一种边缘防腐电泳涂料组合物、制备方法及用途技术

本发明专利技术为一种边缘防腐电泳涂料组合物、涂料及用途，包括组分A：至少一种有机胺改性环氧树脂15‑35份；至少一种封闭型异氰酸酯5‑20份；至少一种成膜助剂1‑10份；至少一种磷酸酯改性阳离子微凝胶1‑5份；至少一种第一有机酸1‑10份；至少一种助溶剂0.5‑5份；第一去离子水30‑70份；组分B：至少一种含季铵盐和/或叔锍盐基团的环氧树脂10‑25份；至少一种颜料5‑40份；至少一种填料5‑40份；至少一种分散助剂0.5‑5份；第二去离子水30‑70份。采用本发明专利技术，能够大大提高电泳涂料在工件边缘的覆盖率，提高边缘防腐性。

Composition, preparation method and application of an edge anticorrosive electrophoretic coating

The invention relates to an edge anticorrosive electrophoretic coating composition, coating and application, comprising a component A: at least one organic amine modified epoxy resin 15, 35 parts, at least one blocked isocyanate 5, 20 parts, at least one film forming agent 1, 10 parts, at least one phosphate modified cationic microgel 1 1 5 parts, at least one first organic acid 1 1 10 parts, at least one cosolvent 0.5, 0.5 parts. Component B: at least 10_25 copies of epoxy resin containing quaternary ammonium salts and/or tertiary matte groups; at least 5_40 copies of a pigment; at least 5_40 copies of a filler; at least 0.5_5 copies of a dispersing agent; and 30_70 copies of a second deionized water. By adopting the present invention, the coverage rate of electrophoretic coating on the edge of workpiece can be greatly improved, and the edge corrosion resistance can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种边缘防腐电泳涂料组合物、制备方法及用途
本专利技术属于涂料制备
，尤其涉及一种边缘防腐电泳涂料组合物、制备方法及用途。
技术介绍
自20世纪70年代以来，阴极电泳涂料由于其自身的优越性，在诸多行业中得到了越来越广泛的应用。众所周知，阴极电泳涂料在高温烘烤固化过程中，由于涂膜的流动性逐渐增强，漆膜在交联固化过程中会产生收缩现象，使得工件的边缘部位，特别是带有锐边工件的边缘部位的涂膜覆盖率过低，漆膜膜厚过薄，使得这些位置的防腐性能下降。针对重工业领域，尤其是汽车行业，由于汽车商品的特殊性，汽车生产厂商对汽车车身以及车身配套各种部件的防腐性提出了更高的要求；此外，针对一般工业领域，尤其是压缩机行业，由于压缩机的特殊工作环境，也对压缩机及配套部件的防腐性提出同样的更高要求。根据涂膜在固化过程中的流变行为，为了提高电泳涂料的边缘防腐性，诸多涂料生产厂家着重从抑制涂膜收缩或增加工件边缘涂膜覆盖率出发，提高涂料的边缘防腐性能。从电泳涂料边缘防腐技术发展的趋势来看，在电泳涂料中添加阳离子微凝胶是提高工件边缘涂膜覆盖率，提高工件边缘防腐性的有效手段之一。Dietrich等人发表了微凝胶在涂料中应用的综述性文章，该文章对微凝胶加入涂料后对涂膜性能、涂膜形成机理和涂膜固化做了详细描述。具体内容描述详见：《微凝胶在有机涂料中》，《有机涂料进展》，1996年第28期，P33～41。Kim等人发表了丙烯酸改性环氧微凝胶的制备方法。将该微凝胶加入到电泳涂料中，能够有效地提高涂料的边缘防腐性。通过使用扫描电镜观察经过168h盐雾实验后的刀片边缘，添加7％微凝胶的刀片边缘未发现任何锈点。具体内容描述详见：《环氧-丙烯酸微凝胶在电泳涂料涂膜中》，《表面与涂料工艺》，2002年第153期，P284～289。美国专利US5371120公开了一种可用于电泳涂料的具有内交联结构的微凝胶的制备方法。根据说明书的相关描述，当该微凝胶在电泳涂料中的使用由0％逐渐增加至9.9％后，能够有效地提高工件边缘的防腐性。通过刀片盐雾实验发现，刀片边缘的锈点由125个降至0个。美国专利US5096556公开了一种阳离子微凝胶以及其在电泳涂料中的应用。当该微凝胶加入到电泳涂料中，能够有效提高电泳涂料的边缘覆盖率还能起到抑制缩孔的产生。