一種白色陰極電泳涂料及其制備方法和使用方法
【專利摘要】一種白色陰極電泳涂料，包括色漿和乳液,色漿中包括如下組分：白色專用分散樹脂20-30份、表面活性劑1-2份、鈦白粉30-40份、中和劑3-4份、成膜助溶劑1-2份以及去離子水15-25份。乳液包括如下組分：自制環(huán)氧樹脂30-40份、羥基丙烯酸樹脂5-10份、氨基固化劑10-20份、成膜助溶劑1-2份、表面活性劑1-2份、中和劑3-4份以及去離子水15-25份。工件涂裝時加入色漿、乳液和去離子水按1:3-5：4的比例混合，調(diào)整固體含量，循環(huán)48小時后即可。本發(fā)明制得的電泳涂料，具有白度高、耐黃變好，良好平展性賦予涂層較高的豐滿度，耐化學(xué)品性優(yōu)、耐腐蝕性強，附著力好等優(yōu)點。
【專利說明】一種白色陰極電泳涂料及其制備方法和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電泳涂料，特別是一種白色陰極電泳涂料及其制備方法和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]陰極電泳涂料是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來并得到工業(yè)化應(yīng)用的一種新型防腐蝕水性涂料，該體系中揮發(fā)性有機物(VOC)和有害空氣污染物(HAP)含量低，對環(huán)境污染小，屬綠色環(huán)保涂料。
[0003]陰極電泳涂裝具有涂料利用率高、容易實現(xiàn)涂裝自動化、環(huán)境污染小、涂膜厚度均勻、耐腐蝕性強、泳透率高、適于涂裝形狀復(fù)雜的工件等優(yōu)點。被廣泛應(yīng)用在汽車、五金電器、家電、自行車和工藝品等眾多領(lǐng)域?，F(xiàn)在市場上要求白色陰極電泳涂料要白度好、遮蓋率好、附著力好、耐黃變性好等特點，但目前白色陰極電泳涂料都以環(huán)氧樹脂型或環(huán)氧一丙烯酸白色陰極電泳涂料為主，環(huán)氧樹脂本身結(jié)構(gòu)決定涂料易黃變，于是，普遍存在涂層豐滿度較差，涂膜易出現(xiàn)白點，色澤不穩(wěn)定易黃變，附著力差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能有效減少胺類氧化，苯環(huán)類物質(zhì)氧化為醌類物質(zhì)等易黃變因素的影響，減少異氰酸酯導(dǎo)致的黃變，同時保持良好平展性賦予涂層較高的豐滿度，耐化學(xué)品性優(yōu)、耐腐蝕性強，附著力好等優(yōu)點的白色陰極電泳涂料及其制備方法和使用方法。
[0005]本發(fā)明通過以下方法和技術(shù)實現(xiàn)上述目的:
一種白色陰極電泳涂料，包括色漿和乳液:
所述色漿中包括如下重量份數(shù)的組分:白色專用分散樹脂20-30份、表面活性劑1-2份、鈦白粉30-40份、中和劑3-4份、成膜助溶劑1-2份以及去離子水15-25份。
[0006]所述乳液包括如下重量份數(shù)的組分:自制環(huán)氧樹脂30-40份、羥基丙烯酸樹脂5-10份、氨基固化劑10-20份、成膜助溶劑1-2份、表面活性劑1-2份、中和劑3_4份以及去離子水15-25份；
所述白色陰極電泳涂料還包括去離子水，色漿和乳液以及離子水的質(zhì)量比為1:3-5:4。
[0007]進(jìn)一步地，所述色漿和乳液中的表面活性劑包括:NP-4、NP-6、NP_7、NP_9、NP-10、NP-15、NP-21、EL-40、EL-80、聚二醇中的任一種。
[0008]進(jìn)一步地，所述色漿和乳液中的成膜助溶劑包括甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、丙酮、
丁酮、甲基異丁基酮、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚中的任一種。
[0009] 進(jìn)一步地，所述色漿和乳液中的中和劑包括氨基磺酸、乙酸、羥基乙酸、甲酸、草酸、檸檬酸、乳酸中的任一種。[0010]進(jìn)一步地，氨基固化劑包括六甲氧甲基三聚氰胺、丁醚化三聚氰胺-甲醛、脲醛樹月旨、苯代三聚氰胺甲醛樹脂中的任一種。
