专利名称：阳极电泳用消光丙烯酸树脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种金属表面装饰用树脂，具体涉及阳极电泳用阴离子丙烯酸消光树 脂及其制备方法。
背景技术：
铝合金质轻，强度与不锈钢相当，广泛应用与建筑、家具、工业等领域。为满足市场 的需求，装饰用铝型材普遍需要表面处理。电泳涂装由于其利用率高，工艺适于自动化流水 线，泳透力好，可以处理形状复杂的工件而成为最具发展潜力的表面处理技术。由于铝型 材的普通电泳层透明光亮，易于放大铝阳极氧化层的瑕疵，从而导致次品率升高、生产成本 高，而表层光亮也在多种场合下应用影响其视觉效果。采用消光电泳处理的铝型材可以掩 盖下层阳极氧化层的细微瑕疵，提高成品率，且外观高档。为了获得消光效果，一种办法是在涂料中添加消光剂，如氧化硅、有机微粒子等。 但是，消光剂超细二氧化硅的耐化学药品性，特别是耐碱性差，不能获得良好透明性的涂 膜，对于涂装施工复杂的被涂物，超细二氧化硅会在被涂物上沉积，因而在被涂物部分区 域，特别是垂直面等处，会产生光泽差别等缺点。将有机微粒子分散在涂料中的方法(特公 昭51-8975号公报)，由于有机微粒电泳性差，水洗时有机微粒子会脱落，而不适用于电泳 涂料。此外，使用含环脒类的消光剂的涂料易泛黄且乃烘烤性差。另一种方法是合成消光树脂，这种方法可以避免使用消光剂，降低涂料成本。目 前，在基料树脂中导入烷氧甲硅烷基，通过烷氧甲硅烷基的缩合反应，在共聚物树脂中形成 不溶性的粒子内微凝胶是常用的方法之一。例如特开昭59-67396公报、特开昭64-14281 号公报、特开平05-263296公报、参照特开平2-255871号公报、参见特开平11-315254号公 报、特开平2001-131494号公报中报道的相似技术，但当通过改变涂装条件变动光泽时，容 易受电泳后清洗工序的影响，会成为制约涂装施工性的条件。其他方法，有利用树脂中的羧基，配合可与该羧基反应的官能基形成微凝胶的 方法。这类官能基有如环氧基(特开昭59-138278号公报、特公开2-12511号公报、CN 1307270C)、噁唑啉基(特开平6-25568号公报)等。在这类方法中，为了获得稳定的低光 泽，都必须通过加热反应形成粒子内凝胶，因而在制造上较麻烦。上述提及的方法中乙烯基树脂制造大多采用溶液聚合，制造过程中需使用大量 的有机溶剂，制造水分散性乙烯系共聚物树脂后，需要立刻添加交联剂、其他添加剂、碱性 化合物，通过水分散得到消光性阴离子电泳涂料用的乳液，由此，从制造树脂到水分散成 乳液必须经过一连串的工序。所得的阴离子消光电泳涂料存在着贮存性差、固化温度高 (180°C )、精加工性和模具痕迹隐蔽性不充分。
发明内容
本发明的目的在于克服当前电泳漆制备中所遇到的问题，提供一种可以在较低温 度下固化的阳极电泳用消光丙烯酸树脂。
本发明的另一目的在于提供上述阳极电泳用消光丙烯酸树脂的制备方法。本发明的目的通过下述技术方案实现一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂，是由以下质量分数的原料制备得到含羟基的丙烯酸酯类单体1. 2 2. 5%
自由基聚合性丙烯酸酯类单体18. 4 --19. 7%
阴离子型聚氨酯表面活性剂0. 6 1. 8%
封闭异氰酸酯交联剂0. 6 1. 9%
碱性化合物0. 2 0. 4%
链转移剂0. 1%
引发剂0. 1%
水74. 8 --76. 5%含羟基的丙烯酸酯类单体为羟乙基(甲基)丙烯酸酯、羟丙基(甲基)丙烯酸酯、 羟丁基(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇单(甲基)丙烯酸酯或(聚)丙二醇单(甲基)丙 烯酸酯。自由基聚合性丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲 基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲 基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、丙烯酸的C1-C18烷基酯、(甲基)丙烯酸酰胺、 N-甲基(甲基)丙烯酰胺或(甲基)丙烯腈。这些单体的配合比率，相对于含有羟基的丙烯酸酯类单体(a)，其他自由基聚合性 的不饱和单体(b)的固体成份总合计量，含有羟基的丙烯酸酯类单体(a)为6-12重量％、 其他自由基聚合性的丙烯酸酯类单体(b)为88-94重量％ ；阴离子型聚氨酯表面活性剂可以为芳香类、脂肪类、脂环类异氰酸酯、聚醚、聚酯 多元醇和含羧基扩链剂加成聚合得到的聚氨酯，其端基为C1-C18的烷基，优选脂肪类和脂 环类的聚氨酯，羧基含量为5-20%，pH值为6. 5-7. 5，分子量为2000-10000 ；特别优选式I
所示的化合物
权利要求
1.一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂，其特征在于是由以下质量分数的原料制备得到 含羟基的丙烯酸酯类单体 1. 2 2. 5%自由基聚合性丙烯酸酯类单体18. 4 19. 7% 阴离子型聚氨酯表面活性剂0. 6 1. 8% 封闭异氰酸酯交联剂0.6 1.9%碱性化合物0.2 0.4%链转移剂0.1%引发剂0.1%水74. 8 76.5%。
