛应用于装饰电镀层和金属表面的保护，其具有优异的抗指纹性能。

Description

一种电泳漆及其制备方法及涂装工艺

技术领域

本申请涉及涂料制备技术领域，更具体地说，它涉及一种电泳漆及其制备方法及涂装工艺。

背景技术

电泳漆分为阴极电泳和阳极电泳，电泳漆作为一类新型的低污染、省能源、省资源、起作保护和防腐蚀性的涂料，具有涂膜平整，耐水性和耐化学性好等特点，容易实现涂装工业的机械化和自动化，适合形状复杂，有边缘棱角、孔穴工件涂装。

目前电泳漆被大量应用于汽车、自动车、机电、家电等五金件的涂装。电泳漆及涂装法在20世纪60年代后获得工业应用，采用电泳漆可以进行全封闭循环系统运行，涂料几乎100％利用。电泳漆以水溶性或水分散性离子型聚合物为成膜物，被涂工件可以是阳极也可以作为阴极。

但是，传统的电泳漆在涂装后存在容易沾染指纹的问题。

发明内容

为了提高电泳漆的抗指纹性能，本申请提供一种电泳漆及其制备方法及涂装工艺。

第一方面，本申请提供一种电泳漆，采用如下的技术方案：

一种电泳漆，由以下重量份的原料制成：

电泳树脂固体份 15-20份；

低分子溶剂 1-4份；

水性蜡乳液 1-3份；

去离子水 73-83份；

颜料 0.5-20份。

通过采用上述技术方案，采用电泳树脂固体份制备电泳漆，使得代加工件在完成加工后带出的电泳液较少、电渗透性高、水洗时用水量较少、废水处理较容易；控制电泳树脂固体份在15-20份，能够避免电泳树脂固体份过高导致漆膜变得粗糙、出现橘皮等问题；防止电泳树脂固体份过低导致涂层过薄、涂层外观劣化、泳透力下降、容易产生针孔、电泳液不易维护等缺点；

低分子溶剂的加入，能够对电泳树脂固体份起到助溶作用，使得电泳树脂固体份能够充分分散，使得漆膜的质量得到保障；

采用水性蜡乳液，蜡乳液是天然蜡与合成蜡等材料在乳化剂的作用分散于水中的一种多相体系的乳液，水性蜡乳液的加入，能够使得漆膜具有优异的抗指纹性能。

优选的，所述电泳树脂固体份为丙烯酸树脂和氨基树脂混合物。

通过采用上述技术方案，氨基树脂作为交联剂，与丙烯酸树脂配合使用，在一定温度的烘烤下能够形成坚韧的三维结构涂层的漆膜，具有较好的抗指纹性能。

优选的，所述丙烯酸树脂和氨基树脂的重量比为(2-5.5)：(1-2.5)。

通过采用上述技术方案，控制丙烯酸树脂和氨基树脂的比例，能够保证得到漆膜的强度较好，使得漆膜本身能够具有较好的抗指纹性能。

优选的，所述低分子溶剂为醇醚类溶剂或异丙醇。

通过采用上述技术方案，低分子溶剂选用醇醚类溶剂，醇醚类溶剂能够使得树脂、颜料和水性蜡乳液之间混合的更加均匀，使其不易产生沉淀，同时能够提高电泳漆的流平性能。

优选的，所述颜料为钛白、碳黑、铁红或石墨中的一种。

通过采用上述技术方案，在实际生产过程中，漆膜的颜色需要根据实际情况进行挑选，颜色的深浅根据调整颜料用量调整。

第二方面，本申请提供一种电泳漆的制备方法，采用如下的技术方案：

一种电泳漆的制备方法，包括以下步骤：

S1、按重量份数准备电泳树脂固体份、低分子溶剂、水性蜡乳液和去离子水的原料；

S2、将电泳树脂固体份、低分子溶剂和水性蜡乳液混合均匀，形成电泳树脂，然后再加入去离子水，搅拌至其充分分散；

S3、将S2步骤中混合液倒入电泳槽内，加入去离子水至指定水位，并进行过滤、搅拌，从而得到电泳漆。

通过采用上述技术方案，先将电泳树脂固体份、低分子溶剂和水性蜡乳液混合均匀，使得水性蜡乳液能够均匀的分散在电泳树脂中，使得制得的漆膜的抗指纹性能较好，然后再加入去离子水，使得混合物能够充分的分散、融合在去离子水中；再根据电泳的需求，加入去离子水填充至指定的液位，即可得到电泳漆。

优选的，电泳树脂和去离子水的重量比为1：(2-3)。

通过采用上述技术方案，当电泳树脂和去离子水的重量比为1：(2-3)时，使得电泳树脂能够充分的分散、溶解在去离子水中，避免电泳漆的浓度过高而导致漆膜增厚，变得粗糙、出现橘皮等问题，或过低导致漆膜过薄、漆膜外观劣化、泳透力下降、容易产生针孔、电泳液不易维护，有时会出现阴阳面、槽液稳定性变差、树脂老化加快、颜料沉降严重等缺点。