[0011]進(jìn)一步地，所述自制環(huán)氧樹脂為采用128環(huán)氧樹脂與雙酚A以及異辛酸100-140°c反應(yīng)而得到的環(huán)氧值在0.2-0.4之間、分子量在200-1000之間的低分子量環(huán)氧樹脂。
[0012]上述白色陰極電泳涂料的制備方法，包括如下步驟:
51、色漿的制備
依次將如下重量份數(shù)的白色專用分散樹脂20-30份、表面活性劑1-2份、鈦白粉30-40份、中和劑3-4份、成膜助溶劑1-2份以及去離子水15-25份加入容器中，開動攪拌混合均勻后在1300r/min-1800r/min的轉(zhuǎn)速下高速分散,再用砂磨機研磨至細(xì)度≤1 5 μm，然后用袋式過濾機過濾，得到色漿，備用；
52、乳液的制備
依次將如下重量份數(shù)的自制環(huán)氧樹脂30-40份、羥基丙烯酸樹脂5-10份、氨基固化劑10-20份、成膜助溶劑1-2份；表面活性劑1-2份；中和劑3-4份依次加入反應(yīng)釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下，然后再分多次加入去離子水40-50份在反應(yīng)釜中高速乳化1-3小時，乳化溫度控制在30°C以下，用過濾器過濾，即可制得乳液；
53、白色陰極電泳涂料的制備
工件涂裝時加入SI制得的色漿、S2制得的乳液和去離子水按1:3-4:5的比例混合，把固體含量調(diào)整到15%-30%，循環(huán)48小時后即可；
優(yōu)選地，色漿控制的指標(biāo)為:細(xì)度≤15 μ m，固體含量50±2%，ρΗ值7.5±0.5，電導(dǎo)率1000±300。
[0013]優(yōu)選地，乳液指標(biāo)控制為:固體含量33±2%，粒徑≤0.20 μ m，pH值5±0.5，電導(dǎo)率 1300±500，粘度< lOOcpso
[0014]上述白色陰極電泳涂料的使用方法，包括如下步驟:工件涂裝時加入色漿、乳液和去離子水按1:3-4:5比例混合，制成工作液，并調(diào)整固體含量調(diào)整至15%-30%，循環(huán)48小時后電泳涂裝，其中，工作液的PH值為6.0-6.5，電泳電壓150-250V，電泳溫度為27_29°C，電泳時間為l_3min ;涂膜在170-180°C固化20-30分鐘；制得漆膜外觀均勻平整光滑，膜厚10-30Mm內(nèi)可調(diào)。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于制得的電泳涂料，具有白度高、耐黃變好，良好平展性賦予涂層較高的豐滿度，耐化學(xué)品性優(yōu)、耐腐蝕性強，附著力好等優(yōu)點，彌補了現(xiàn)有技術(shù)環(huán)氧樹脂白色涂料的白度不夠、易黃變的不足，但保留其高防腐性，附著力好等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)結(jié)合具體實施例，詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0017]所述實施例中，自制環(huán)氧樹脂為采用128環(huán)氧樹脂與雙酚A以及異辛酸100_140°C反應(yīng)而得到的環(huán)氧值在0.2-0.4之間、分子量在200-1000之間的低分子量環(huán)氧樹脂。
[0018]實施例一
一種白色陰極電泳涂料的制備方法，包括如下步驟:
S1、色漿的制備
依次將如下重量份數(shù)的白色專用分散樹脂20份、NP-4 1份、鈦白粉30份、氨基磺酸3份、乙醇1份以及去離子水15-25份加入容器中，開動攪拌混合均勻后在1300r/min的轉(zhuǎn)速下高速分散，再用砂磨機研磨至細(xì)度< I 5 μ m，然后用袋式過濾機過濾，得到色漿，備用，色漿控制的指標(biāo)為:細(xì)度≤15 μ m，固體含量50±2%，ρΗ值7.5±0.5，電導(dǎo)率1000±300 ；