2.根据权利要求1所述一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂，其特征在于所述含羟基的丙烯酸酯类单体为羟乙基(甲基)丙烯酸酯、羟丙基(甲基)丙烯酸酯、 羟丁基(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇单(甲基)丙烯酸酯或(聚)丙二醇单(甲基)丙 烯酸酯；所述自由基聚合性丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲 基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲 基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、丙烯酸的C1-C18烷基酯、(甲基)丙烯酸酰胺、 N-甲基(甲基)丙烯酰胺或(甲基)丙烯腈。
3.根据权利要求1所述一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂，其特征在于所述阴离子型 聚氨酯表面活性剂为式I所示的化合物
4.根据权利要求1所述一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂，其特征在于所述封闭聚氨 酯交联剂为式II所示的化合物
5.根据权利要求1所述一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂，其特征在于所述碱性化合物为氨、氢氧化钠、氢氧化钾、乙胺、丙胺、丁胺、苄胺、单乙醇胺、新戊醇 胺、2-氨基丙醇、3-氨基丙醇、二乙胺基二乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、二甲基乙 醇胺、三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基氨基乙醇、二亚乙基三胺、羟基乙基 氨基乙胺、乙基氨基乙基胺、甲基氨基丙基胺；所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化氢、过氧化苯甲酰、特丁基氢 过氧化物、二特丁基氢过氧化物、三甲基苯过氧化物或异丙苯过氧化氢；所述链转移剂为十二烷基硫醇、单_正十二烷硫基硫酸钠、醋酸正十二烷基硫醇酯、丁 二酸单_正十二烷基硫醇酯、乙二酸二 _正十二烷基硫醇酯。
6.根据权利要求1或2所述一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂，其特征在于所述含羟基的丙烯酸酯类单体为羟乙基甲基丙烯酸酯、羟丙基甲基丙烯酸酯；所述自由基聚合性丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁 酯、甲基丙烯酸异辛酯。
7.根据权利要求1或5所述一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂，其特征在于所述碱性化合物为氢氧化钠、三乙胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺；所述引发剂为过硫酸钾；所述链转移剂为十二烷基硫醇、单_正十二烷硫基硫酸钠。
8.权利要求1所述一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于包括以下 步骤(1)把1.2 2. 5%含羟基的丙烯酸酯类单体与18. 4 19. 7%自由基聚合性丙烯酸酯 类单体混合，得到混合丙烯酸酯单体；(2)将74.8 76. 5%水、0. 1 %链转移剂、混合丙烯酸酯单体质量的40%、0. 6 1. 8% 阴离子型聚氨酯表面活性剂与0. 6 1. 9%封闭异氰酸酯交联剂混合，充分搅拌，升温至 70-90°C，加入0. 02 0. 04%引发剂，反应0. 5-1小时，滴加剩余的混合丙烯酸酯单体，1-4 小时内滴加完毕，在这期间内将剩余的引发剂分成2-4批加入，滴加完毕后保温1-3小时， 加入0. 2 0. 4%碱性化合物调节pH值至8. 5-9. 5，得到阳极电泳用消光丙烯酸树脂；所述百分比为质量百分比。
9.根据权利要求8所述一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于所 述引发剂配制成质量分数1 2%的溶液使用。
全文摘要
本发明公开了一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂及其制备方法。一种阳极电泳用消光丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤(1)制备混合丙烯酸酯单体；(2)将水、链转移剂、部分混合丙烯酸酯单体、阴离子型聚氨酯表面活性剂与封闭异氰酸酯交联剂充分混合，升温至70-90℃，加入引发剂，反应0.5-1小时，滴加剩余的混合丙烯酸酯单体，并将剩余的引发剂分批加入，滴加完毕后保温1-3小时，加入碱性化合物调节pH值至8.5-9.5，得到阳极电泳用消光丙烯酸树脂。本发明制备的阳极电泳用消光丙烯酸树脂，其固化温度较低，克服了现有技术中阴离子消光电泳涂料固化温度高的缺陷。
文档编号C08F2/26GK102115526SQ20111000027
公开日2011年7月6日 申请日期2011年1月4日 优先权日2011年1月4日
发明者吕满庚, 张敏, 郑劼 申请人:中科院广州化学有限公司