一种耐腐蚀、抗冲击的电泳涂料及其制备方法与流程

本发明属于涂料，特别涉及一种耐腐蚀、抗冲击的电泳涂料及其制备方法。

背景技术：

1、电泳涂料作为一种起作保护和防腐的涂料，具有涂膜平整，耐水性和耐化学性好等特点，可进行自动化全封闭涂装，在形状复杂，有边缘棱角、孔穴工件实现均匀涂装，广泛应用于机动车工业中，并推广应用到建材、轻工、家用电器等工业领域以及五金和工艺品的表面防腐和装饰。传统大多数电泳涂料在主体树脂合成及产品固化过程中通过添加有机锡类添加剂起到催化交联作用，为了提高交联效果通常需要降低产品温度，所以大多数电泳涂料都因为烘烤温度、涂膜性能等问题，最终形成的涂膜和废液中都存在有机锡，对于人体和环境危害较大，同时形成的漆膜对于外部环境的腐蚀，防抗能力较差，无法满足实际环境中电泳涂料对产品的保护目的。

2、因此，提供一种耐腐蚀、抗冲击的电泳涂料是十分有必要的。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种耐腐蚀、抗冲击的电泳涂料。

2、本发明的目的之二在于提供一种耐腐蚀、抗冲击的电泳涂料的制备方法。

3、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

4、第一方面，本发明提供一种耐腐蚀、抗冲击的电泳涂料。

5、具体的，一种耐腐蚀、抗冲击的电泳涂料，包括乳液和色浆，所述乳液包括封闭型异氰酸酯固化剂、复合微凝胶和改性环氧树脂，所述色浆包括改性环氧树脂，所述封闭型异氰酸酯固化剂的原料包括异氰酸酯、甲乙酮肟和n-甲基二乙醇胺，所述改性环氧树脂的原料包括环氧树脂、二聚酸和胺类化合物，所述复合微凝胶包括石英粉。

6、根据本发明的一些实施方式，所述石英粉为改性石英粉，所述复合微凝胶还包括聚烯丙胺盐酸盐溶液和改性葡萄糖溶液。

7、根据本发明的一些实施方式，所述胺类化合物包括二乙醇胺、甲基乙醇胺、二乙烯三胺、酮亚胺和三乙醇胺中的至少一种。

8、根据本发明的一些实施方式，所述胺类化合物选自二乙烯三胺和三乙醇胺。

9、根据本发明的一些实施方式，所述异氰酸酯、所述甲乙酮肟和所述n-甲基二乙醇胺的摩尔比为1:(0.5-1):(0.5-1)。

10、根据本发明的一些实施方式，所述环氧树脂、二聚酸、二乙烯三胺和三乙醇胺的摩尔比为1:(0.2-0.4):(0.2-0.6):(0.4-0.8)。

11、根据本发明的一些实施方式，所述乳液和所述色浆均还包括助剂，所述助剂包括溶剂、有机酸、催干剂、颜料、填料中的至少一种。

12、根据本发明的一些实施方式，所述溶剂包括醇醚类助溶剂和水。

13、根据本发明的一些实施方式，所述乳液包括以下质量份数的原料：改性环氧树脂70-100份、醇醚类助溶剂6-10份、封闭型异氰酸酯固化剂10-15份、复合微凝胶0.5-1.5份、有机酸10-14份、催干剂2-5份、水20-50份。

14、根据本发明的一些实施方式，所述色浆包括以下质量份数的原料：改性环氧树脂35-50份、醇醚类助溶剂6-10份、有机酸12-16份、水20-50份、颜料5-12份、填料10-20份。

15、根据本发明的一些实施方式，所述醇醚类助溶剂包括乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、乙二醇叔丁醚和二乙二醇叔丁醚中的至少一种。

16、根据本发明的一些实施方式，所述有机酸包括甲酸、冰乙酸、乳酸和氨基磺酸中的至少一种。

17、根据本发明的一些实施方式，所述催干剂包括硝酸铋、乳酸铋、氢氧化铋、二丁基氧化锡和二月桂酸二丁基锡中的至少一种。

18、根据本发明的一些实施方式，所述颜料包括锌白、钛白、炭黑和酞菁蓝中的至少一种。

19、根据本发明的一些实施方式，所述填料包括高岭土、硅藻土、蒙脱土、水滑石和气相二氧化硅中的至少一种。

20、第二方面，本发明提供一种耐腐蚀、抗冲击的电泳涂料的制备方法。

21、具体的，本发明所述电泳涂料的制备方法，包括以下步骤：

22、将所述乳液与所述色浆混合，制得所述电泳涂料。

23、根据本发明的一些实施方式，所述乳液的制备过程，包括以下步骤：

24、将所述改性环氧树脂和所述助溶剂混合，搅拌10-30min；加入所述封闭型异氰酸酯固化剂，搅拌10-30min；加入所述有机酸，搅拌30-60min；加入所述催干剂，搅拌10-30min；加入所述复合微凝胶和所述水，搅拌60-120min，制得所述乳液。

