专利名称：一种哑光阴极电泳涂料及其制备方法和使用方法
技术领域：
本发明涉及一种电泳涂料，特别是一种哑光阴极电泳涂料及其制备方法和使用方法。
背景技术：
哑光阴极电泳涂料广泛运用于汽摩配件、家电、五金机电等行业；哑光涂层的表面可遮蔽轻微的漆膜缺陷，使外观均匀一致，而受到涂料制造商的欢迎，流平性、漆膜手感性、低光泽性是评价哑光阴极电泳涂料性质主要指标。阴极电泳涂料涂膜要达到一定的消光效果，必须在漆膜的表面造成光线漫反射，否则消光效果不好。因此，市场上大部分产品都需要借助消光粉、消光浆(哑光浆)等材料来达到一定消光性能，由于上述填料的用量比较大，其直接后果将是涂层的流平性、机械性能大大降低，造成消光效率、稳定性都不好，不能把光泽降得很低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有较好的流平性、机械性能，同时能有效保证消光效率、稳定性、具有优异的消光外观，涂装施工性优良哑光阴极电泳涂料，以及该哑光阴极电泳涂料的制备方法和使用方法。本发明通过以下方法和技术实现上述目的:
一种哑光阴极电泳涂料的制备方法，包括如下步骤:
(一)、半封闭异氰酸酯 固化剂的制备
取摩尔比为1:0.8 1.5的异氰酸酯和封闭溶剂在50 70°C的温度下反应3 5小时制备得半封闭异氰酸酯固化剂；
(二 )、主体树脂的制备
(1)取摩尔比为1:0.4 0.8的环氧树脂和二元胺类在70 80°C的条件下反应I 2小时制备得部分开环的环氧树脂；
(2)取摩尔比为1:1 1.5的部分开环的环氧树脂与聚酰胺类在80 90°C的条件下反应时间为2 3小时制备得开环的环氧树脂；
(3)取摩尔比为1: 0.5 1.0的半封闭异氰酸酯固化剂与开环的环氧树脂在温度为80 90°C的条件下反应2 3小时；生成半封闭异氰酸酯接枝的胺改性环氧树脂，即主体树脂。(三)微凝胶树脂的制备
(1)取摩尔比为1:0.5 1.0的低分子量环氧树脂和双酚A在反应温度为110 120°C的条件下反应2 3小时，进行扩链反应制备得中分子量环氧树脂，中分子量环氧树脂的平均分子量为1000 2000 ；
(2)用酮亚胺、二乙醇胺与中分子量环氧树脂进行开环反应，制得开环的中分子量环氧树脂，其中，中分子量环氧树脂与酮亚胺、二乙醇胺的摩尔比为1:0.6 1.0:0.5 0.8，反应温度为90 100°C，反应时间为1 2小时；
(3)用低分子量环氧树脂与开环的中分子量环氧树脂上的氨基反应，生成环氧树脂接枝的微凝胶树脂，其中，低分子量环氧树脂与开环的中分子量环氧树脂的摩尔比为1:
0.6 1.0,反应温度为60 80°C，反应时间为2 3小时；
(四)哑光阴极电泳涂料乳液的制备
按重量份在反应釜中依次加入主体树脂40 50份、醇醚类助溶剂0.5 I份、有机酸3 5份、乳化剂0.3 0.6份，搅拌混合均匀，温度控制在4 O V以下，再缓慢加入盛有去离子水40 50份和酸0.5 I份，高速乳化I小时，乳化温度控制在30°C以下，用过滤器过滤，即制得哑光阴极电泳涂料乳液，并独立储存；· (五)色浆的制备
