本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种阴极电泳涂料及其制备方法。
背景技术
自阴极电泳涂料问世以来，无论涂料本身，还是涂料应用技术方面，都取得了不少进展，推出了许多产品及新的应用技术，迄今为止，汽车用底漆几乎100％应用阴极电泳涂料。
电泳涂料是最早开发出来的水性涂料，它的主要特点是涂装效率高、经济、安全、污染小，便于自动化规模生产。经过几十年的发展，产品不断的更新换代，市场需求要求也越来也高，要求电泳涂料具有更高的泳透力、更低的p/b、更好的边角覆盖效果，但是目前的阴极电泳涂料的外观效果差，耐酸耐碱性能差还未达到市场需求。
技术实现要素：
针对现有阴极电泳漆成本高、外观效果差，耐酸耐碱性能差等问题，本发明提供一种阴极电泳涂料及其制备方法。
以及，本发明还提供一种阴极电泳涂料的制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：一种阴极电泳涂料，按重量份数计，包括以下组分：色浆：10-20份，乳液：30-60份，去离子水：40-60份；其中
所述色浆按质量份数计，包括以下组分：改性树脂：18-35份，环保助溶剂：5-15份，中和剂：1-6份，表面活性剂：0.1-0.5份，去离子水：30-40份，颜填料：20-30份；
所述乳液按质量份数计，包括以下组分：改性树脂：35-50份，乳化剂：2-8份，中和剂：1-8份，去离子水：30-50份；
所述改性树脂按质量份数计，包括以下组分：环氧树脂：30-35份，油酸：3-8份，催化剂：0.05-0.1份，双酚a：5-10份，环保助溶剂：20-25份，二乙醇胺：5-8份、封闭性异氰酸酯固化剂：30-35份。
本发明采用环氧树脂、双酚a为主要成膜物质，封闭性异氰酸酯固化剂为固化剂制备改性树脂，改性树脂同时具备的耐水耐油的化学性，固化剂和环氧树脂中的官能团反应形成网状结构，具有防油性能高、硬度高、附着力强、耐酸耐碱等防腐蚀性能优异，形成的漆膜均匀，光泽度高。
本发明采用改性树脂作为乳液和色浆的主要材料，使得电泳漆不仅具有附着力好、硬度高、耐酸碱性好等特点，同时具有成本低，工艺简单。
具体的，优选地，所述催化剂为n,n-二甲基苄胺或二月桂酸二丁基锡中的一种。
二月桂酸二丁基锡具有优良的润滑性、透明、耐候性，作为改性树脂的催化剂，促进环氧树脂与固化剂的交联反应。n,n-二甲基苄胺，不仅促进环氧树脂与固化剂的交联反应，而且也作为环氧树脂的叔胺类固化剂，加强环氧树脂额交联反应。
优选地，所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
本发明烷基酚聚氧乙烯醚为乳化剂，能改善改性树脂与去离子水组成的乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系或乳浊液的物质，降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳液的稳定性。
优选地，所述表面活性剂为烷基酚类聚氧乙烯醚、环氧丙烷缩合物类非离子表面活性剂中的至少一种。
本发明选择的表面活性剂，能使其色浆溶液体系的界面状态发生明显变化的物质，形成分散均匀的色浆。
优选地，所述环保助溶剂为异丙醇、仲丁醇、丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、丙二醇苯醚中的至少一种；所述中和剂为氨基磺酸、乳酸、醋酸、甲酸中的至少一种。
优选地，所述颜填料中填料的质量含量为65-100％。
上述颜填料中填料可以选择高岭土。颜料自由选择。若是涂料没有颜色要求，则优选颜填料都是填料。
以及，本发明还提供一种阴极电泳涂料的制备方法，至少包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、按照改性树脂的配比，将环氧树脂、油酸、催化剂，双酚a、环保助溶剂、二乙醇胺、封闭性异氰酸酯固化剂，加热，混料处理，得到所述改性树脂；
步骤c、按照所述色浆的配比，将所述改性树脂、环保助溶剂、中和剂、表面活性剂、去离子水、颜填料，研磨处理，得到所述色浆；
