本發(fā)明涉及丙烯酸樹脂涂料，尤其涉及一種改性環(huán)氧接枝丙烯酸樹脂涂料。
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背景技術(shù)：
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陰極電泳涂料經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)在汽車工業(yè)及建材、五金、家電、家具等其他金屬涂裝領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。環(huán)氧樹脂類陰極電泳涂料具有優(yōu)異的附著力和防腐蝕性能，但由于環(huán)氧樹脂耐候性差，不能作為面漆，而丙烯酸酯樹脂類陰極電泳涂料具有良好的保色、保光性，耐候性好以及豐滿的涂膜光澤，能夠適應(yīng)單層涂裝、降低施工成本的要求。目前市面上也有一些底面合一系列電泳涂料，由于槽液穩(wěn)定性，漆膜外觀及耐性等問題，未有得到廣泛使用。陰極電泳涂料一般采用雙組分，即色漿和乳液，目前相關(guān)研究的重點(diǎn)在于乳液的改良，通過環(huán)氧和丙烯酸冷拼或者環(huán)氧接枝丙烯酸的方式進(jìn)行優(yōu)化乳液配方。缺少一種高耐候及高耐鹽霧性的適合不同顏色體系的和乳液搭配使用相容性較好，循環(huán)穩(wěn)定的色漿。此色漿所用的研磨樹脂可以提供良好的流平外觀，色漿儲(chǔ)存過程更穩(wěn)定性。
所以急需開發(fā)出一種改性環(huán)氧后接枝丙烯酸的研磨樹脂和含該樹脂色漿，來滿足市場(chǎng)對(duì)底面合一系列陰極電泳涂料的需求。
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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于提供一種具有高耐候及高耐鹽霧性的適合不同顏色體系的和乳液搭配使用的改性環(huán)氧接枝丙烯酸樹脂涂料。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種改性環(huán)氧接枝丙烯酸樹脂涂料，該改性環(huán)氧接枝丙烯酸樹脂涂料為雙組份涂料，由以下配方的高耐候丙烯酸改性乳液和高鹽霧耐候色漿按照6:1的比例配置而成，
a.高耐候丙烯酸改性乳液，由環(huán)氧改性丙烯酸樹脂和封閉型脂肪族異氰酸酯固化劑混合均勻后，加入中和劑中和后，加入去離子水制得，
b.高鹽霧耐候色漿，由環(huán)氧改性丙烯酸樹脂、功能助劑、顏料、功能填料、去離子水混合后研磨至細(xì)度≤15μm，
在a和b中，環(huán)氧改性丙烯酸樹脂由含有增韌改性結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂接枝半封端的多異氰酸酯固化劑后接枝丙烯酸形成環(huán)氧改性樹脂，最后季銨鹽化形成。
本發(fā)明的陰極電泳涂料的有益效果是：該涂料為水性雙組份電泳涂料，涂裝方便，使用環(huán)保、安全；板面平整光亮、裝飾效果佳，槽液穩(wěn)定性好，涂層具有優(yōu)異的機(jī)械性能和耐酸、耐堿性，涂層還具有非常優(yōu)異的耐候性能，經(jīng)800小時(shí)QUV老化試驗(yàn)，失光率≤10％，ΔE≤2，和較好的耐腐蝕性能。
該涂料還具有如下優(yōu)化配方：
所述半封端的多異氰酸酯固化劑的制備方法如下：在帶攪拌，冷凝管和滴液漏斗的燒瓶中，按配方量加入異佛爾酮二異氰酸酯、甲基異丁基酮，通氮?dú)?、升溫?5℃，滴加異辛醇，1小時(shí)滴完，保溫2小時(shí)后降溫到45℃以下獲得。
所述的含有增韌結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂是控制反應(yīng)容器溫度在60℃以下加入基體環(huán)氧樹脂、聚己內(nèi)酯二元醇、PPG-400，加入雙酚A、甲基異丁基酮，升溫至100℃，加入二甲基芐胺，125℃反應(yīng)1.5小時(shí)制備得到的。
