CN113444435A - 一种耐磨型电泳涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨型电泳涂料，由乳液和色浆混合制得，乳液与色浆的混合比例为1:4~6，其中，乳液由乳液原浆加入有机酸或无机酸中和后，再加水分散制得，中和过的乳液原浆在乳液中的占比为30‑35%；乳液原浆由胺改性环氧树脂和改性异氰酸酯固化剂混合后制得；色浆由研磨树脂、炭黑、防锈颜料和硅灰石经研磨后制得。本发明利用TMP扩连多甲基多异氰酸酯和TDI，生产多官能度的大分子交联剂，与胺改性环氧树脂搭配形成高交联密度，并对组分进行改善，使得产品具有滑爽、低摩擦力、高耐磨性的优点，同时具备较好的耐盐雾性能。

Description

一种耐磨型电泳涂料
技术领域
本发明涉及阴极电泳涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种耐磨型电泳涂料。
背景技术
汽车、电动车、家具滑轨等机械产品在日常中受到高速气流、砂石、机械力的作用，磨损相当严重。为了延长使用寿命，材料的表面需要涂覆耐磨型涂料。电泳涂料作为20世纪70年代中期发展起来并得到工业化应用的一种新型涂料，因其具有环保、涂装效率高、自动化程度高等有点，被广泛的应用于上述领域。
现有耐磨电泳涂料的漆膜表面承受了较大的摩擦力，而漆膜表面的硬度较低，会影响电泳漆的耐磨性能。同时因为实际使用需要，电泳漆料经常会接触带有腐蚀性的盐雾，这会导致电泳涂料漆膜的使用寿命缩短。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐磨型电泳涂料，解决上述的一个或多个问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种耐磨型电泳涂料，由乳液和色浆混合制得，其中，
乳液由乳液原浆经过中和、分散制得；乳液原浆由胺改性环氧树脂和改性异氰酸酯固化剂混合后制得；
色浆由研磨树脂、炭黑、防锈颜料和硅灰石经研磨后制得。
进一步地，色浆中硅灰石的添加量为色浆总质量的3-5%。
进一步地，研磨树脂为季氨盐改性环氧研磨树脂、硫盐改性环氧研磨树脂中的一种或多种。
进一步地，防锈颜料为复合铁钛粉、氢氧化铝粉、三聚磷酸铝锌粉中的一种或多种。
进一步地，乳液原浆由按重量份数计的如下配方组成：
胺改性环氧树脂 400-500份
改性异氰酸酯固化剂 200-300份。
进一步地，改性异氰酸酯固化剂由按重量份数计的如下配方组成：
多甲基多异氰酸酯 100-120份
TDI 15-20份
TMP 2-3份
MIBK 10-15份
端羟基有机硅 1-3份
乙二醇丁醚 90-100份。
进一步地，改性异氰酸酯固化剂的制备方法是：
将配方量的多甲基多异氰酸酯、TDI、MIBK加入反应装置，进行搅拌，得到搅拌液；
将搅拌液升温至60℃，然后将配方量的TMP分多次加入反应装置，得到加工过的搅拌液；
将加工过的搅拌液升温至80℃，进行反应，得到初步反应液；
持续反应，直至初步反应液的NCO值达到235-255‰，加入配方量的端羟基有机硅，继续反应1h，得到中间反应液；
将中间反应液降温至60℃，滴加配方量的乙二醇丁醚，滴加完毕后，得到产品反应液；
将产品反应液升温至100℃，进行反应，直至产品反应液的NCO值＜1‰，得到改性异氰酸酯固化剂。
进一步地，乳液由乳液原浆加入有机酸或无机酸中和后，再加水分散制得，其中，
分散时的温度小于35℃，分散的时间为1h，中和过的乳液原浆在乳液中的占比为30-35%。