25、根据本发明的一些实施方式，在所述乳液的制备过程中，控制体系温度在30-40℃。

26、根据本发明的一些实施方式，所述改性环氧树脂的制备过程，包括以下步骤：

27、将所述环氧树脂和所述二聚酸混合，在120-160℃下反应60-120min，再加入所述二乙烯三胺，在60-90℃下反应60-120min，然后加入所述三乙醇胺，在60-90℃下反应60-120min，制得所述改性环氧树脂。

28、根据本发明的一些实施方式，所述封闭型异氰酸酯固化剂的制备过程，包括以下步骤：

29、将所述异氰酸酯和所述甲乙酮肟混合，在60-80℃下反应60-120min，再加入所述n-甲基二乙醇胺，在60-80℃下反应60-120min，制得所述封闭型异氰酸酯固化剂。

30、根据本发明的一些实施方式，所述色浆的制备过程，包括以下步骤：

31、将所述改性环氧树脂和所述助溶剂混合，研磨10-30min；加入所述有机酸和所述水，研磨10-30min；加入所述颜料和所述填料，研磨120-240min，制得所述色浆。

32、根据本发明的一些实施方式，在所述色浆的制备过程中，控制体系温度在25-35℃。

33、根据本发明的一些实施方式，所述复合微凝胶的制备过程，包括以下步骤：

34、将所述石英粉或改性石英粉与所述聚烯丙胺盐酸盐溶液混合搅拌，过滤，收集沉淀；

35、将所述沉淀与所述改性葡萄糖溶液混合搅拌，制得所述复合微凝胶。

36、复合微凝胶在加入电泳涂料中后，可在涂料固化后，填充于涂料之中，减少涂料的孔隙率，提高涂料的漆膜性能。具体的，采用改性石英粉，更有利于其表面吸附聚烯丙胺盐酸盐大分子链，一方面，由于聚烯丙胺盐酸盐大分子链吸附于改性石英粉表面，可使改性石英粉表面均匀带上正电荷，可提高复合微凝胶在水中的分散性，进而提高产品的储存稳定性，另一方面，吸附于改性石英粉表面的聚烯丙胺盐酸盐可在后续与改性葡萄糖溶液混合过程中，聚烯丙胺盐酸盐可与改性葡萄糖分子发生反应形成微凝胶结构，微凝胶结构可在涂料的微交联体系中均匀分布，并固着于涂料的微交联网络结构中，使得涂料的储存稳定性、耐腐蚀性和抗冲击性进一步提高。

37、根据本发明的一些实施方式，所述改性石英粉与所述聚烯丙胺盐酸盐溶液的质量比为1:(4-8)；所述沉淀与所述改性葡萄糖溶液的质量比为1:(2-3)。

38、根据本发明的一些实施方式，所述改性石英粉的制备过程，包括以下步骤：

39、将石英粉与硫酸混合液混合搅拌，过滤，收集沉淀；

40、将所述沉淀与氨水混合液混合搅拌，过滤，制得所述改性石英粉。

41、根据本发明的一些实施方式，所述石英粉与所述硫酸混合液的质量比为1:(2-4)；所述沉淀与所述氨水混合液的质量比为1:(2-4)。

42、根据本发明的一些实施方式，所述硫酸混合液为将质量分数为95-98％的硫酸与质量分数为30-35％的过氧化氢按体积比6:4混合制得。

43、根据本发明的一些实施方式：所述氨水混合液为将质量分数为25-28％的氨水与质量分数为30-35％的过氧化氢按体积比1:1混合，并加入氨水体积3-4倍的水，搅拌混合制得。

44、根据本发明的一些实施方式，所述改性葡萄糖溶液的制备过程，包括以下步骤：

45、将葡萄糖与碘酸钾、溶剂混合搅拌，得到预处理葡萄糖溶液；

46、将所述预处理葡萄糖溶液与氯化钡溶液混合搅拌，过滤，收集滤液；

47、将所述滤液与硫酸钠溶液混合搅拌，过滤，制得所述改性葡萄糖溶液。

48、根据本发明的一些实施方式，所述溶剂为水。

49、根据本发明的一些实施方式，所述葡萄糖与所述碘酸钾的质量比为(10-12):1；所述预处理葡萄糖溶液与所述氯化钡溶液的质量比为(5-6):1；所述滤液与所述硫酸钠溶液的质量比为(4-6):1。

50、根据本发明的一些实施方式，所述氯化钡溶液的质量分数为10-20％；所述硫酸钠溶液的质量分数为10-18％。

51、相对于现有技术，本发明的有益效果以下：

52、本发明提供的电泳涂料，以环氧树脂为主体，并使用胺类化合物进行胺化改性，同时配合特定的封闭型异氰酸酯固化剂以及复合微凝胶，且涂料中不含重金属锡类化合物，涂膜可以在较低烘烤温度(≤140℃)条件下得到良好的硬度(≥2h)，同时具有优异的耐腐蚀、抗冲击性能。