52、乳液的制備
依次將如下重量份數(shù)的自制環(huán)氧樹脂30份、羥基丙烯酸樹脂5份、氨基六甲氧甲基三聚氰胺10份、乙醇1份；ΝΡ-4 1份；氨基磺酸3份依次加入反應(yīng)釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下，然后再分多次加入去離子水40份在反應(yīng)釜中高速乳化I小時，乳化溫度控制在30°C以下，用過濾器過濾，即可制得乳液，乳液指標(biāo)控制為:固體含量33±2%，粒徑≤ 0.20 μ m, pH 值 6.5±0.5，電導(dǎo)率 1300±500，粘度< IOOcps ；
其中，自制的環(huán)氧樹脂滴加到羥基丙烯酸樹脂中，在有機胺的催化作用下100-120°C反應(yīng)，羥基與環(huán)氧基開環(huán)反應(yīng)，將自制的環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂接到羥基丙烯酸樹脂之上，反應(yīng)完成后加入中和劑，與有機胺中和。加入固化劑和其它助劑乳化后得到產(chǎn)品乳液。其產(chǎn)品質(zhì)量較一般的環(huán)氧樹脂與丙烯酸樹脂制成的涂料有所提升，能有效解決白色涂料的白度不夠、易黃變的不足；
53、白色陰極電泳涂料的制備
工件涂裝時加入SI制得的色漿、S2制得的乳液和去離子水按1:3:5的比例混合，把固體含量調(diào)整到15%，循環(huán)48小 時后即可。
[0019]上述白色陰極電泳 涂料的使用方法，包括如下步驟:工件涂裝時加入色漿、乳液和去離子水按1:3:5混合，循環(huán)48小時后電泳涂裝，其中，工作液的pH值為6.0,電泳電壓150V，電泳溫度為27°C，電泳時間為Imin ;涂膜在170°C固化20分鐘；制得漆膜外觀均勻平整光滑，膜厚10-30Mm內(nèi)可調(diào)。
[0020]涂膜性能評價:電泳涂裝的具體條件為:槽溫28±2°C按常規(guī)方法在120V下通電電泳至膜厚20±2Mm。電泳結(jié)束后洗凈，上述的樣板在180°C /20min條件下烘烤，然后進(jìn)行涂膜性能評價，采取如下的方法測試涂膜的性能:
1、用光澤計測定60°的光澤；
2、在涂膜上用切割刀割成100個棋盤格，再在其上貼附膠帶紙后，快速剝離膠帶紙，觀察涂膜的附著狀態(tài):100/100:沒有脫落；0/100:全部脫落；
3、按JIS-K-5400標(biāo)準(zhǔn)，以劃破判定；
4、在20°C的0.1摩爾的NaOH中浸潰8h后，觀察涂面的狀態(tài)；
5、在20°C的0.05摩爾的硫酸中浸潰8h后，觀察涂面狀態(tài)；
6、涂膜磷化板的厚度20±2Mm，在鹽霧箱800h后，觀察涂面狀態(tài)；
7、在40°C的水中浸潰500h后，觀察涂面狀態(tài)。
[0021]結(jié)果如表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種白色陰極電泳涂料，其特征在于:包括色漿和乳液； 所述色漿中包括如下重量份數(shù)的組分:白色專用分散樹脂20-30份、表面活性劑1-2份、鈦白粉30-40份、中和劑3-4份、成膜助溶劑1-2份以及去離子水15-25份； 所述乳液包括如下重量份數(shù)的組分:自制環(huán)氧樹脂30-40份、羥基丙烯酸樹脂5-10份、氨基固化劑10-20份、成膜助溶劑1-2份、表面活性劑1-2份、中和劑3-4份以及去離子水15-25 份； 所述白色陰極電泳涂料還包括去離子水，色漿和乳液以及離子水的質(zhì)量比為1:3-5:4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白色陰極電泳涂料，特征在于:所述色漿和乳液中的表面活性劑包括:NP-4、NP-6、NP-7、NP-9、NP-10、NP-15、NP-21、EL-40、EL-80、聚二醇中的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白色陰極電泳涂料，特征在于:所述色漿和乳液中的成膜助溶劑包括甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、甲基異丁基酮、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、乙二醇丁醚 