乳化剂及其制备方法、制得的阴极电泳涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及涂料领域，尤其涉及一种乳化剂及其制备方法、制得的阴极电泳涂料及其制备方法，所述乳化剂包括改性聚醚胺，所述改性聚醚胺主链的一端为亲油基团，另一端为聚醚胺的端氨基酸化成盐的亲水基团。其中的末端阳离子型结构，能够有效增加乳化剂的极性和亲水性，使乳化剂在乳化结束后，分散相带有相同电荷而相互排斥，有助于增加乳液储存的稳定性，兼具传统表面活性剂型乳化剂及离子型乳化剂的效果；并且，所述乳化剂对漆膜固化有促进作用，有利于提高漆膜的耐盐雾性能和硬度等。

Emulsifier and its preparation method, prepared cathodic electrophoretic coating and preparation method

The invention relates to a coating field, especially relates to an emulsifier and its preparation method, the prepared cathode electrophoresis paint and preparation method thereof, wherein the emulsifier comprises modified polyether amine, wherein one end of the modified polyether amine backbone for hydrophilic lipophilic groups, the other end is the end of amino acids into polyether amine salt. At the end of the Dragon Boat Festival ionic structure which can effectively increase the polarity and hydrophilic emulsifier, the emulsifier in the emulsion after the end of the dispersed phase with the same charge repel each other and help to increase the stability of the emulsion storage, both traditional surfactant type emulsifier and nonionic emulsifier effect; and the emulsifier has promoted effect of curing, is helpful to improve the film resistance and hardness of salt fog.

【技术实现步骤摘要】
乳化剂及其制备方法、制得的阴极电泳涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，具体而言，涉及一种乳化剂及其制备方法、制得的阴极电泳涂料及其制备方法。
技术介绍
乳化剂是指能使两种互不相溶的液体混合时形成稳定的乳状液体所需加入的第三种物质。乳化剂的作用的机理主要包括：使分散相液滴带上电荷，分散相液滴间相同电荷互相排斥；降低分散相与分散介质间的界面张力；在界面上形成具有一定机械强度的保护膜，从而防止了分散相液滴的相互聚结，保证了乳状液体的稳定存在。阴极电泳涂料的涂料利用率高，易于实现涂装自动化，其挥发性有机物和有害空气污染物含量低，对环境污染小。并且，阴极电泳涂料具有优良的防腐蚀性、高泳透率、高流平性、高装饰性，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。然而随着社会的不断进步，目前的阴极电泳涂料的使用范围以及性能已经不能满足涂装产品更高的质量要求。