按重量份在容器中依次加入主体树脂20 30份、醇醚类助溶剂5 10份、有机酸3 8份、乳化剂0.3 0.7份和去离子水30 40份，搅拌混合均匀，再加入填料15 20份并高速分散，然后用砂磨机研磨，待砂磨细度< 1 5 μ m后加入微凝胶树脂3 8份与消光粉5 9份进行分散，时间I小时，用袋式过滤机过滤后即得色浆，并将色浆独立储存。所述醇醚类助溶剂选自正丙醇、异丙醇、正丁醇、甲基熔纤剂、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚任一种。所述有机酸选自草酸、醋酸、乳酸任一种。所述乳化剂为炔二醇类或壬基酚聚氧乙烯醚类任一种。所述填料选自高粘土、碳黑、钛白粉任一种。所述色浆的控制指为外观呈黑色均匀，无结块，细度≤30 μ m，pH值5.4±0.3，电导率(Ps/cm) 1500±300，固体含量(％) 43±2。所述哑光阴极电泳涂料乳液指标控制为外观乳白色/淡黄色，固体含量35±2%，粒径彡 0.20μ m,电导率(Ps/cm) 1100±300，pH 值 6.7±0.3。一种用上述方法所制得的哑光阴极电泳涂料。一种上述哑光阴极电泳涂料的使用方法，包括如下步骤:
(一)、将色浆和哑光阴极电泳涂料乳液按照比例为1:2 3配槽再加入与色浆和哑光阴极电泳涂料乳液的混合液等量的去离子水进行混合调整出槽液，所述槽液的性能参数为:MEQ值30±4 ;泳透力(％)(—汽钢管法)≥80 ;库仑效率(mg/c)彡25 ;破裂电压(V)彡300 ;重溶性(％) ( 10 ;加热减量(％) < 8 ；
(二)、将被涂物作为阳极，在槽液内进行电涂，涂装电压为60 250V,通电时间为I 3min ；
(三)、将涂装后的被涂物根据需要进行水洗，然后在190 210°C下加热20 30min获得最终涂膜，保证外观:平整、光滑、无缩孔，膜厚为10 20μπι，光泽O 10。本发明所适用的被涂物，只要具有导电性就行，没有特别的限制，当采用铁、铝或铝合金时，可获得平滑性等性能优异、均匀消光的涂膜，而且还可以获得机械特性、耐药品性、施工性等均优异的涂膜。
具体实施例方式现结合具体实施例，详细说明本发明。
实施例一
一种哑光阴极电泳涂料的制备方法，包括如下步骤:
取摩尔比为1:0.8的异氰酸酯和封闭溶剂在50°C的温度下反应3小时制备得半封闭异氰酸酯固化剂；
取摩尔比为1:0.4的环氧树脂和二元胺在70°C的条件下反应I小时制备得部分开环的环氧树脂；取摩尔比为1:1的部分开环的环氧树脂与聚酰胺在80°C的条件下反应时间为2小时制备得开环的环氧树脂；取摩尔比为1: 0.5的半封闭异氰酸酯固化剂与开环的环氧树脂在温度为80°C的条件下反应2小时；生成半封闭异氰酸酯接枝的胺改性环氧树月旨，即主体树脂。取摩尔比为1:0.5的低分子量环氧树脂和双酚A在反应温度为110°C的条件下反应2小时，进行扩链反应制备得中分子量环氧树脂，中分子量环氧树脂的平均分子量为1000;用酮亚胺、二乙醇胺与中分子量环氧树脂进行开环反应，制得开环的中分子量环氧树月旨，其中，中分子量环氧树脂与酮亚胺、二乙醇胺的摩尔比为1:0.6:0.5，反应温度为90°C，反应时间为I小时；用低分子量环氧树脂与开环的中分子量环氧树脂上的氨基反应，生成环氧树脂接枝的微凝胶树脂，其中，低分子量环氧树脂与开环的中分子量环氧树脂的摩尔比为1:0.6，反应温度为60°C，反应时间为2小时；
按重量份在反应釜中依次加入主体树脂40份、乙二醇乙醚0.5份、草酸3份、壬基酚聚氧乙烯醚NP-5 0.3份，搅拌混合均匀，温度控制在4 (TC以下，再缓慢加入盛有去离子水40份和酸0.5份，高速乳化I小时，乳化温度控制在30°C以下，用过滤器过滤，即制得哑光阴极电泳涂料乳液，并独立储存；该哑光阴极电泳涂料乳液指标控制为外观乳淡黄色，固体含量35%，粒径为0.15μ m,电导率(Ps/cm) 1100，pH值为6.7。按重量份在容器中依次加入主体树脂20份、乙二醇乙醚5份、草酸3份、壬基酚聚氧乙烯醚NP-5 0.3份和 去离子水30份，搅拌混合均匀，再加入高粘土 15份并高速分散，然后用砂磨机研磨，待砂磨细度< I 5 μ m后加入微凝胶树脂3份与消光粉5份进行分散，时间I小时，用袋式过滤机过滤后即得色浆，并将色浆独立储存。其中，外观呈黑色均匀，无结块，细度20 μ m，pH值5.1，电导率(Ps/cm) 1200，固体含量(％) 43。一种上述哑光阴极电泳涂料的使用方法，包括如下步骤:
(一)、将色浆和哑光阴极电泳涂料乳液按照比例为1:2配槽再加入与色浆和哑光阴极电泳涂料乳液的混合液等量的去离子水进行混合调整出槽液，所述槽液的性能参数为=MEQ值28 ;泳透力(一汽钢管法)为83% ;库仑效率为26mg/c ;破裂电压(V)310 ;重溶性为8% ;力口热减量为7% ；
(二)、将被涂物作为阳极，在槽液内进行电涂，涂装电压为60V，通电时间为Imin；
(三)、将涂装后的被涂物根据需要进行水洗，然后在190°C下加热20min获得最终涂膜，保证外观:平整、光滑、无缩孔，膜厚为lOMffl，光泽为4。采取如下的方法测试涂膜的性能，详见表1:
1、用光泽计测定60°的光泽；
2、在涂膜上用切割刀割成100个棋盘格，再在其上贴附胶带纸后，快速剥离胶带纸，观察涂膜的附着状态:100/100:没有脱落；0/100:全部脱落；
3、按JIS-K-5400标准，以划破判定；4、在20°C的0.1摩尔的NaOH中浸溃8h后，观察涂面的状态；
5、在20°C的0.05摩尔的硫酸中浸溃8h后，观察涂面状态；
6、涂膜磷化板的厚度20±2Mm，在盐雾箱800h后，观察涂面状态；
7、在40°C的水中浸溃500h后，观察涂面状态。表I实施例一的涂膜性能
权利要求
1.一种哑光阴极电泳涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (一)、半封闭异氰酸酯固化剂的制备 取摩尔比为1:0.8 1.5的异氰酸酯和封闭溶剂在50 70°C的温度下反应3 5小时制备得半封闭异氰酸酯固化剂； (二 )、主体树脂的制备 (1)取摩尔比为1:0.4 0.8的环氧树脂和二元胺类在70 80°C的条件下反应I 2小时制备得部分开环的环氧树脂； (2)取摩尔比为1:1 1.5的部分开环的环氧树脂与聚酰胺类在80 90°C的条件下反应时间为2 3小时制备得开环的环氧树脂； (3)取摩尔比为1: 0.5 1.0的半封闭异氰酸酯固化剂与开环的环氧树脂在温度为80 90°C的条件下反应2 3小时；生成半封闭异氰酸酯接枝的胺改性环氧树脂，即主体树脂； (三)微凝胶树脂的制备 (1)取摩尔比为1:0.5 1.0的低分子量环氧树脂和双酚A在反应温度为110 120°C的条件下反应2 3小时，进行扩链反应制备得中分子量环氧树脂，中分子量环氧树脂的平均分子量为1000 2000 ； (2)用酮亚胺、二乙醇胺与中分子量环氧树脂进行开环反应，制得开环的中分子量环氧树脂，其中，中分子量环氧树脂与酮亚胺、二乙醇胺的摩尔比为1:0.6 1.0:0.5 0.8，反应温度为90 100°C，反应时间为I 2小时； (3)用低分子量环氧树脂与开环的中分子量环氧树脂上的氨基反应，生成环氧树脂接枝的微凝胶树脂，其中，低分子量环氧树脂与开环的中分子量环氧树脂的摩尔比为1:0.6 1.0,反应温度为60 80°C，反应时间为2 3小时； (四)哑光阴极电泳涂料乳液的制备 按重量份在反应釜中依次加入主体树脂40 50份、醇醚类助溶剂0.5 I份、有机酸3 5份、炔二醇类乳化剂0.3 0.6份，搅拌混合均匀，温度控制在4 (TC以下，再缓慢加入盛有去离子水40 50份和酸0.5 I份，高速乳化I小时，乳化温度控制在30°C以下，用过滤器过滤，即制得哑光阴极电泳涂料乳液，并独立储存； (五)色浆的制备 按重量份在容器中依次加入主体树脂20 30份、醇醚类助溶剂5 10份、有机酸3 8份、乳化剂0.3 0.7份和去离子水30 40份，搅拌混合均匀，再加入填料15 20份并高速分散，然后用砂磨机研磨，待砂磨细度< I 5 μ m后加入微凝胶树脂3 8份与消光粉5 9份进行分散，时间I小时，用袋式过滤机过滤后即得色浆，并将色浆独立储存。
