改性环氧树脂、树脂乳液及用于超高泳透力阴极电泳涂料制造技术

本发明专利技术属于电泳漆技术领域，具体涉及一种改性环氧树脂、树脂乳液及用于超高泳透力阴极电泳涂料。本改性环氧树脂的原料配方包括环氧树脂、烷基化合物和扩链剂；其中所述环氧树脂、烷基化合物的质量比为（50~80）：（10~30）。通过扩链剂和烷基化合物将环氧树脂扩链后，烷基化合物可以控制改性环氧树脂的玻璃化转变温度与室温相近，利于增加其湿膜电阻，提高施工电压，降低外膜膜厚，提升内膜膜厚。提升内膜膜厚。

【技术实现步骤摘要】
改性环氧树脂、树脂乳液及用于超高泳透力阴极电泳涂料


[0001]本专利技术属于电泳漆
，具体涉及一种改性环氧树脂、树脂乳液及用于超高泳透力阴极电泳涂料。

技术介绍

[0002]阴极电泳涂料由于具有优良的耐腐蚀性能，良好的机械性能，安全环保，质量可靠，涂装高度自动化，使其在汽车工业涂装领域得到迅速应用及普及。由于汽车整车及其零部件具有不同的复杂形状，如各种缝隙和内腔等，复杂的形状导致工件在涂装过程中存在电场屏蔽现象，工件内表面膜厚偏薄，因此电泳涂装的泳透力是汽车车身电泳涂装中一个极其重要的指标。
[0003]电泳涂料能否在工件的缝隙和腔体均匀成膜成为衡量电泳涂料产品性能的重要指标，即泳透力高，工件内外表面膜厚小，漆膜防腐性能好。高泳透力阴极电泳涂料已在汽车工业获得大规模的应用，但随着汽车涂装技术的进步，如水性免中涂技术和薄膜前处技术，以及环保法规的日益森严，阴极电泳涂料需由高泳透力型向超高泳透力型发展，提升内腔防腐能力，降低涂料用量，降低涂料VOC含量，节约涂装成本，绿色环保。
[0004]但现有技术及产品的泳透力难以满足市场应用需求，同时产品外膜相对偏厚，对溶剂依赖性大，已无法满足汽车涂装业对泳透力日益增高的需求。因此，如何实现超高泳透力阴极电泳涂装仍是有待解决的技术难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：实现阴极电泳涂装的超高泳透力。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种改性环氧树脂，所述改性环氧树脂的原料配方包括：环氧树脂、烷基化合物和扩链剂；其中所述环氧树脂、烷基化合物的质量比为(50～80)：(10～30)。可选的，所述环氧树脂、烷基化合物的质量比为60：20或70：15。
[0008]进一步，所述环氧树脂为低分子量环氧树脂，可以提升泳透力，其环氧当量为180～300，可选为200、250、280，其分子量为400～700，可选为500、600。所述低分子量环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂中的一种或几种。所述烷基化合物包括正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、正十四烷基硫醇、正十五烷基硫醇、正十六烷基硫醇、三(乙烯醇)单
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十一烷基硫醇、壬烷基硫醇、正己酸、正庚酸、正辛酸、十二烷酸、戊基酚、庚基酚、辛基酚、壬基酚、癸基酚、十二烷基酚及相关的烷基化合物中的一种或几种。所述扩链剂包括聚醚二元醇、聚酯二元醇、脂肪族二元酸、双酚A、氢化双酚A中的一种或几种，其数均分子量为100～500，可选为200、300、400。所述改性环氧树脂的原料配方还包括催化剂；所述催化剂包括三苯基磷、N,N
‑
二甲基苄胺中的一种或几种。
[0009]第二方面，本专利技术提供了一种改性环氧树脂的制备方法，包括：将环氧树脂、扩链
剂、烷基化合物加入反应容器中并升温至溶解；加入催化剂，保温进行反应；以及在反应后降温，制得所述改性环氧树脂。具体的，将环氧树脂、扩链剂、烷基化合物依次加入配有电动搅拌器及温度计的四口反应瓶中，升温至100～120℃保温溶解1h；加入催化剂，180～200℃保温反应3h，然后降温至70～80℃，制备得到所述改性环氧树脂。
[0010]相较于常规技术中将增韧剂与环氧树脂共混，由于增韧剂不参与反应，与环氧树脂是物理共混，是两种组分，存在相分离和迁移问题，会降低产品的稳定性。而本专利技术的改性环氧树脂及其制备方法通过低分子量的环氧树脂中含有的环氧基与烷基化合物、扩链剂中的活性氢基团反应生成改性环氧树脂，属于化学键接枝，改性环氧树脂只是一种组分，其化学键比分子间作用力更强，化学接枝产品更稳定。同时由于烷基化合物是柔性链，在反应后生成改性环氧树脂，会降低环氧树脂的分子间作用力，使改性环氧树脂的柔性增加，然后通过控制环氧树脂的环氧当量和分子量，可以调整改性环氧树脂的玻璃化转变温度为15～30℃，与室温保持接近，实现阴极电泳涂料的高湿膜电阻、高流平性，从而提高泳透力。
[0011]第三方面，本专利技术提供了一种树脂乳液，其原料配方包括：封闭型异氰酸酯、第一溶剂、多种有机胺、中和剂和如前所述的改性环氧树脂；其中所述改性环氧树脂、封闭型多异氰酸酯、中和剂的质量比为(40～70)：(20～40)：(1.5～4)。可选的，所述改性环氧树脂、封闭型多异氰酸酯、中和剂的质量比为50：30：2或60：35：3。
[0012]进一步，所述改性环氧树脂的环氧当量为400～1000，可选为500、650、800；所述改性环氧树脂的分子量为800～2000，可选为1000、1200、1500。
