阳离子电沉积涂料组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种阳离子电沉积涂料组合物，包括如下组份：(A)改性环氧树脂、(B)封闭型异氰酸酯固化剂和(C)聚酰胺改性辅树脂；组份(A)、(B)和(C)的质量百分比含量分别为45％

【技术实现步骤摘要】
阳离子电沉积涂料组合物


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种含有聚酰胺改性辅树脂的阳离子电沉积涂料组合物。

技术介绍

[0002]阳离子电沉积涂料由于其涂装作业性优良，能对形状、结构复杂的金属工件各部位进行均匀涂装的特点，且形成的涂膜具有良好的物理和化学性能，所以在汽车、三轮车、机械及五金等行业中被广泛应用。
[0003]中国专利CN106947373A公开了一种含丙烯酸酯聚合物表面改性纳米SiO2微球的阳离子电沉积涂料，所述专利提供的阳离子电沉积涂料的在各种金属基材上具有优异的边缘耐腐蚀性、良好耐候性、耐刮擦性和柔韧性。
[0004]美国专利US4423166A公开了不同分子量的端氨基聚醚改性环氧树脂，加入电沉积涂料中具有提高漆膜流平性、柔韧性和耐水性能的功能，但也存在漆膜良好的流平性能与重涂性不能同时满足的缺陷，尤其是与醇酸树脂体系的金属面漆间的重涂性能非常差。同时当端氨基聚醚分子量小于1000时，与环氧树脂改性反应时非常容易凝胶，无法实现生产。
[0005]近年来，采用阳离子电沉积涂料进行涂装的产品不断多样化，产品材质种类也越来越多，如：冷轧/热轧钢板、铸铁、压铸铝材、镀锌钢板、镁铝合金、镀铜管材等等，许多金属工件是通过焊接工艺组成，焊接处的材质化学成分会发生明显改变，显现出与工件上其它部位不同的性质。但是包括上述专利在内的现有技术中，均未考虑焊接部位材质与工件本体的差异，只能使得阳离子电沉积涂料涂覆在工件本体形成的漆膜具有一定物化性能，而在焊接部位漆膜的性能难以得到保证。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供一种阳离子电沉积涂料，其涂覆在焊接部位与本体部分产生的漆膜具有相同的、优异的物化性能，可确保工件良好的成品外观。
[0007]本专利技术采用如下技术方案：
[0008]阳离子电沉积涂料组合物，包括如下组份：
[0009]A.改性环氧树脂，
[0010]B.封闭型异氰酸酯固化剂，
[0011]C.聚酰胺改性辅树脂；
[0012]其中，组份C的制备方法为：通过端氨基聚醚和芳香酸进行酰胺化反应，得到酰胺化端氨基聚醚，再加入普通环氧树脂进行扩链反应，得到聚酰胺改性辅树脂；
[0013]组份A、B、C的质量百分比为45％
‑
80％、15％
‑
40％、5％
‑
20％。
[0014]由本专利技术提供的阳离子电沉积涂料组合物制备的涂料，在金属基材(尤其在压铸铝材、镁铝合金、镀锌钢板)上具有良好的电沉积涂装适应性和成膜均一性，即使是在性质不同的焊接部位，其涂覆形成的漆膜也具有和基材主体部位漆膜相当的性能：优异的重涂
性、基材附着力和耐腐蚀性能，可确保基材工件良好的成品外观。
[0015]A.改性环氧树脂作为涂料组合物中的主体部分，在电沉积漆膜析出时提供较高的湿膜电阻，减缓电解反应剧烈程度，提高漆膜的电渗性能，同时提供漆膜优良的基材附着力、高交联密度和耐腐蚀性；B.封闭型异氰酸酯固化剂提供漆膜良好的上膜，保证漆膜足够的交联密度，使漆膜具备良好物理及化学性能；C.聚酰胺改性辅树脂一方面具有极性较强的酰胺基团和氨基基团，使涂料组合物具有良好的水溶性，进而使漆膜与金属基材的具有很强结合力；另一方面具有聚丙二醇长链结构，可以有效提高电沉积涂料对金属基材的润湿性能，提高漆膜的柔韧性和流平性，同时有芳香酸提供的苯环结构分布在聚丙二醇长链结构中间，提高了聚丙二醇长链组分与环氧树脂的相容性和耐电压性能，由此可提高涂料对金属焊接部位的涂装适应性。
[0016]在一些实施方式中，酰胺化反应的温度为160
‑
190℃，扩链反应的温度为90
‑
100℃，普通环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其环氧当量为188
‑
1000g/mol。
[0017]在一些实施方式中，端氨基聚醚为具有式1结构的化合物：
[0018][0019]其中，n为3至17的整数；
[0020]芳香酸为具有式2结构的化合物：
[0021]HOOC
‑
R1‑
COOH
ꢀꢀꢀꢀꢀ
式2
[0022]其中，R1为苯系或环烷烃；
[0023]酰胺化端氨基聚醚为具有式3结构的化合物：
[0024][0025]其中，R1为苯系或环烷烃，n为3至17的整数，m为1至10的整数。
