1.本发明涉及一种低膜厚高泳透力阴极电泳涂料及其制备方法。
背景技术：
2.目前全世界汽车制造企业均采用阴极电泳涂装来解决车身防腐蚀问题。在电泳涂装过程中，使背离电极的被涂物表面涂上漆的能力称之泳透力。实际运用中，涂装工件表面及凹深处、缝隙处或被屏蔽处难以获得厚度均匀的涂膜层。
技术实现要素：
3.本发明的目的是为解决现有技术的不足，提供了一种低膜厚高泳透力阴极电泳涂料，所述涂料包括：1000重量份水、400-800重量份主体树脂、20-100重量份甲基丙烯基聚氨酯、5-10重量份乙二醇单乙醚、1-2重量份壬基酚聚氧乙烯醚、10-20重量份乙酸。
4.将异氰基丙烯酸酯10-15份、二苯基甲烷二异氰酸酯10-50份、10-20份的聚乙二醇、100份溶剂在反应釜中，滴加季戊四醇至反应完成，得到甲基丙烯基聚氨酯。
5.异氰基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯、丙烯酸异氰基丁酯中的一种或几种。
6.所述甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯的摩尔比为1：3-8。
7.所述异氰基丙烯酸酯为甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯、丙烯酸异氰基丁酯的混合物，甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯、丙烯酸异氰基丁酯的摩尔比为1：(3-5)：(2-4)。
8.所述主体树脂的制备方法如下：
9.(1)向反应容器中加入双酚a型环氧树脂和溶剂dbe，混合均匀后升温至90℃，在90℃保温反应0.5h，加入n,n-二甲基苄胺，继续在90℃保温反应2h，再降温至60℃，加入二乙醇胺，然后升温至98℃，在98℃保温反应3h，降温至60℃，备用；
10.(2)向另一反应容器中加入二苯基甲烷二异氰酸酯及甲基异丁基酮，混合均匀后升温至44℃，加入甲乙酮肟、4-乙烯基吡啶，在44℃反应3h，加入乙二醇丁醚，然后升温至100℃，在100℃保温反应1小时，加入甲基异丁基酮混合均匀，出料，获得异氰酸酯固化剂；
11.(3)将步骤(2)所得异氰酸酯固化剂全部转移至步骤(1)的反应容器中，然后继续加入1,6-己内酰胺，混合均匀后升温至88℃，在88℃保温4h进行反应，然后加入乙酸，在88℃继续反应1h，降温至50℃，过滤出料，得到主体树脂。
12.所述双酚a型环氧树脂的环氧当量为200-400g/当量。
13.本发明通过将甲基丙烯酸、苯基丙烯酸引入链段中，使分子结构支链丰富，分子间相互缠绕、堆叠，从而形成一个致密的互穿网络结构，涂料具有更好的泳透力。
14.参考以下详细说明更易于理解本技术的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
15.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
16.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
17.主体树脂的制备
18.(1)向反应容器中加入400g双酚a型环氧树脂(环氧当量为228g/当量)和180g溶剂dbe，混合均匀后升温至90℃，在90℃保温反应0.5h，加入4g n,n-二甲基苄胺，继续在90℃保温反应2h，再降温至60℃，加入62g二乙醇胺，然后升温至98℃，在98℃保温反应3h，降温至60℃，备用；
19.(2)向另一反应容器中加入90g二苯基甲烷二异氰酸酯及20g甲基异丁基酮，混合均匀后升温至44℃，加入45g甲乙酮肟、12g 4-乙烯基吡啶，在44℃反应3h，加入25g乙二醇丁醚，然后升温至100℃，在100℃保温反应1小时，加入甲基异丁基酮5.2g混合均匀，出料，获得异氰酸酯固化剂；
20.(3)将步骤(2)所得异氰酸酯固化剂全部转移至步骤(1)的反应容器中，然后继续加入225g 1,6-己内酰胺，混合均匀后升温至88℃，在88℃保温4h进行反应，然后加入35g乙酸，在88℃继续反应1h，降温至50℃，过滤出料，得到主体树脂。
21.甲基丙烯基聚氨酯a1的合成
22.将异氰基丙烯酸酯10-15份、二苯基甲烷二异氰酸酯10-50份、10-20份的聚乙二醇、100份溶剂在反应釜中，滴加季戊四醇至反应完成，得到甲基丙烯基聚氨酯。异氰基丙烯酸酯中，甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯的摩尔比为1：5。