优选的，S2步骤中电泳树脂和去离子水在转速为1000-2000r/min的搅拌机下搅拌2-2.5小时。

通过采用上述技术方案，电泳树脂和去离子水在转速为1000-2000r/min的搅拌机下搅拌2-2.5小时，能够使得电泳树脂能够充分的分散、溶解在去离子水中。

优选的，S3步骤中通过过滤泵对电泳槽中混合液进行过滤和搅拌。

通过采用上述技术方案，过滤泵对电泳槽中混合液进行过滤和搅拌，能够将混合液中的颗粒性异物杂质排出，保证能够得到平整光滑的漆膜。

优选的，S2步骤中，还添加有颜料，颜料的用量为0.5-20份。

通过采用上述技术方案，颜料的加入，能够根据生产需求调节加入颜料的种类，从而生产出不同颜色的漆膜。

优选的，S2步骤的具体实现方式为：

将电泳树脂固体份、低分子溶剂和颜料加入容器中，缓慢搅拌1-1.5h。

通过采用上述技术方案，能够使得颜料颗粒能够均匀的分散在电泳树脂中，使得制备的漆膜的颜色更加均匀。

第三方面，本申请提供电泳漆的涂装工艺，采用如下的技术方案：

一种电泳漆的涂装工艺，包括以下步骤：

S1、将待加工件挂在钢挂具上，对待加工件表面进行清理；

S2、将代加工件放入电泳槽中进行电泳处理，得到半成品；

S3、将半成品取出，水洗干净，吹干后进行烘烤，得到成品。

通过采用上述技术方案，通过电泳漆涂装，能够较为容易浸透入浸在槽液中的代加工件的腔状构造及缝隙中，生成比较均一的漆膜，电泳漆漆膜厚度的可控性与精度，最佳地满足了产品的精细要求。

优选的，S2步骤中电泳的电压为50-80V、电泳温度为25-30℃、电泳时间为30-70S。

通过采用上述技术方案，若电压过高而导致漆膜变的粗糙，形成桔皮，严重时甚至产生击穿异常；若电压低，沉积速度慢，漆膜簿，过低时则甚至泳不上漆。

优选的，S3步骤中烘烤温度为150-160℃，时间为50-60分钟。

通过采用上述技术方案，较高的烘烤温度有利用缩短烘烤时间，从而得到性能较好的漆膜。但是若烘烤的温度过高，则制备出漆膜容易变脆，附着力变小导致脱漆，光泽度变低；若烘烤温度过低则容易导致漆膜的硬度不够极易碰花。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用水性蜡乳液，使得水性蜡乳液均匀分散在电泳树脂中，使得漆膜获得了良好的抗指纹效果；。

2、本申请中优选采用电泳的方式，使得水性蜡乳液能够在代加工品的外表面形成均匀的涂层，使得漆膜获得了耐脏污，像荷叶一样有自洁效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

在以下制备例、实施例和对比例中所使用的原料来源如下表1所示：

表1-原料来源

制备例1

一种电泳涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、按表2准备对应重量组分的原料；

S2、将电泳树脂固体份加入搅拌罐中，通过搅拌机缓慢搅拌，依次加入低分子溶剂和水性蜡乳液，形成电泳树脂，然后再加入去离子水，提高搅拌机转速至1000r/min，搅拌2.5h，得到混合液；