[0026]在一些实施方式中，组份A的制备方法为：通过基础环氧树脂、扩链剂和脂肪酸反应而来，在基础环氧树脂和脂肪酸中加入催化剂，反应温度在130
‑
190℃进行开环扩链反应，环氧当量达到800
‑
1000g/mol时，降温至90
‑
100℃加入有机胺化合物，在110
‑
120℃之间进行胺化及扩链反应，得到改性环氧树脂。
[0027]在一些实施方式中，所述基础环氧树脂的环氧当量介于180
‑
540g/mol之间，具体可为双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或多种混合；
[0028]所述扩链剂为多元酚、聚醚多元醇、聚酯多元醇、多元巯醇和具有两个或两个以上活泼氢的胺，其分子量介于50
‑
4000之间，具体可以为双酚A、单酚、聚醚多元醇、聚酯多元醇、双酚A型聚醚多元醇、二元巯醇类化合物中的一种或多种混合；
[0029]所述脂肪酸为含有一个或两个及以上羧基、羟基的长碳链饱和或不饱和脂肪酸，具体可为单酸、二聚酸、椰子油酸、亚油酸、蓖麻油酸、C3
‑
C25烯酸中的一种或多种混合；
[0030]所述催化剂为三乙醇胺、三乙胺、二乙醇胺、二乙胺、三苯基磷、三苯基溴化磷、二
甲基苄胺、咪唑、二甲基咪唑、2
‑
乙基4
‑
甲基咪唑中的一种或多种；
[0031]所述有机胺化合物为丁胺、辛胺、二乙胺、甲基丁基胺、单乙醇胺、二乙醇胺、N
‑
甲基乙醇胺、1，3
‑
二甲基丙胺、N,N
‑
二甲基乙醇胺酸盐或酮亚胺类有机胺。
[0032]在一些实施方式中，所述有机胺化合物为二乙醇胺、N
‑
甲基乙醇胺、甲基异丁基酮亚胺或酮亚胺改性聚酰胺。
[0033]在一些实施方式中，组分B由多异氰酸酯和含活泼氢的化合物反应制备而得，所述含活泼氢的化合物在1
‑
3h内缓慢滴加至多异氰酸酯中反应，滴加完成后在70
‑
110℃保温反应1
‑
5h，封闭型异氰酸酯固化剂中多异氰酸酯和含活泼氢的化合物摩尔比为1：1
‑
1：1.2。
[0034]在一些实施方式中，所述多异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、三异氰酸酯、四异氰酸酯中的一种或多种混合；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.阳离子电沉积涂料组合物，其特征在于，包括如下组份：A.改性环氧树脂，B.封闭型异氰酸酯固化剂，和C.聚酰胺改性辅树脂；其中，组份C的制备方法为：通过端氨基聚醚和芳香酸进行酰胺化反应，得到酰胺化端氨基聚醚，再加入普通环氧树脂进行扩链反应，得到聚酰胺改性辅树脂；组份A、B、C的质量百分比为45％
‑
80％、15％
‑
40％、5％
‑
20％。2.根据权利要求1所述的阳离子电沉积涂料组合物，其特征在于，酰胺化反应的温度为160
‑
190℃，扩链反应的温度为90
‑
100℃，普通环氧树脂为双酚A型环氧树脂，其环氧当量为188
‑
1000g/mol。3.根据权利要求1所述的阳离子电沉积涂料组合物，其特征在于，端氨基聚醚为具有式1结构的化合物：其中，n为3至17的整数；芳香酸为具有式2结构的化合物：HOOC
‑
R1‑
COOH
ꢀꢀꢀꢀ
式2其中，R1为苯系或环烷烃；酰胺化端氨基聚醚为具有式3结构的化合物：其中，R1为苯系或环烷烃，n为3至17的整数，m为1至10的整数。4.根据权利要求1所述的阳离子电沉积涂料组合物，其特征在于，组份A的制备方法为：通过基础环氧树脂、扩链剂和脂肪酸反应而来，在基础环氧树脂和脂肪酸中加入催化剂，在温度130
‑
190℃的条件下进行开环扩链反应，环氧当量达到800
‑
1000g/mol时，降温至90
‑
100℃加入有机胺化合物，在110
‑
120℃之间进行胺化及扩链反应，得到改性环氧树脂。5.根据权利要求4所述的阳离子电沉积涂料组合物，其特征在于，所述基础环氧树脂的环氧当量介于180
‑
540g/mol之间，具体可为双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或多种混合；所述扩链剂为多元酚、聚醚多元醇、聚酯多元醇、多元巯醇和具有两个或两个以上活泼氢的胺，其分子量介于50
‑
4000之间，具体可以为双酚A、单酚、聚醚多元醇、聚酯多元醇、双酚A型聚醚多...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭辉，刘薇薇，赵颖，陈豪杰，叶金翔，尤钊，叶佩，
申请(专利权)人：浩力森化学科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：