如现有的阴极电泳涂料常用的乳化剂为表面活性剂，例如烷基酚聚乙烯醚，制备得到的阴极电泳涂料放置一段时间后，会发生沉降，稳定性不能满足要求。并且，制作漆膜后，漆膜固化程度、耐水、耐盐雾等理化性能不能满足要求。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种乳化剂，其具有优异的乳化效果，并且能够有效提高制备得到乳液的储存稳定性。本专利技术的第二目的在于提供一种所述乳化剂的制备方法，所述制备方法工艺简单、操作稳定可控，并且制备得到的乳化剂具有优异的乳化效果，能够有效提高制备得到乳液的储存稳定性。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种乳化剂，包括改性聚醚胺，所述改性聚醚胺主链一端为亲油基团，另一端为聚醚胺的端氨基酸化成盐的亲水基团。所述乳化剂中的改性聚醚胺的主链的一端为亲水基团，另一端为亲油基团，实现乳化效果；其中的末端离子型结构，能够有效增加乳化剂的极性和亲水性，使乳化剂在乳化结束后，分散相带有相同电荷而相互排斥，有助于增加乳液储存的稳定性，兼具传统表面活性剂型乳化剂及离子型乳化剂的效果。优选的，所述改性聚醚胺的分子量为400-2000。优选的，所述乳化剂中的改性聚醚胺具有下列化学结构通式：其中：R1为H或CH3，R2为H或CH3，R3为CH3或C2H5，R4为H或C1-C6烷基。本专利技术的聚醚胺-有机酸盐类乳化剂，在主链聚醚胺上一端为亲水基团有机酸盐，另一端为亲油基团，实现乳化效果；其中的末端阳离子型结构，能够有效增加乳化剂的极性和亲水性，使乳化剂在乳化结束后，分散相带有相同电荷而相互排斥，有助于增加乳液储存的稳定性，兼具传统表面活性剂型乳化剂及离子型乳化剂的效果。优选的，所述化学结构通式中，R4为H或CH3。采用甲酸或乙酸作为有机酸对聚醚胺进行酸化处理，使得到的末端有机酸盐水溶性更好，两端亲水性和亲油性的差异增加，进而提高乳化剂的乳化效果。并且，采用有机酸，酸性较弱，在后续制作阴极电泳涂料时，不会影响涂料的使用。优选的，所述乳化剂按照重量份数计，主要由以下原料制成：乙醇胺10-15份、甲基异丁基酮100-150份、三苯基甲基碘化磷0.1-0.5份、环氧乙烷100-150份、环氧丙烷100-650份、乙酸10-15份、水1000-1200份。本专利技术通过上述原料制备得到一种聚醚胺-有机酸盐类乳化剂，其中，乙醇胺的伯氨基与甲基异丁基酮的羰基，进行缩合反应脱水，反应得到甲基异丁基酮酮亚胺化的乙醇胺，也就是乙醇基-甲基异丁基酮亚胺，形成酮亚胺化(-N＝C-)的惰性结构，将乙醇胺上的伯氨基封存；反应生成的乙醇基-甲基异丁基酮亚胺中的醇羟基使环氧乙烷和环氧丙烷的环氧环开环，环氧环开环后形成羟基，羟基继续开环直至环氧乙烷和环氧丙烷反应完全，扩链形成聚醚胺；酮亚胺化的产物在生成的聚醚胺主链末端的其中一端，因而聚醚胺上一端为亲水基团，另一端为亲油基团，实现乳化效果；加水后，聚醚胺主链末端的酮亚胺化(-N＝C-)的惰性结构吸水反应，生成伯氨基-NH2和甲基异丁基酮，加入乙酸，聚醚胺上的伯氨基与乙酸反应生成有机酸盐，形成末端阳离子型聚醚胺，增加乳化剂的极性和亲水性，使乳化剂在乳化结束后，分散相带有相同电荷而相互排斥，有助于增加乳液储存的稳定性。优选的，所述乳化剂按重量份数计由以下原料制成：乙醇胺12份、甲基异丁基酮125份、三苯基甲基碘化磷0.3份、环氧乙烷125份、环氧丙烷350份、乙酸12份、水1100份。优选的，所述乳化剂的固含量为15-25％。所述乳化剂包括改性聚醚胺、少量甲基异丁基酮、水。乳化剂的固含量在此范围内，流动性好，稳定性好；并且可以直接使用。本专利技术还提供一种乳化剂的制备方法，加入有机酸对聚醚胺酸化，得到所述乳化剂；优选的，所述聚醚胺的化学结构通式为所述有机酸的化学结构通式为本专利技术的乳化剂的制备方法简单，易于操作；聚醚胺上的伯氨基与有机酸反应生成有机酸盐，形成末端阳离子型聚醚胺，能够有效增加乳化剂的极性和亲水性，使乳化剂在乳化结束后，分散相带有相同电荷而相互排斥，有助于增加乳液储存的稳定性，兼具传统表面活性剂型乳化剂及离子型乳化剂的效果。