[0013]进一步，所述封闭型异氰酸酯的解封温度为140～180℃；所述封闭型异氰酸酯的原料配方包括：异氰酸酯、催化剂、第二溶剂(如甲基异丁基酮)、封闭剂。其中所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其衍生物中的一种或几种。所述催化剂包括辛酸亚锡、二丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或几种。所述封闭剂为含活泼氢的有机化合物，其包括醇类化合物、醇醚类化合物、酚类化合物、酮肟类化合物、内酰胺类化合物中的一种或几种；所述醇类化合物包括甲醇、乙醇、异丙醇、二乙二醇中的一种或几种；醇醚类化合物包括乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚中的一种或几种；所述酚类化合物包括苯酚、对甲苯酚中的一种或几种；所述酮肟类化合物包括丁酮肟、环己酮肟中的一种或几种；所述内酰胺类化合物可选用己内酰胺。所述第一溶剂为醇醚类溶剂，其包括乙二醇丁醚、乙二醇己醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。所述有机胺采用有机单胺和有机多胺并用，包括但不限于二乙醇胺、甲基乙醇胺、二正丙胺、二正丁胺、二乙烯三胺酮亚胺、N
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(3
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氨丙基)
‑
N,N
‑
二甲基
‑
1,3
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丙二胺、三乙烯四胺酮亚胺、二甘醇胺、二甲氨基丙胺、二丙烯三胺、五甲基二丙烯三胺、N
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甲基二丙胺、四甲基二丙烯三胺聚酰胺、聚醚胺中的几种，优选为两种及以上；
[0014]所述中和剂为酸性中和剂，其包括甲酸、乙酸、乳酸、硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种。
[0015]进一步，所述树脂乳液是水性的，其固体含量为28～38％，可选为30％、35％；所述树脂乳液的pH值为5.5～6.6；以及所述树脂乳液的电导率为2500～4000μs/cm。
[0016]第四方面，本专利技术提供了一种树脂乳液的制备方法，包括：采用如前所述的改性环氧树脂的制备方法制备改性环氧树脂；制备封闭型异氰酸酯；将改性环氧树脂和第一溶剂
加入反应容器中并升温；加入多种有机胺，保温进行反应；在反应后降温并加入封闭型多异氰酸酯共混；用中和剂质子化；以及加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性环氧树脂，其特征在于，所述改性环氧树脂的原料配方包括：环氧树脂、烷基化合物和扩链剂；其中所述环氧树脂、烷基化合物的质量比为（50~80）：（10~30）。2.根据权利要求1所述的改性环氧树脂，其特征在于，所述环氧树脂为低分子量环氧树脂，其环氧当量为180~300，其分子量为400~700；所述低分子量环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂中的一种或几种；所述烷基化合物包括正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、正十四烷基硫醇、正十五烷基硫醇、正十六烷基硫醇、三(乙烯醇)单
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十一烷基硫醇、壬烷基硫醇、正己酸、正庚酸、正辛酸、十二烷酸、戊基酚、庚基酚、辛基酚、壬基酚、癸基酚、十二烷基酚及相关的烷基化合物中的一种或几种；所述扩链剂包括聚醚二元醇、聚酯二元醇、脂肪族二元酸、双酚A、氢化双酚A中的一种或几种，其数均分子量为100~500；所述改性环氧树脂的原料配方还包括催化剂；所述催化剂包括三苯基磷、N,N
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二甲基苄胺中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的改性环氧树脂，其特征在于，所述改性环氧树脂的环氧当量为400~1000；所述改性环氧树脂的分子量为800~2000；以及所述改性环氧树脂的玻璃化转变温度为15~30℃。4.一种改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括：将环氧树脂、扩链剂、烷基化合物加入反应容器中并升温至溶解；加入催化剂，保温进行反应；以及在反应后降温，制得所述改性环氧树脂。5.一种树脂乳液，其特征在于，所述树脂乳液的原料配方包括：封闭型异氰酸酯、第一溶剂、多种有机胺、中和剂和如权利要求1所述的改性环氧树脂；其中所述改性环氧树脂、封闭型多异氰酸酯、中和剂的质量比为（40~70）：（20~40）：（1.5~4）。6.根据权利要求5所述的树脂乳液，其特征在于，所述封闭型异氰酸酯的解封温度为140~180℃；所述封闭型异氰酸酯的原料配方包括：异氰酸酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙家娣，陈卫东，陈兴兰，李涛，李晨初，张汉青，胡中，
申请(专利权)人：中海油常州涂料化工研究院有限公司中海油能源发展股份有限公司中海油常州环保涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：