S3、将S2中混合液倒入电泳槽内，加入去离子水至指定水位，并通过过滤泵对电泳槽中混合液进行过滤和搅拌后，得到电泳漆。

制备例2-3

一种电泳涂料的制备方法，与制备例1不同之处在于，其制备方法的条件参数如表2所示。

制备例4-6

一种电泳涂料的制备方法，与制备例1不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表2所示。

表2

实施例

实施例1

一种电泳涂料的涂装工艺，包括以下步骤：

S1、将待加工件挂在钢挂具上，对待加工件表面进行化学除油，然后用去离子水清洗干净；

S2、将代加工件放入制备例1的电泳槽中进行电泳处理，反应条件为电泳电压50V、电泳温度25℃、电泳时间30S，得到半成品；

S3、将半成品取出，水洗干净，吹干后进行烘烤，得到成品。

实施例2

一种电泳涂料的涂装工艺，包括以下步骤：

S1、将待加工件挂在钢挂具上，对待加工件表面进行化学除油，然后用去离子水清洗干净；

S2、将代加工件放入制备例1的电泳槽中进行电泳处理，反应条件为电泳电压65、电泳温度27℃、电泳时间50S，得到半成品；

S3、将半成品取出，水洗干净，吹干后进行烘烤，得到成品。

实施例3

一种电泳涂料的涂装工艺，包括以下步骤：

S1、将待加工件挂在钢挂具上，对待加工件表面进行化学除油，然后用去离子水清洗干净；

S2、将代加工件放入制备例1的电泳槽中进行电泳处理，反应条件为电泳电压80V、电泳温度30℃、电泳时间70S，得到半成品；

S3、将半成品取出，水洗干净，吹干后进行烘烤，得到成品。

实施例4-8

一种电泳涂料的涂装工艺，与实施例1不同之处在于：S2步骤中分别将代加工件放入制备例2-6中的电泳槽中。

对比例

对比例1

一种电泳涂料的涂装工艺，与实施例1不同之处在于：S2步骤中电泳漆通过以下步骤制备而得：

S1、将10Kg丙烯酸树脂和5Kg氨基树脂加入搅拌罐中，通过搅拌机缓慢搅拌，依次加入1Kg醇醚类溶剂，形成电泳树脂，然后再加入去离子水，提高搅拌机转速至1000r/min，搅拌2.5h，得到混合液；

S2、将S1中混合液倒入电泳槽内，加入去离子水至指定水位，并通过过滤泵对电泳槽中混合液进行过滤和搅拌后，得到电泳漆。

对比例2

一种电泳涂料的涂装工艺，与实施例1不同之处在于：S2步骤中电泳漆通过以下步骤制备而得：

S1、将10Kg丙烯酸树脂和5Kg氨基树脂加入搅拌罐中，通过搅拌机缓慢搅拌，依次加入1Kg醇醚类溶剂和1Kg石蜡，形成电泳树脂，然后再加入去离子水，提高搅拌机转速至1000r/min，搅拌2.5h，得到混合液；

S2、将S1中混合液倒入电泳槽内，加入去离子水至指定水位，并通过过滤泵对电泳槽中混合液进行过滤和搅拌后，得到电泳漆。

性能检测试验

1.电泳漆膜表面张力的测试：测试方法如下，分别取实施例1-8与制备例1-2得到的加工品，通过达因笔测试各实施例和对比例的表面张力。

2.电泳漆膜抗指纹性能：分别取实施例1-8与制备例1-2得到的加工品，对加工品漆膜抚摸并按压指印后观察产品表面的指纹残留。

表3

	表面张力	抗指纹性能
			实施例1	38级	无指纹残留
实施例2	38级	无指纹残留
			实施例3	38级	无指纹残留
实施例4	38级	无指纹残留
			实施例5	38级	无指纹残留
实施例6	38级	无指纹残留
			实施例7	38级	无指纹残留
实施例8	38级	无指纹残留
			对比例1	34级	有指纹残留
对比例2	34级	有指纹残留

结合实施例1-8和对比例1-2并结合表3可以看出，水性蜡乳液的加入，能够明显提高电泳漆的耐指纹性能，使得生产出的电泳漆的耐指纹性能。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种电泳漆，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

电泳树脂固体份 15-20份；

低分子溶剂 1-4份；

水性蜡乳液 1-3份；

去离子水 73-83份；

颜料 0.5-20份。

2.根据权利要求1所述的一种电泳漆，其特征在于，所述电泳树脂固体份为丙烯酸树脂和氨基树脂混合物。

3.根据权利要求2所述的一种电泳漆，其特征在于，所述丙烯酸树脂和氨基树脂的重量比为（2-5.5）：（1-2.5）。

4.根据权利要求1所述的一种电泳漆，其特征在于，所述低分子溶剂为醇醚类溶剂或异丙醇。

5.权利要求1-4任一所述的电泳漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按重量份数准备电泳树脂固体份、低分子溶剂、水性蜡乳液和去离子水的原料；

S2、将电泳树脂固体份、低分子溶剂和水性蜡乳液混合均匀，形成电泳树脂，然后再加入去离子水，搅拌至其充分分散；

S3、将S2步骤中混合液倒入电泳槽内，加入去离子水至指定水位，并进行过滤、搅拌，从而得到电泳漆。

6.根据权利要求5所述的一种电泳漆的制备方法，其特征在于，S2步骤中电泳树脂和去离子水在转速为1000-2000r/min的搅拌机下搅拌2-2.5小时。

7.根据权利要求5所述的一种电泳漆的制备方法，其特征在于，S3步骤中通过过滤泵对电泳槽中混合液进行过滤和搅拌。

8.权利要求1-4任一所述电泳漆的涂装工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待加工件挂在钢挂具上，对待加工件表面进行清理；

S2、将代加工件放入电泳槽中进行电泳处理，得到半成品；

S3、将半成品取出，水洗干净，吹干后进行烘烤，得到成品。

9.根据权利要求8所述的一种电泳漆的涂装工艺，其特征在于：S2步骤中电泳的电压为50-80V、电泳温度为25-30℃、电泳时间为30-70S。

10.根据权利要求8所述的一种电泳漆的涂装工艺，其特征在于：S3步骤中烘烤温度为150-160℃，时间为50-60分钟。