一种水性阴极电泳涂料及其制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种水性阴极电泳涂料，按照重量份的原料包括：乳液树脂90份、色浆28份；所述乳液树脂按照重量份的原料包括：第一环氧树脂53份、功能性开环剂4份、预封闭交联剂3份、第一助剂3份、第一中和剂7份、去离子水20份；所述色浆按照重量份的原料包括：多功能交联剂3份、脂肪醇8份、羟基叔胺2份、第二中和剂0.8份、第二环氧树脂5.5份、颜料3份、填料3份、水2份、第二助剂0.7份。本发明专利技术环保安全，原料均非易挥发、易燃易爆试剂，制作工艺的操作平稳可控，固化温度为100‑120℃，节约能源，相关生产反应与工艺均为常压，反应温度不超过130℃，反应过程放热较为平稳，安全可靠。

A water based cathodic electrophoretic coating and its manufacturing process

The invention discloses a water based cathodic electrophoretic coating. According to the weight portion, the raw material comprises 90 emulsion resins and 28 color sheets. The raw materials of the emulsion resin are: first epoxy resin 53 parts, functional ring opening agents 4 parts, pre closed crosslinking agents 3 parts, first aid 3 parts, first neutralizer 7 parts, deionized water 2. According to the weight of the paste, the raw materials include: 3 parts of multifunctional crosslinking agent, 8 parts of fatty alcohol, 2 parts of hydroxy tertiary amine, 0.8 parts of second neutralizer, 5.5 parts of second epoxy resin, 3 parts of pigment, 3 parts of filler, 2 parts of water and 0.7 parts of second additive. The invention is environmentally friendly and safe, the raw materials are non-volatile, inflammable and explosive reagents, the operation of the manufacturing process is stable and controllable, the curing temperature is 100_120, energy saving, relevant production reactions and processes are atmospheric pressure, the reaction temperature does not exceed 130, the reaction process is stable, safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种水性阴极电泳涂料及其制作工艺
本专利技术涉及涂料
，具体是一种水性阴极电泳涂料及其制作工艺。
技术介绍
电泳涂料是一种新型的几乎无污染、省能源、高利用率的水性环保涂料，具有涂膜平整、耐水性和耐化学性好等特点。该类涂料容易实现涂装工业的机械化和自动化，适合用于解决传统涂装方式无法涂装的形状复杂、有边缘棱角和孔穴等特殊工件的涂装，主要应用作于汽车、摩托车、工业机械和家电的防腐底漆，也广泛应用于弹簧、拉链、眼镜架等轻工五金的装饰性面涂。电泳涂料及涂装方法在20世纪60年代获得工业应用，至今已有50多年的历史。这种技术解决了人们要求的降低或完全消除使用涂料时释放的易燃有毒有机溶剂的问题，采用阴极电泳涂料可以进行全封闭循环系统运行，涂料利用率超过95%，这是其它任何涂料及涂装方式所无法比拟的。