进一步地，乳液与色浆的混合比例为1:4~6。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
利用TMP扩连多甲基多异氰酸酯和TDI，生产多官能度的大分子交联剂，与胺改性环氧树脂搭配形成高交联密度，并对组分进行改善，使得产品具有滑爽、低摩擦力、高耐磨性的优点，同时具备较好的耐盐雾性能。
具体实施方式
实施例1
一种耐磨型电泳涂料，由乳液和色浆混合制得，乳液与色浆的混合比例为1:5，其中，
乳液由乳液原浆经过中和、分散制得；具体的，乳液由乳液原浆加入有机酸或无机酸中和后，再加水分散制得，其中，
分散时的温度小于35℃，分散的时间为1h，中和过的乳液原浆在乳液中的占比为35%。
乳液原浆由胺改性环氧树脂和改性异氰酸酯固化剂混合后制得；具体的，乳液原浆由按重量份数计的如下配方组成：
胺改性环氧树脂 400份
改性异氰酸酯固化剂 200份。
其中，改性异氰酸酯固化剂由按重量份数计的如下配方组成：
多甲基多异氰酸酯 100份
TDI 15份
TMP 2份
MIBK 10份
端羟基有机硅 1份
乙二醇丁醚 90份。
改性异氰酸酯固化剂的制备方法是：
将配方量的多甲基多异氰酸酯、TDI、MIBK加入反应装置，进行搅拌，得到搅拌液；
将搅拌液升温至60℃，然后将配方量的TMP分多次加入反应装置，得到加工过的搅拌液；
将加工过的搅拌液升温至80℃，进行反应，得到初步反应液；
持续反应，直至初步反应液的NCO值达到255‰，加入配方量的端羟基有机硅，继续反应1h，得到中间反应液；
将中间反应液降温至60℃，滴加配方量的乙二醇丁醚，滴加完毕后，得到产品反应液；
将产品反应液升温至100℃，进行反应，直至产品反应液的NCO值＜1‰，得到改性异氰酸酯固化剂。
色浆由研磨树脂、炭黑、防锈颜料和硅灰石经研磨后制得。色浆中硅灰石的添加量为色浆总质量的5%。研磨树脂为季氨盐改性环氧研磨树脂、硫盐改性环氧研磨树脂中的一种或多种。防锈颜料为复合铁钛粉、氢氧化铝粉、三聚磷酸铝锌粉中的一种或多种。
其中，多甲基多异氰酸酯为聚合的MDI，它和TDI均为芳香族异氰酸酯，相较于其他类型的异氰酸酯，因苯环结构的原因，其本身硬度较大，经TMP扩连后形成更大的分子量，结构更为复杂。在改性异氰酸酯固化剂与胺改性环氧树脂交联固化的过程中，能够形成高致密、高交联的复杂网状结构，具有非常高的硬度。
利用TMP扩连多甲基多异氰酸酯，并配合TDI生产多官能度的大分子交联剂，即改性异氰酸酯固化剂，搭配胺改性环氧树脂形成高交联密度的乳液原浆。改性异氰酸酯固化剂中因添加了端羟基有机硅使得固化剂本身具有滑爽、低摩擦力的特点，色浆中因添加了硅灰石使得色浆具有高硬度特点，二者混合后使得电泳涂料整体的耐磨性显著提高。新配方制备的电泳涂料，其漆膜表面摩擦力较低、硬度较高，进而具备远超普通电泳漆的耐磨性。
同时，由于多甲基多异氰酸酯为多官能度的异氰酸酯，TDI为小分子的异氰酸酯，两者经TMP扩连后制备的固化剂，在单位面积的涂装范围上，与改性环氧树脂交联，产生更高的交联密度，具有非常优异的耐水性和耐盐雾性。色浆中的防锈颜料，如氢氧化铝，因其为两性物质，所以在耐盐雾上具有优异的表现。这些都显著提高了电泳涂料的高耐盐雾性能。
实施例2
一种耐磨型电泳涂料，由乳液和色浆混合制得，乳液与色浆的混合比例为1:5，其中，
乳液由乳液原浆经过中和、分散制得；具体的，乳液由乳液原浆加入有机酸或无机酸中和后，再加水分散制得，其中，