、二乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白色陰極電泳涂料，特征在于:所述色漿和乳液中的中和劑包括氨基磺酸、乙酸、羥基乙酸、甲酸、草酸、檸檬酸、乳酸中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白色陰極電泳涂料，特征在于:氨基固化劑包括六甲氧甲基三聚氰胺、丁醚化三聚氰胺-甲醛、脲醛樹脂、苯代三聚氰胺甲醛樹脂中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白色陰極電泳涂料，特征在于:所述自制環(huán)氧樹脂為采用128環(huán)氧樹脂與雙酚A以及異辛酸100-140°C反應(yīng)而得到的環(huán)氧值在0.2-0.4之間、分子量在200-1000之間的低分子量環(huán)氧樹脂。
7.制備權(quán)利要求1-6任一項所述的白色陰極電泳涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、色漿的制備 依次將如下重量份數(shù)的白色專用分散樹脂20-30份、表面活性劑1-2份、鈦白粉30-40份、中和劑3-4份、成膜助溶劑1-2份以及去離子水15-25份加入容器中，開動攪拌混合均勻后在1300r/min-1800r/min的轉(zhuǎn)速下高速分散,再用砂磨機研磨至細(xì)度≥1 5 μm，然后用袋式過濾機過濾，得到色漿，備用； 52、乳液的制備 依次將如下重量份數(shù)的自制環(huán)氧樹脂30-40份、羥基丙烯酸樹脂5-10份、氨基固化劑10-20份、成膜助溶劑1-2份；表面活性劑1-2份；中和劑3-4份依次加入反應(yīng)釜中攪拌混合均勻，溫度控制在40°C以下，然后再分多次加入去離子水40-50份在反應(yīng)釜中高速乳化1-3小時，乳化溫度控制在30°C以下，用過濾器過濾，即可制得乳液； 53、白色陰極電泳涂料的制備 工件涂裝時加入SI制得的色漿、S2制得的乳液和去離子水按1:3-4:5的比例混合，把固體含量調(diào)整到15%-30%，循環(huán)48小時后即可。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的白色陰極電泳涂料的制備方法，其特征在于，色漿控制的指標(biāo)為:細(xì)度≥15 μ m，固體含量50±2%，ρΗ值7.5±0.5，電導(dǎo)率1000±300。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的白色陰極電泳涂料的制備方法，其特征在于，乳液指標(biāo)控制為:固體含量33±2%，粒徑≤0.20 μ m，pH值6.5±0.5，電導(dǎo)率1300±500，粘度< lOOcpso
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的白色陰極電泳涂料的使用方法，其特征在于，包括如下步驟:工件涂裝時加入色漿、乳液和去離子水按1:3-4:5比例混合，制成工作液，并調(diào)整固體含量調(diào)整至15%-30%，循環(huán)48小時后電泳涂裝，其中，工作液的pH值為6.0-6.5，電泳電壓150-250V，電泳溫度為27-29°C，電泳時間為l_3min ;涂膜在170_180°C固化20-30分鐘；制得漆膜外觀均勻平整光滑，膜厚10-30Mffl內(nèi)可調(diào)。
【文檔編號】C09D5/08GK103937367SQ201410136145
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】李文莊, 高睿, 何愿文, 陳立志, 黃小勇, 梁衛(wèi)南, 周偉 申請人:廣東科德化工實業(yè)有限公司