电泳涂料及涂装技术的问世以来，得到了快速的发展，特别是在汽车金属件涂装方面更是得到了广泛的应用，几乎100%的车身底漆涂装都采用电泳涂装。电泳涂料又分为阳极电泳涂料和阴极电泳涂料，基于对金属件的超防腐要求，PPG于1971年首先研制成功阴极电泳涂料，并在飞利浦电冰箱、洗衣机等耐腐蚀性要求高的家用电器上作为底漆应用。1978年，通用汽车公司和福特汽车公司基本上已将原有的汽车车身底漆涂装线全部切换为新型的阴极电泳涂装线。20世纪90年代，全球的汽车车身涂装生产线基本上已经全部切换为阴极电泳漆涂装线。改革开放以来，各大涂料生产企业纷纷进入中国，如美国PPG、德国BASF、美国DuPont、日本NipponPaint、日本KansaiPaint等知名涂料巨头相继在中国建立研发与生产基地，并迅速占领我国长春一汽、十堰二汽、上海大众、武汉神龙等汽车制造厂商的阴极电泳涂料供应市场。随着中国经济的腾飞，各大外资阴极电泳涂料厂商再次获得扩张的利好，并纷纷进一步扩展产能与占领市场，如PPG年产4万吨电泳涂料项目于2011年在张家港扬子江化学工业园区正式落成，并于2013年追投4500万美金用于新建电泳涂料混合中心以满足日趋增高的电泳涂料需求；BASF则于2013年7月投资9000万欧元兴建一个世界级规模的生产基地，以生产高性能树脂和电泳涂料，并于2016年3月宣布投产。与此同时，我国在“九五”期间也积极开展了阴极电泳涂料的研究，如常州涂料研究院、天津灯塔涂料和重庆“五九”所等单位进行了大量的研究开发工作，虽然于1986年取得了初步的研究成果并转化成工业生产，但由于外观性能不足等缺陷，未能进入高端汽车应用市场，只能徘徊停留于轻工五金等低要求低端市场。鉴于此，国内的一些民营企业纷纷开展阴极电泳涂料的引进工作，如武汉双虎涂料于1992年从德国BASF购入CG100中厚膜阴极电泳涂料的生产推广许可，并延续使用至今；湖南湘江涂料则和日本KansaiPaint合资组建湖南湘江关西涂料有限公司，依靠日本KansaiPaint的技术配方资源抢占了中国近30%的电泳涂料市场；其它如上海金力泰则依靠从美国宣伟、美国杜邦、韩国纳路引进技术以开发推广阴极电泳涂料。据不完全统计，水性阴极电泳涂料近年仍然以近7%的速率增长。然而国内现有的水性阴极电泳涂料功能单一，施工操作复杂，固化温度高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种安全可靠的水性阴极电泳涂料及其制作工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种水性阴极电泳涂料，按照重量份的原料包括：乳液树脂80-100份、色浆20-35份；所述乳液树脂按照重量份的原料包括：第一环氧树脂52-54份、功能性开环剂3-5份、预封闭交联剂2-4份、第一助剂2-4份、第一中和剂6-8份、去离子水15-25份；所述色浆按照重量份的原料包括：多功能交联剂2.5-3.5份、脂肪醇5-10份、羟基叔胺1.5-2.5份、第二中和剂0.5-1份、第二环氧树脂5-6份、颜料2-4份、填料2-4份、水1-3份、第二助剂0.5-1份。作为本专利技术再进一步的方案：所述水性阴极电泳涂料，按照重量份的原料包括：乳液树脂90份、色浆28份；所述乳液树脂按照重量份的原料包括：第一环氧树脂53份、功能性开环剂4份、预封闭交联剂3份、第一助剂3份、第一中和剂7份、去离子水20份；所述色浆按照重量份的原料包括：多功能交联剂3份、脂肪醇8份、羟基叔胺2份、第二中和剂0.8份、第二环氧树脂5.5份、颜料3份、填料3份、水2份、第二助剂0.7份。作为本专利技术再进一步的方案：所述功能性开环剂为脂肪胺、醇胺、聚酰胺或聚醚胺中的一种。作为本专利技术再进一步的方案：所述功能性开环剂为正丁胺，一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、巴斯夫聚醚胺EC201、巴斯夫聚醚胺EC301、巴斯夫聚醚胺EC1222或巴斯夫聚酰胺Versamid100。作为本专利技术再进一步的方案：所述预封闭交联剂是以聚醚多元醇和异辛醇封闭的TDI/MDI/HDI/IPDI固化剂。作为本专利技术再进一步的方案：所述聚醚多元醇为聚醚多元醇N210或聚醚多元醇N220。作为本专利技术再进一步的方案：所述预封闭交联剂为B1358/100水油通用封闭型聚氨酯固化剂。作为本专利技术再进一步的方案：所述助剂为丙烯酸酯流平剂BYK381。作为本专利技术再进一步的方案：所述中和剂为醋酸或乳酸。