优选的，所述乳化剂的制备方法，包括以下步骤：A)加入乙醇胺和甲基异丁基酮，进行回流反应，反应结束后降温，得到产物a；B)向步骤A)制得的产物a中加入三苯基甲基碘化磷、环氧乙烷、环氧丙烷，升温至60-100℃反应，得到产物b；C)将步骤B)制得的产物b降温至40-50℃，加入乙酸和水，搅拌得到所述乳化剂。本专利技术的乳化剂的制备方法，先将乙醇胺和甲基异丁基酮进行反应，得到酮亚胺化的惰性结构，将乙醇胺上的伯氨基封存，通过甲基异丁基酮将乙醇胺的伯氨基进行保护；反应生成的乙醇基-甲基异丁基酮亚胺作为一个扩链单元，其中的醇羟基对环氧乙烷和环氧丙烷中的环氧环进行开环，由于在酮亚胺化的惰性结构已经将伯氨基封存，在开环反应中不会参与反应；醇羟基开环氧环形成羟基，羟基继续开环直至环氧乙烷和环氧丙烷反应完全，扩链形成聚醚胺；酮亚胺化的产物在生成的聚醚胺主链末端的其中一端，因而聚醚胺上一端为亲水基团，另一端为亲油基团，实现乳化效果；加水后，聚醚胺主链末端的酮亚胺化(-N＝C-)的惰性结构吸水反应，生成伯氨基-NH2和甲基异丁基酮，加入乙酸，聚醚胺上的伯氨基与乙酸反应生成有机酸盐，形成末端阳离子型聚醚胺。这种聚醚胺-有机盐型乳化剂，一端为带电的有机盐阳离子，另一端为疏水亲油的聚醚胺，使所述乳化剂兼有表面活性剂、离子型乳化剂的特点。本专利技术所述的乳化剂亲水端为有机盐，亲油端为聚醚，亲水和亲油的差距明显，乳化效果好。而现有的亲水基团通常采用羟基、醚键等有机基团，亲水性往往较差，因而乳化效果较差。本专利技术的乳化剂，聚醚胺一端形成有机盐，既大幅度提高表面活性剂的效果，同时获得了离子型乳化剂的优势，这是传统乳化剂不可比拟的。优选的，所述步骤A)中，回流反应的温度为110-120℃。优选的，所述步骤B)中，先升温至60-80℃反应4-8h，再升温至80-100℃反应4-8h，得到产物b。优选的，所述步骤C)中，将步骤B)制得的产物B降温至40-50℃，加入乙酸和1/10-1/4量的水，反应2-6h，然后加入余量的水，搅拌得到所述乳化剂。本专利技术还提供了一种阴极电泳涂料，包括色浆、乳液和水；所述色浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乳化剂，其特征在于，所述乳化剂包括改性聚醚胺，所述改性聚醚胺主链的一端为亲油基团，另一端为聚醚胺的端氨基酸化成盐的亲水基团。

【技术特征摘要】
1.一种乳化剂，其特征在于，所述乳化剂包括改性聚醚胺，所述改性聚醚胺主链的一端为亲油基团，另一端为聚醚胺的端氨基酸化成盐的亲水基团。2.根据权利要求1所述的乳化剂，其特征在于，所述改性聚醚胺的分子量为400-2000。3.根据权利要求1或2所述的乳化剂，其特征在于，按照重量份数计，主要由以下原料制成：乙醇胺10-15份、甲基异丁基酮100-150份、三苯基甲基碘化磷0.1-0.5份、环氧乙烷100-150份、环氧丙烷100-650份、乙酸10-15份、水1000-1200份。4.根据权利要求3所述的乳化剂，其特征在于，所述乳化剂的固含量为15-25％。5.权利要求1-4任一项所述的乳化剂的制备方法，其特征在于，加入有机酸对聚醚胺酸化，得到所述乳化剂。6.根据权利要求5所述的乳化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)加入乙醇胺和甲基异丁基酮，进行回流反应，反应结束后降温，得到产物a；B)向步骤A)制得的产物a中加入三苯基甲基碘化磷、环氧乙烷、环氧丙烷，升温至60-100℃反应，得到产物b；C)将步骤B)制得的产物b降温至40-50℃，加入乙酸和水，搅拌得到所述乳化剂。7.根据权利要求6所述的乳化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A)中，回流反应的温度为110-120℃；所述步骤B)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文庄，杨波，高睿，邓仲明，
申请(专利权)人：广东科德环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44