所述封閉型脂肪族異氰酸酯固化劑由：20-30重量份甲基異丁基酮，38-42重量份六亞甲基二異氰酸酯，32-38重量份正丁醇制備得到。
所述中和劑為乳酸或氨基磺酸中和劑中的任意一種。
所述高鹽霧耐候色漿中：白漿的顏基比:3.5-4.5，黑漿和彩漿的顏基比：1-2.5，灰漿的顏基比：3-4。顏基比即顏填料(顏料+填料)和基體樹脂的質(zhì)量比，在本發(fā)明中基體樹脂為環(huán)氧改性丙烯酸樹脂。
該方案賦予涂層豐富的表面色彩，具有較好的外觀裝飾效果，可以根據(jù)要求調(diào)出滿意的色彩，采用磷鉬酸鋁提高防腐性，采用稀土金屬氧化物二氧化鈰提高漆膜的耐老化性，使色漿配方性能得到進(jìn)一步提升。
于所述的顏料采用鈦白、炭黑、高嶺土、滑石粉、酞氰綠G36、DPP紅R254、釩酸鉍、氧化鐵、磷鉬酸鋁、三聚磷酸鋁。
高鹽霧耐候色漿中還添加二氧化鈰、氧化釹中的一種或兩種。
本發(fā)明產(chǎn)品為雙組份體系，適應(yīng)于彩色、白色、灰色體系，具有配槽穩(wěn)定性好、施工方便，經(jīng)一次電泳涂裝后，涂層外觀平整光亮，具有很好的裝飾效果、耐黃變性、優(yōu)異的機(jī)械性能和耐酸、耐堿性，涂層還具有非常優(yōu)異的耐候性能及耐鹽霧性，耐候性能和耐鹽霧性能，經(jīng)800小時(shí)QUV老化試驗(yàn)，失光率≤10％，ΔE≤2，600小時(shí)的NSS鹽霧試驗(yàn)，鹽霧劃叉處單向腐蝕寬度≤2mm，劃叉處和邊緣均無起泡現(xiàn)象。
[具體實(shí)施方式]
以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
制備實(shí)施例1制備半封端的多異氰酸酯
22.2份 異佛爾酮二異氰酸酯
3.9份 甲基異丁基酮
13.1份 異辛醇
在帶攪拌，冷凝管和滴液漏斗的燒瓶中，按配方量加入異佛爾酮二異氰酸酯、甲基異丁基酮，通氮?dú)狻⑸郎氐?5℃，滴加異辛醇，1小時(shí)滴完，保溫2小時(shí)后，檢測(cè)NCO(108±5)，合格后降溫到45℃以下出料，獲得所述的半封端的多異氰酸酯(固體份為90％)。
制備實(shí)施例2制備環(huán)氧改性丙烯酸研磨樹脂
74.1份 雙酚A環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當(dāng)量188)
10份 聚己內(nèi)酯二元醇(Mn＝1000，羥值112mgKOH.g-1)
6份 PPG-400
0.02份 二月桂酸二丁基錫
20.4份 雙酚A
14.5份 甲基異丁酮
0.1份 二甲基芐胺
43份 半封端的多異氰酸酯
8份 甲基丙烯酸甲酯
10份 丙烯酸正丁酯
4份 苯乙烯
1份 偶氮二異丁腈
1.5份 過氧化苯甲酰
12.5份 丙二醇單丁醚，
14.3份 二甲基乙醇胺
8份 乳酸
3.5份 去離子水
在帶攪拌，冷凝管和滴液漏斗的燒瓶中，按配方量加入環(huán)氧當(dāng)量188的雙酚A環(huán)氧樹脂、聚己內(nèi)酯二元醇、PPG-400、二月桂酸二丁基錫，雙酚A、甲基異丁基酮，升溫至100℃，加入二甲基芐胺，繼續(xù)升溫至135℃攪拌1.5小時(shí)，直到環(huán)氧當(dāng)量為1000±100，130-140℃滴加半封端的多異氰酸酯，半個(gè)小時(shí)完成滴加后繼續(xù)攪拌1小時(shí)后降溫至115℃滴加混合液(甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰)，3個(gè)小時(shí)滴加完成保溫半個(gè)小時(shí)后加入丙二醇單丁醚，降溫至80℃以下，加入二甲基乙醇胺，乳酸、去離子水在70-80℃溫度下反應(yīng)，直至酸值＜1，將產(chǎn)物用去離子水稀釋至固體份為30％,得到改性的研磨樹脂。