所述水性阴极电泳涂料的制作工艺，具体步骤如下：（1）按照重量份称取各原料；（2）取52-54份的环氧树脂放入第一反应釜中，加入功能性开环剂改性反应4-6h制备得到水溶性的杂化环氧树脂；（3）再将预封闭交联剂、第一助剂及第一中和剂加入至第一反应釜中拼混反应30-50min制备得到水溶性离子型树脂，最后加入去离子水乳化1-3h得到粒径为80-120nm的乳液树脂；（4）将多功能交联剂和脂肪醇加入第二反应釜，杂化反应15-25min制备得到半封闭预聚物，再与羟基叔胺全封闭封端，并以第二中和剂中和制备季铵化化合物；（5）再将第二环氧树脂加入反应釜，进行开环杂化，反应2-4h后制备成水溶性新型季铵盐分散树脂；（6）以水溶性新型季铵盐分散树脂为基料，加入颜料、填料、水、第二助剂以1500-1900r/min的速度高速分散成预分散浆，经砂磨机研磨成色浆；（7）将步骤（3）得到的乳液树脂和步骤（6）得到的色浆混合均匀得到水性阴极电泳涂料成品。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术不含铅、镉、汞、铬等重金属及多溴联苯和多溴二苯醚，环保安全，原料均非易挥发、易燃易爆试剂，制作工艺的操作平稳可控，固化温度为100-120℃，节约能源，相关生产反应与工艺均为常压，反应温度不超过130℃，反应过程放热较为平稳，安全可靠。附图说明图1为本专利技术中乳液树脂的制作流程示意图。图2为本专利技术中色浆的制作流程示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1请参阅图1-2，一种水性阴极电泳涂料，按照重量份的原料包括：乳液树脂80份、色浆20份；所述乳液树脂按照重量份的原料包括：第一环氧树脂52份、功能性开环剂3份、预封闭交联剂2份、第一助剂2份、第一中和剂6份、去离子水15份；所述色浆按照重量份的原料包括：多功能交联剂2.5份、脂肪醇5份、羟基叔胺1.5份、第二中和剂0.5份、第二环氧树脂5份、颜料2份、填料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性阴极电泳涂料，其特征在于，按照重量份的原料包括：乳液树脂80‑100份、色浆20‑35份；所述乳液树脂按照重量份的原料包括：第一环氧树脂52‑54份、功能性开环剂3‑5份、预封闭交联剂2‑4份、第一助剂2‑4份、第一中和剂6‑8份、去离子水15‑25份；所述色浆按照重量份的原料包括：多功能交联剂2.5‑3.5份、脂肪醇5‑10份、羟基叔胺1.5‑2.5份、第二中和剂0.5‑1份、第二环氧树脂5‑6份、颜料2‑4份、填料2‑4份、水1‑3份、第二助剂0.5‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种水性阴极电泳涂料，其特征在于，按照重量份的原料包括：乳液树脂80-100份、色浆20-35份；所述乳液树脂按照重量份的原料包括：第一环氧树脂52-54份、功能性开环剂3-5份、预封闭交联剂2-4份、第一助剂2-4份、第一中和剂6-8份、去离子水15-25份；所述色浆按照重量份的原料包括：多功能交联剂2.5-3.5份、脂肪醇5-10份、羟基叔胺1.5-2.5份、第二中和剂0.5-1份、第二环氧树脂5-6份、颜料2-4份、填料2-4份、水1-3份、第二助剂0.5-1份。2.根据权利要求1所述的水性阴极电泳涂料，其特征在于，按照重量份的原料包括：乳液树脂90份、色浆28份；所述乳液树脂按照重量份的原料包括：第一环氧树脂53份、功能性开环剂4份、预封闭交联剂3份、第一助剂3份、第一中和剂7份、去离子水20份；所述色浆按照重量份的原料包括：多功能交联剂3份、脂肪醇8份、羟基叔胺2份、第二中和剂0.8份、第二环氧树脂5.5份、颜料3份、填料3份、水2份、第二助剂0.7份。3.根据权利要求1-2任一所述的水性阴极电泳涂料，其特征在于，所述功能性开环剂为脂肪胺、醇胺、聚酰胺或聚醚胺中的一种。4.根据权利要求3所述的水性阴极电泳涂料，其特征在于，所述功能性开环剂为正丁胺，一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、巴斯夫聚醚胺EC201、巴斯夫聚醚胺EC301、巴斯夫聚醚胺EC1222或巴斯夫聚酰胺Versamid100。5.根据权利要求1-2任一所述的水性阴极电泳涂料，其特征在于，所述预封闭交联剂是以聚醚多元醇和异辛醇封闭的T...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚军龙，祝润军，路强，陈海泉，
申请(专利权)人：镇江百胜千隆新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32