步骤d、按照乳液的配比，将所述改性树脂、乳化剂、中和剂混料处理得到所述乳液；
步骤e、将所述的色浆、乳液、去离子水搅拌处理，得到所述阴极电泳涂料。
相对于现有技术，本发明提供的阴极电泳涂料的制备方法，简单，过程容易控制，适用于大规模工业化生产。
具体的，优选地，所述步骤b中，将环氧树脂、油酸、催化剂混合在80-180rpm的搅拌速度下，加热至140-160℃，保温50-70min，降温至20-30℃；
加入双酚a、环保助溶剂，在80-180rpm的搅拌速度下，加热至120-150℃，保温50-70min，降温至20-30℃；
加入二乙醇胺、封闭性异氰酸酯固化剂，在80-180rpm的搅拌速度下，加热至110-130℃，保温50-70min，得到所述改性树脂。
首先将环氧树脂、油酸、催化剂混合加热温，将环氧树脂的环氧键打开，加入环抱助溶剂与双酚a，此时体系中可交联的羟基大大增加，然后加入固化剂，在所选温度下有利于羟基进行交联反应。
优选地，所述步骤c中研磨细度为≤15um。
色浆若是研磨细度达不到要求，则制备的涂料的细度无法保证。
优选地，所述步骤d中，混料处理的条件为：600-800rpm。
混料处理分散的搅拌速度为600-800rpm的中速搅拌，主要乳液配比中含有成膜物质，速率太快影响体系性能，所以用中速搅拌速率使体系达到均一效果。
所述步骤e中搅拌处理条件为搅拌速度为1500-2000rpm。
选择1500-2000rpm的高速进行搅拌，有助于分散，将色浆、乳液、去离子水混合均匀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好的说明本发明实施例提供的，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本发明实施例提供一种阴极电泳涂料，按重量份数计，包括以下组分：色浆：10份，乳液：30份，去离子水：50份；其中
上述色浆按质量份数计，包括以下组分：改性树脂：18份，环保助溶剂：5份，中和剂：1份，表面活性剂：0.4份，去离子水：30份，颜填料：30份；其中环保助溶剂为异丙醇，中和剂为乳酸，表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚，颜填料中包括高岭土22.6份，颜料7.4份，其中颜料是按照mh-rc：铬黄7000：钛白粉质量比为9:8:6的混合物；
上述乳液按质量份数计，包括以下组分：改性树脂：40份，乳化剂：6份，中和剂：3份，去离子水：50份；其中乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚，中和剂为乳酸；
上改性树脂按质量份数计，包括以下组分：环氧树脂：30份，油酸：5份，催化剂：0.05份，双酚a：5份，环保助溶剂：22份，二乙醇胺：8份、封闭性异氰酸酯固化剂：32份，其中环保助溶剂为异丙醇，催化剂为n,n-二甲基苄胺，封闭性异氰酸酯固化剂为封闭型水性异氰酸酯交联剂，如拜尔公司的3175。
上述阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、按照改性树脂的配比，将环氧树脂、油酸、催化剂混合在80rpm的搅拌速度下，加热至150℃，保温60min，然后降温至30℃；
加入双酚a、环保助溶剂，在120rpm的搅拌速度下，加热至150℃，保温60min，然后降温至30℃；
加入二乙醇胺、封闭性异氰酸酯固化剂，在180rpm的搅拌速度下，加热至110℃，保温50min，得到上述改性树脂。
步骤c、按照上述色浆的配比，将所述改性树脂、环保助溶剂、中和剂、表面活性剂、去离子水、颜填料，研磨处理，研磨细度为≤15um，得到上述色浆；
步骤d、按照乳液的配比，将上述改性树脂、乳化剂、中和剂混料处理，混料处理的条件为：600-800rpm，得到所述乳液；
步骤e、将所述的色浆、乳液、去离子水搅拌处理，搅拌速度为1500-2000rpm，得到所述阴极电泳涂料。
实施例2
本发明实施例提供一种阴极电泳涂料，按重量份数计，包括以下组分：色浆：10份，乳液：40份，去离子水：40份；其中