Casey发表了针对增强防腐保护的高边缘覆盖电泳涂料开发的文章。文中描述通过使用微凝胶技术可以有效地提高边缘防腐保护，涂膜在固化过程中仅仅轻微地增加涂膜的粗糙度而对涂料的稳定性不会造成任何负面影响。具体内容描述详见：《针对增强防腐保护的高边缘覆盖电泳涂料开发》，《三军防腐会议》，2007，P1～8。中国专利CN105331270公开了一种阳离子微凝胶的制备方法。根据说明书的相关描述，该阳离子微凝胶制备过程稳定，焦锅风险容易控制，可在实现相同的边缘保护效果时降低添加量，并且对于控制边缘保护和外观流平在一定程度上达到平衡。中国专利CN103319976公开了一种厚膜型高防腐阴极电泳涂料。该涂料使用高交联密度的阳离子微凝胶，能够大大改善涂料在固化过程中产生的缩边现象，从而提高工件边缘涂料的覆盖率，尤其能够改善锋利工件锐边部位的防腐蚀性能。在上述公开的技术文献中，均提及添加阳离子微凝胶到阴极电泳涂料中，从而提高工件边缘涂料的覆盖率，增加工件边缘部位的防腐性。随着涂料使用厂商对电泳产品边缘防腐性要求的不断提高，以及相关电泳涂料使用产品所处特殊工作环境要求的不断出现，这就要求进一步提升现有电泳产品的边缘防腐性能。众所周知，磷化处理是电泳涂装前处理阶段中最重要的一环。通过磷化处理，使得工件表面形成致密钝化的磷化膜，从而提供工件的防腐性能。近年来，电泳涂装技术的发展逐渐向绿色化方向转变。无磷化前处理，即：将磷酸化树脂加入到电泳涂料中来代替传统的使用磷酸盐进行前处理的过程。中国专利CN102272189和CN102272243分别公开了一种含有含磷支化树脂的涂料组合物和一种电泳涂料组合物和代替磷酸盐预处理的方法。前者中的组合物包含支化磷酸化树脂，可以提供与通过普通磷酸盐预处理所获得同等的防腐作用；后者中的涂料组合物含胺官能磷酸化树脂，能够提供与通过普通磷酸盐预处理电沉积涂布方法所获得的防腐作用同等的防腐作用。中国专利CN102281942公开了一种丙烯酸类电泳涂料组合物和代替磷酸盐预处理的方法。该电泳涂料组合物包含磷酸化丙烯酸类聚合物，使得该涂料即使没有普通的磷酸盐预处理也能提供优异的防腐效果。在上述三篇公开的关于无磷化前处理的专利中，根据说明书的相关描述，通过使用环氧树脂、有机胺化合物与磷酸进行反应制备磷酸化改性环氧树脂，然后将其与胺化环氧树脂、封闭异氰酸酯进行共混制备电泳涂料中的组分A。专利说明书中提及磷酸化改性环氧树脂可以替代原有的磷化前处理增加防腐性，但并未说明该树脂具有微凝胶的相关结构及性能，亦未说明其可以提高工件边缘的涂料覆盖率并增加工件边缘的防腐性能。在上述公开的技术文献中，提及了多种制备电泳涂料用阳离子微凝胶的制备方法，也提及了磷酸化改性环氧树脂可用于提高工件防腐性的制备方法，但未发现明确提及将磷酸酯重复单元引入到胺化改性环氧分子链中制备阳离子微凝胶，并将磷酸酯改性阳离子微凝胶加入到电泳涂料中提高边缘防腐性的应用实例。有鉴于此，有必要提供一种加入磷酸酯改性阳离子微凝胶的边缘防腐电泳涂料，可在涂装过程中提高涂层的边角覆盖率，以提高边角的防腐蚀性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的一个目的是提供一种边缘防腐电泳涂料组合物，该电泳涂料组合物的涂膜在烘烤过程中能够有效降低涂膜的收缩程度，增加涂料在工件边缘的覆盖率，提高工件边缘的防腐性能。本专利技术的另一个目的是提供一种所述边缘防腐电泳涂料组合物的制备方法，具体是通过特定的制备方法，将有机胺改性环氧树脂、封闭型异氰酸酯、成膜助剂、磷酸酯改性阳离子微凝胶、第一有机酸、助溶剂和第一去离子水制备成组分A；将含季铵盐和/或叔锍盐基团的环氧树脂、颜料、填料、分散助剂和第二去离子水制备成组分B；最后将组分A和组分B按照一定比例进行混合，制备成边缘防腐电泳涂料组合物的方法。本专利技术的再一个目的是提供一种所述边缘防腐电泳涂料组合物的用途，具体是将所述边缘防腐电泳涂料组合物按照施工工艺涂覆在经过不同化学前处理的、不同底材上形成固化的复合涂层的应用方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供了一种边缘防腐电泳涂料组合物，其中，包括以下重量份的组分：组分A，包括：组分B，包括：优选地，所述组分A的固含量介于25％-45％之间，所述组分B的固含量介于40％-60％之间，所述组分A与所述组分B的重量比为(3-10)：1。优选地，所述有机胺改性环氧树脂的数均分子量介于1000-4000g/mol之间，胺值介于20-220mgKOH/g之间，固含量介于70％-90％之间。优选地，所述封闭型异氰酸酯的解封温度介于120-220℃之间，固含量介于60％-80％之间。优选地，所述成膜助剂为聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、聚氧乙烯-氧丙烯醚、聚醚胺和多环氧化合物与聚醚胺的加成物中的至少一种。优选地，所述磷酸酯改性阳离子微凝胶，包括以下重量份的组分：优选地，所述磷酸酯改性阳离子微凝胶的固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：组分A，包括：

【技术特征摘要】