23.甲基丙烯基聚氨酯a2的合成
24.将异氰基丙烯酸酯10-15份、二苯基甲烷二异氰酸酯10-50份、10-20份的聚乙二醇、100份溶剂在反应釜中，滴加季戊四醇至反应完成，得到甲基丙烯基聚氨酯。异氰基丙烯酸酯中，甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯的摩尔比为1：6。
25.甲基丙烯基聚氨酯a3的合成
26.将异氰基丙烯酸酯10-15份、二苯基甲烷二异氰酸酯10-50份、10-20份的聚乙二醇、100份溶剂在反应釜中，滴加季戊四醇至反应完成，得到甲基丙烯基聚氨酯。异氰基丙烯酸酯中甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯、丙烯酸异氰基丁酯的摩尔比为1：4：2。
27.甲基丙烯基聚氨酯a4的合成
28.将异氰基丙烯酸酯10-15份、二苯基甲烷二异氰酸酯10-50份、10-20份的聚乙二醇、100份溶剂在反应釜中，滴加季戊四醇至反应完成，得到甲基丙烯基聚氨酯。异氰基丙烯酸酯中甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯、丙烯酸异氰基丁酯的摩尔比为1：3：3。
29.甲基丙烯基聚氨酯b1的合成
30.将异氰基丙烯酸酯10-15份、二苯基甲烷二异氰酸酯10-50份、10-20份的聚乙二醇、100份溶剂在反应釜中，滴加季戊四醇至反应完成，得到甲基丙烯基聚氨酯。异氰基丙烯酸酯中，甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯的摩尔比为1：1。
31.甲基丙烯基聚氨酯b2的合成
32.将异氰基丙烯酸酯10-15份、二苯基甲烷二异氰酸酯10-50份、10-20份的聚乙二醇、100份溶剂在反应釜中，滴加季戊四醇至反应完成，得到甲基丙烯基聚氨酯。异氰基丙烯酸酯中，甲基丙烯酸异氰基乙酯、苯基丙烯酸异氰基乙酯的摩尔比为1：10。
33.实施例1
34.1000重量份水、500重量份主体树脂、50重量份甲基丙烯基聚氨酯a1、5重量份乙二醇单乙醚、1重量份壬基酚聚氧乙烯醚、15重量份乙酸。
35.与实施例相同，实施例2-实施例4对应组分改为甲基丙烯基聚氨酯a2-4。对比例1-2对应组分改为甲基丙烯基聚氨酯b1-2。
36.漆膜制备和性能测试
37.使用阴极电泳设备分别将实施的电泳涂料制作成电泳漆漆膜，制膜条件：电泳温度35℃，电压180v，电泳时间4min，电泳结束后在170℃烘烤25min。检测漆膜的各项指标，所涉及的相关测试如下：
38.1)光泽测试：参照gb/t9754-1998《色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜之20
°
、60
°
和85
°
镜面光泽的测定》；
39.2)耐盐温水性测试：用刀在各漆膜上切入十字切割损伤，按照以下的基准评价在55℃的5％食盐水中浸渍10天后的十字切割损伤：
40.一级：锈或膨胀的最大宽度为距切割部小于2.5mm(单侧)；二级：锈或膨胀的最大宽度为距切割部2.5mm以上且小于3.0mm(单侧)；三级：锈或膨胀的最大宽度为距切割部3.0mm以上且小于4mm(单侧)；四级：锈或膨胀的最大宽度为距切割部4mm以上(单侧)；
41.3)采用行标hg/t 3334的检测方法，采用福特盒法(厚度≥5μm，总高24cm)和四枚盒法(a面约15μm)检测槽液的泳透力。
[0042] 光泽度耐盐温水性福特盒法泳透力四枚盒法泳透力实施例181％一级22cm68％实施例282％一级23cm69％实施例385％一级24cm73％实施例487％一级24cm72％对比例177％二级20cm63％对比例283％一级18cm60％
[0043]
本发明通过将甲基丙烯酸、苯基丙烯酸引入链段中，使分子结构支链丰富，分子间相互缠绕、堆叠，从而形成一个致密的互穿网络结构。聚乙二醇的存在使得漆膜厚度降低，但是本发明的互穿网络结构有利于膜层的性能。使得涂料具有更好的泳透力。
[0044]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将
实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0045]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这中叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。