2.根据权利要求1所述的一种哑光阴极电泳涂料的制备方法，其特征在于，所述醇醚类助溶剂选自正丙醇、异丙醇、正丁醇、甲基熔纤剂、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚任一种。
3.根据权利要求1所述的一种哑光阴极电泳涂料的制备方法，其特征在于，所述有机酸选自草酸、醋酸、乳酸任一种。
4.根据权利要求1所述的一种哑光阴极电泳涂料的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为炔二醇类或壬基酚聚氧乙烯醚类任一种。
5.根据权利要求1所述的一种哑光阴极电泳涂料的制备方法，其特征在于，所述填料选自闻粘土、碳黑、钦白粉任一种。
6.根据权利要求1所述的一种哑光阴极电泳涂料的制备方法，其特征在于，所述色浆的控制指为外观呈黑色均匀，无结块，细度彡30 μ m，pH值5.4±0.3，电导率(Ps/cm)1500±300，固体含量(％) 43±2。
7.根据权利要求1所述的一种哑光阴极电泳涂料的制备方法，其特征在于，所述哑光阴极电泳涂料乳液指标控制为外观乳白色/淡黄色，固体含量35±2%，粒径< 0.20μ m，电导率(Ps/cm) 1100±300，pH 值 6.7±0.3。
8.权利要求1所制得的哑光阴极电泳涂料。
9.权利要求1-8任一项所述的哑光阴极电泳涂料的使用方法，其特征在于，包括如下步骤: (一)、将色浆和哑光阴极电泳涂料乳液按照比例为1:2 3配槽再加入与色浆和哑光阴极电泳涂料乳液的混合液等量的去离子水进行混合调整出槽液，所述槽液的性能参数为:MEQ值30±4 ;泳透力(％)(—汽钢管法)≥80 ;库仑效率(mg/c)≥25 ;破裂电压(V)≥300 ;重溶性(％) ( 10 ;加热减量(％) < 8 ； (二)、将被涂物作为阳极，在槽液内进行电涂，涂装电压为60 250V,通电时间为I 3min ； (三)、将涂装后的被涂物根据需要进行水洗，然后在190 210°C下加热20 30min获得最终涂膜，保证外观:平整、光滑、无缩孔，膜厚为10 20μπι，光泽O 10。
全文摘要
一种哑光阴极电泳涂料包括独立储存的哑光阴极电泳涂料乳液和色浆，哑光阴极电泳涂料乳液包括主体树脂40～50份、醇醚类助溶剂0.5～1份、有机酸3～5份、乳化剂0.3～0.6份，去离子水40～50份和酸0.5～1份；色浆包括主体树脂20～30份、醇醚类助溶剂5～10份、有机酸3～8份、炔二醇类乳化剂0.3～0.7份、去离子水30～40份，填料15～20份，微凝胶树脂3～8份以及消光粉5～9份，使用时，将色浆和哑光阴极电泳涂料乳液按照12～3的比例配槽，再加入与色浆和哑光阴极电泳涂料乳液的混合液等量的去离子水，用本涂料涂装可获得平滑性能优异、消光均匀且有较好耐药性、施工性等均优异的涂膜。
文档编号C25D13/06GK103146295SQ201310065800
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者李文庄, 高睿, 何愿文, 陈立志, 黄小勇, 梁立南 申请人:广东科德化工实业有限公司