上述色浆按质量份数计，包括以下组分：改性树脂：30份，环保助溶剂：15份，中和剂：5份，表面活性剂：0.5份，去离子水：40份，颜填料：30份，其中环保助溶剂为丙二醇甲醚，中和剂为氨基磺酸，表面活性剂为ppg2000，颜填料中包括高岭土28份，颜料2份，其中颜料是按照mh-rc：铬黄7000：钛白粉质量比为6:5:4的混合物；
上述乳液按质量份数计，包括以下组分：改性树脂：35份，乳化剂：4份，中和剂：6份，去离子水：45份，其中中和剂为二乙二醇丁醚；
上改性树脂按质量份数计，包括以下组分：环氧树脂：33份，油酸：4份，催化剂：0.08份，双酚a：8份，环保助溶剂：25份，二乙醇胺：5份、封闭性异氰酸酯固化剂：31份，其中催化剂为二月桂酸二丁基锡，环保助溶剂为甲酸，封闭性异氰酸酯固化剂为封闭型水性异氰酸酯交联剂，如拜尔公司的3175。
上述阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、按照改性树脂的配比，将环氧树脂、油酸、催化剂混合在100rpm的搅拌速度下，加热至150℃，保温70min，然后降温至25℃；
加入双酚a、环保助溶剂，在80rpm的搅拌速度下，加热至120℃，保温70min，然后降温至25℃；
加入二乙醇胺、封闭性异氰酸酯固化剂，在100rpm的搅拌速度下，加热至130℃，保温50min，得到上述改性树脂。
步骤c、按照上述色浆的配比，将所述改性树脂、环保助溶剂、中和剂、表面活性剂、去离子水、颜填料，研磨处理，研磨细度为≤15um，得到上述色浆；
步骤d、按照乳液的配比，将上述改性树脂、乳化剂、中和剂混料处理，混料处理的条件为：600-800rpm，得到所述乳液；
步骤e、将所述的色浆、乳液、去离子水搅拌处理，搅拌速度为1500-2000rpm，得到所述阴极电泳涂料。
实施例3
本发明实施例提供一种阴极电泳涂料，按重量份数计，包括以下组分：色浆：15份，乳液：60份，去离子水：50份；其中
上述色浆按质量份数计，包括以下组分：改性树脂：35份，环保助溶剂：13份，中和剂：6份，表面活性剂：0.5份，去离子水：35份，颜填料：22份；其中环保助溶剂为丙二醇苯醚，中和剂为醋酸，表面活性剂为ppg4000，颜填料中包括高岭土15份，颜料7份，其中颜料是按照mh-rc：铬黄7000：钛白粉质量比为4:6:5的混合物；
上述乳液按质量份数计，包括以下组分：改性树脂：30份，乳化剂：2份，中和剂：4份，去离子水：30份；其中中和剂为体积比为1：1的二乙二醇丁醚和丙二醇苯醚的混合物；
上改性树脂按质量份数计，包括以下组分：环氧树脂：35份，油酸：8份，催化剂：1份，双酚a：10份，环保助溶剂：20份，二乙醇胺：7份、封闭性异氰酸酯固化剂：35份；其中催化剂为n,n-二甲基苄胺，环保助溶剂为二乙二醇丁醚，封闭性异氰酸酯固化剂为封闭型水性异氰酸酯交联剂，如拜尔公司的3175。
上述阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、按照改性树脂的配比，将环氧树脂、油酸、催化剂混合在180rpm的搅拌速度下，加热至160℃，保温50min，然后降温至20℃；
加入双酚a、环保助溶剂，在180rpm的搅拌速度下，加热至140℃，保温50min，然后降温至20℃；
加入二乙醇胺、封闭性异氰酸酯固化剂，在80rpm的搅拌速度下，加热至120℃，保温60min，得到上述改性树脂。
步骤c、按照上述色浆的配比，将所述改性树脂、环保助溶剂、中和剂、表面活性剂、去离子水、颜填料，研磨处理，研磨细度为≤15um，得到上述色浆；
步骤d、按照乳液的配比，将上述改性树脂、乳化剂、中和剂混料处理，混料处理的条件为：600-800rpm，得到所述乳液；
步骤e、将所述的色浆、乳液、去离子水搅拌处理，搅拌速度为1500-2000rpm，得到所述阴极电泳涂料。
为了更好的说明本发明实施例提供的阴极电泳涂料的特性，下面将实施例1、2、3制备的阴极电泳涂料进行性能检测，检测结果如表1所示。
表1性能检测结果
由表1可以明显看出，本发明实施例制备的阴极电泳涂料，光泽度好，硬度高，附着力高，原料成本低，优良的外观，具有优异的耐冲击性、防腐蚀性、耐酸性、耐碱性等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。