1.一种边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：组分A，包括：组分B，包括：2.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述组分A的固含量介于25％-45％之间，所述组分B的固含量介于40％-60％之间，所述组分A与所述组分B的重量比为(3-10)：1。3.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述有机胺改性环氧树脂的数均分子量介于1000-4000g/mol之间，胺值介于20-220mgKOH/g之间，固含量介于70％-90％之间。4.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述封闭型异氰酸酯的解封温度介于120-220℃之间，固含量介于60％-80％之间。5.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述成膜助剂为聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、聚氧乙烯-氧丙烯。6.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述第一有机酸为含1-20个碳原子的一元酸类，包括以下化合物中的至少一种：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸、苯甲酸。7.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述助溶剂为脂肪族酮类和二元醇醚类中的至少一种，包括以下化合物的至少一种：丁酮、甲基异丁基酮、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、乙二醇异辛醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇己醚、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、乙二醇苯醚。8.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述含季铵盐和/或叔锍盐基团的环氧树脂的数均分子量介于800-2500g/mol之间，酸价小于5mgKOH/g，固含量介于50％-70％之间。9.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述颜料为无机颜料和/或有机颜料，包括以下物质：炭黑、钛白、锌白、氧化铁红、氧化铁黄、酞青蓝、永固红中的至少一种。10.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述填料为碳酸钙、硫酸钡、气相二氧化硅、高岭土、滑石粉中的至少一种。11.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述分散助剂具有如式II所示结构：其中，0<n≤4，所述R4和R5为脂肪族烷基，且所述R4和R5基团中所含碳原子的总和为7，所述R6为含碳原子数为1-8的脂肪族烷基。12.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，有机胺改性环氧树脂是以第三多官能度环氧树脂和第二扩链剂为原料，在第二碱催化剂作用下通过环氧开环扩链反应，得到分子主链两端带有环氧基团的大分子环氧树脂，再与有机胺化合物进行环氧开环反应制备而得；其中，反应过程中或反应结束后，加入有机溶剂调整反应体系粘度和最终产物固含量；所述有机胺化合物为具有通过形成酮亚胺而被保护的伯氨基的仲胺化合物和具有HNR7R8结构式化合物的至少一种；其中：所述R7和R8可以是相同的基团，也可以是不同的基团，它们是碳原子为2-12的烷基、羟烷基和羟亚烷基中的至少一种；所述有机溶剂为酮类、醇醚类溶剂的至少一种，包括以下化合物中的至少一种：丁酮、甲基异丁基酮、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇己醚、乙二醇苯醚、甲基戊基酮。13.根据权利要求1所述的边缘防腐电泳涂料组合物，其特征在于，所述含季铵盐和/或叔锍盐基团的环氧树脂以第四多官能度环氧树脂和第三扩链剂为原料，在第三碱催化剂作用下通过环氧开环扩链反应，得到分子主链两端带有环氧基团的小分子环氧树脂；再与半封闭型异氰酸酯进行反应，得到分子主链两端带有环氧基团、侧链带有长碳链的小分子环氧树脂；最后将叔胺和/或硫醚化合物与第二有机酸加入到所述分子主链两端带有环氧基团、侧链带有长碳链的小分子环氧树脂中进行离子化反应制备而得；所述半封闭型异氰酸酯是以甲苯二异氰酸酯和/或异佛尔酮二异氰酸酯为原料，与含碳原子为8-20的一元醇在金属催化剂作用下反应制备而得；所述封闭型异氰酸酯是以多官能度异氰酸酯和含有活泼氢的化合物为原料，在所述金属催化剂作用下对异氰酸酯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张萌，夏天渊，方黎明，吴桂兰，曾燕勤，李舫，
申请(专利权)人：广州立邦涂料有限公司，立邦涂料中国有限公司，廊坊立邦涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44