基體環(huán)氧樹脂經(jīng)過異氰酸酯改性，改善了與交聯(lián)劑的反應(yīng)性和沖擊強(qiáng)度，提高漆膜的柔韌性和耐熱性；側(cè)鏈接枝半封端的多異氰酸酯，形成梳妝結(jié)構(gòu)，提高對(duì)顏料的穩(wěn)定功能；接枝丙烯酸，提高漆膜的柔韌性和耐候性；離子化形成季銨鹽，研磨樹脂粘度穩(wěn)定，對(duì)顏填料具有優(yōu)異地潤濕分散效果，防止顏填料團(tuán)聚，提供更好的流平效果，提高色漿的穩(wěn)定性和環(huán)丙改性乳液的相容性較好。
制備實(shí)施例3制備封閉型脂肪族異氰酸酯固化劑：
25份 甲基異丁基酮
40份 六亞甲基二異氰酸酯
35份 正丁醇
按配方量將甲基異丁基酮和六亞甲基二異氰酸酯加入帶有攪拌器和冷凝管的反應(yīng)容器中，通氮?dú)?、升溫?5℃，滴加正丁醇，1小時(shí)滴完，保溫2小時(shí)后，降溫到45℃以下出料，獲得所述的封閉型脂肪族異氰酸酯固化劑。
制備實(shí)施例4制備高耐候丙烯酸改性乳液
36份 丙烯酸改性樹脂(60％固體份)
12份 封閉型脂肪族異氰酸酯固化劑
0.6份 乳酸
0.3份 氨基磺酸
10份 去離子水
41份 去離子水
按配方量將丙烯酸改性樹脂和封閉型脂肪族異氰酸酯固化劑加入反應(yīng)容器中攪拌1小時(shí)混合均勻，下一步加入中和劑(乳酸和氨基磺酸提前用去離子水溶解)攪拌1小時(shí)，然后將去離子水一次性加入反應(yīng)容器中高速攪拌2小時(shí)，整個(gè)制備過程反應(yīng)容器溫度控制在45℃以下，獲得所述的高耐候丙烯酸改性乳液。
實(shí)例1底面合一紅色漿
55份 實(shí)施例2制備研磨樹脂
5份 去離子水
14份 R-254紅色粉料
5份 R-960鈦白
3份 高嶺土
2份 磷鉬酸鋁
0.5份 二氧化鈰
按配方量將已制作的改性研磨樹脂、去離子水加入研磨罐中分散20分鐘保證攪拌均勻，攪拌狀態(tài)下加入R-254紅色粉料、R-960鈦白、高嶺土、磷鉬酸鋁、二氧化鈰，粉料加完后提高轉(zhuǎn)速繼續(xù)分散30分鐘，分散結(jié)束后在研磨罐中加入鋯珠(分散液：鋯珠＝1份：1-2份)，通冷凝水高速砂磨1小時(shí)，至細(xì)度≤15μm，制得所需色漿。
實(shí)例2 底面合一軍綠色漿
55份 實(shí)施例2制備研磨樹脂
5份 去離子水
7份 酞青綠G36粉料
2份 釩酸鉍
5份 Y-139深黃
4份 R-960鈦白
3份 磷鉬酸鋁
0.5份 二氧化鈰
按實(shí)例1的相同方式進(jìn)行分散砂磨，不同之處是色漿所用彩色顏料發(fā)生變化，以達(dá)到不同顏色效果。
實(shí)例3 底面合一黑色漿
51份 實(shí)施例2制備研磨樹脂
5份 去離子水
5份 炭黑(三菱MA-7)
15份 高嶺土
3份 磷鉬酸鋁
0.5份 氧化鐵
1份 二氧化鈰
按實(shí)例1的相同方式進(jìn)行分散砂磨，不同之處是色漿所用彩色顏料和功能填料用量發(fā)生變化，調(diào)整顏基比，以達(dá)到不同顏色效果和耐候耐鹽霧性能。
實(shí)例4 底面合一灰色漿
30份 實(shí)施例2制備研磨樹脂
0.2份 硅烷偶聯(lián)劑(道康寧KH-550)
5份 去離子水
2份 炭黑(三菱MA-7)
16份 鈦白(杜邦R-960)
8份 高嶺土
3份 磷鉬酸鋁
0.5份 氧化鐵
1份 二氧化鈰
按實(shí)例1的相同方式進(jìn)行分散砂磨，不同之處是色漿所用彩色顏料和功能填料用量發(fā)生變化，調(diào)整顏基比，引入硅烷偶聯(lián)劑提高對(duì)顏料的穩(wěn)定功能。
將上述實(shí)例1-4制得底面合一色漿同實(shí)施例4制備的高耐候丙烯酸改性乳液按照1：6，配成固體份為12％的電泳槽液，在電泳槽中熟化24h，在電泳電壓160V，槽液溫度30℃，電泳時(shí)間為30s的條件下制備樣板(鍍鋅板做底材，控制膜厚在20-25um之間)，固化溫度為180℃/20min。
因而本發(fā)明制得的高耐候和高鹽霧性能的底面合一陰極電泳涂料適應(yīng)于彩色、黑色、灰色體系，具有涂層外觀平整光亮，具有很好的裝飾效果、耐黃變性、優(yōu)異的機(jī)械性能和耐酸、耐堿性，涂層還具有非常優(yōu)異的耐候性能、耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。