分散时的温度小于35℃，分散的时间为1h，中和过的乳液原浆在乳液中的占比为35%。
乳液原浆由胺改性环氧树脂和改性异氰酸酯固化剂混合后制得；具体的，乳液原浆由按重量份数计的如下配方组成：
胺改性环氧树脂 500份
改性异氰酸酯固化剂 300份。
其中，改性异氰酸酯固化剂由按重量份数计的如下配方组成：
多甲基多异氰酸酯 120份
TDI 20份
TMP 3份
MIBK 15份
端羟基有机硅 3份
乙二醇丁醚 100份。
改性异氰酸酯固化剂的制备方法是：
将配方量的多甲基多异氰酸酯、TDI、MIBK加入反应装置，进行搅拌，得到搅拌液；
将搅拌液升温至60℃，然后将配方量的TMP分多次加入反应装置，得到加工过的搅拌液；
将加工过的搅拌液升温至80℃，进行反应，得到初步反应液；
持续反应，直至初步反应液的NCO值达到255‰，加入配方量的端羟基有机硅，继续反应1h，得到中间反应液；
将中间反应液降温至60℃，滴加配方量的乙二醇丁醚，滴加完毕后，得到产品反应液；
将产品反应液升温至100℃，进行反应，直至产品反应液的NCO值＜1‰，得到改性异氰酸酯固化剂。
色浆由研磨树脂、炭黑、防锈颜料和硅灰石经研磨后制得。色浆中硅灰石的添加量为色浆总质量的5%。研磨树脂为季氨盐改性环氧研磨树脂、硫盐改性环氧研磨树脂中的一种或多种。防锈颜料为复合铁钛粉、氢氧化铝粉、三聚磷酸铝锌粉中的一种或多种。
实施例3
一种耐磨型电泳涂料，由乳液和色浆混合制得，乳液与色浆的混合比例为1:5，其中，
乳液由乳液原浆经过中和、分散制得；具体的，乳液由乳液原浆加入有机酸或无机酸中和后，再加水分散制得，其中，
分散时的温度小于35℃，分散的时间为1h，中和过的乳液原浆在乳液中的占比为35%。
乳液原浆由胺改性环氧树脂和改性异氰酸酯固化剂混合后制得；具体的，乳液原浆由按重量份数计的如下配方组成：
胺改性环氧树脂 450份
改性异氰酸酯固化剂 250份。
其中，改性异氰酸酯固化剂由按重量份数计的如下配方组成：
多甲基多异氰酸酯 110份
TDI 17.5份
TMP 2.5份
MIBK 12.5份
端羟基有机硅 2份
乙二醇丁醚 95份。
改性异氰酸酯固化剂的制备方法是：
将配方量的多甲基多异氰酸酯、TDI、MIBK加入反应装置，进行搅拌，得到搅拌液；
将搅拌液升温至60℃，然后将配方量的TMP分多次加入反应装置，得到加工过的搅拌液；
将加工过的搅拌液升温至80℃，进行反应，得到初步反应液；
持续反应，直至初步反应液的NCO值达到255‰，加入配方量的端羟基有机硅，继续反应1h，得到中间反应液；
将中间反应液降温至60℃，滴加配方量的乙二醇丁醚，滴加完毕后，得到产品反应液；
将产品反应液升温至100℃，进行反应，直至产品反应液的NCO值＜1‰，得到改性异氰酸酯固化剂。
色浆由研磨树脂、炭黑、防锈颜料和硅灰石经研磨后制得。色浆中硅灰石的添加量为色浆总质量的5%。研磨树脂为季氨盐改性环氧研磨树脂、硫盐改性环氧研磨树脂中的一种或多种。防锈颜料为复合铁钛粉、氢氧化铝粉、三聚磷酸铝锌粉中的一种或多种。
将实施例1-3获得的电泳涂料以及市面上常规的普通电泳漆一起，加水稀释后，获得可以正常电泳的槽液，电泳制版后，膜厚为15-18μm，在180℃下烘烤冷却20-30分钟，测试样板指标，样板指标范围如表1所示：
表1
项目 实施例电泳涂料 普通电泳涂料 检验标准
外观 平整光亮，流平好、丰满度高 平整光亮，流平好、丰满度高 HG/T3952-2007
硬度 3H 3H GB/T6739
RCA耐磨性测试 380次 120次 ASTMF2357-2010
耐盐雾 ≥800h 680h GB/T1771
从表1中明显可以看出，本发明的电泳涂料在耐磨测试中可以承受更多的磨耗，耐盐雾测试中可以承受更久的腐蚀。因此可以确定，本发明的电泳涂料不仅具有优异的耐磨性和硬度，同时还具有良好的耐盐雾性能。
需要说明的是，本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，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，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种耐磨型电泳涂料，其特征在于：由乳液和色浆混合制得，其中，
乳液由乳液原浆经过中和、分散制得；乳液原浆由胺改性环氧树脂和改性异氰酸酯固化剂混合后制得；
色浆由研磨树脂、炭黑、防锈颜料和硅灰石经研磨后制得；
乳液原浆由按重量份数计的如下配方组成：
胺改性环氧树脂 400-500份
改性异氰酸酯固化剂 200-300份；
改性异氰酸酯固化剂由按重量份数计的如下配方组成：
多甲基多异氰酸酯 100-120份
TDI 15-20份
TMP 2-3份
MIBK 10-15份
端羟基有机硅 1-3份
乙二醇丁醚 90-100份。
2.根据权利要求1所述的耐磨型电泳涂料，其特征在于：色浆中硅灰石的添加量为色浆总质量的3-5%。
3.根据权利要求2所述的耐磨型电泳涂料，其特征在于：研磨树脂为季氨盐改性环氧研磨树脂、硫盐改性环氧研磨树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的耐磨型电泳涂料，其特征在于：防锈颜料为复合铁钛粉、氢氧化铝粉、三聚磷酸铝锌粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的耐磨型电泳涂料，其特征在于：改性异氰酸酯固化剂的制备方法是：
将配方量的多甲基多异氰酸酯、TDI、MIBK加入反应装置，进行搅拌，得到搅拌液；
将搅拌液升温至60℃，然后将配方量的TMP分多次加入反应装置，得到加工过的搅拌液；
将加工过的搅拌液升温至80℃，进行反应，得到初步反应液；
持续反应，直至初步反应液的NCO值达到235-255‰，加入配方量的端羟基有机硅，继续反应1h，得到中间反应液；
将中间反应液降温至60℃，滴加配方量的乙二醇丁醚，滴加完毕后，得到产品反应液；
将产品反应液升温至100℃，进行反应，直至产品反应液的NCO值＜1‰，得到改性异氰酸酯固化剂。
6.根据权利要求1所述的耐磨型电泳涂料，其特征在于：乳液由乳液原浆加入有机酸或无机酸中和后，再加水分散制得，其中，
分散时的温度小于35℃，分散的时间为1h，中和过的乳液原浆在乳液中的占比为30-35%。
7.根据权利要求1所述的耐磨型电泳涂料，其特征在于：乳液与色浆的混合比例为1:4~6。
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CN114456646A (zh) * 2022-03-01 2022-05-10 浩力森化学科技（江苏）有限公司 一种耐腐高抗击电泳涂料及其制备方法
CN114456646B (zh) * 2022-03-01 2022-11-22 浩力森化学科技（江苏）有限公司 一种耐腐高抗击电泳涂料及其制备方法

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