【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料，具体涉及一种高防腐性能阴极电泳涂料及其制备方法。
技术介绍
1、阴极电泳涂料因其优异的防腐性能、高效的施工性能以及对于各种复杂的异形工件具有良好的涂覆效果，已广泛应用于汽车及其零部件的涂装防护。当阴极电沉积涂膜应用于金属基材时，通常工件表面预先进行前处理以改善涂层的各种性能，例如耐腐蚀性和涂层附着力。基于磷酸锌的表面处理组合物，能够提供涂层优异的附着力和耐腐蚀性，广泛应用于表面处理领域。然而磷酸锌的表面处理组合物具有高金属离子含量和高酸含量，并且表现出非常强的反应性。同时鉴于经济性和可加工性，例如昂贵的废水处理，这是不可取的。此外，使用磷化工艺时，会产生不溶于水的盐，在工作浴中作为沉积物被分离出来。这种沉积物通常被称为“磷化渣”，去除和处置磷化渣的成本也较高。而且磷酸根离子会对环境造成污染，例如河流和海洋的营养富集化。
2、薄膜无磷前处理工艺是对传统磷化工艺进行的革新。该工艺是在车身上涂覆非常薄(20-200nm)的涂层，以替代传统的磷化层(3μm)。且生产工艺短，无需加热，产品消耗量低，“三废”处理成本低，无镍、锌、锰等有害重金属离子，不含磷，具有优异的环保性能。但薄膜处理后工件的电泳泳透力要比磷化工艺的有所下降，且相应的防腐性能也有所下降。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高防腐性能阴极电泳涂料及其制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
2、一方面，本专利技术提供的一种高防腐性能阴极电泳涂料，该阴极电泳涂料包括阳
3、其中：该阳离子环氧乳液和复配功能性颜填料色浆，制备得到ph值5.2-6.0，电导率1000-2000μs/cm的电泳漆。
4、电沉积涂层是在电泳漆工作液中，将工件作为阴极，在阳极之间通常施加50至450v的电压来进行的。电沉积浴的温度一般为20～40℃。电沉积涂覆膜的厚度优选为10～25μm，如果小于10μm，则防腐性不足，如果超过25μm，则会导致涂料的浪费。所述电沉积涂层的湿膜电阻优选800～1300kω·cm2，如果湿膜电阻小于800kω·cm2，则电阻不足，会导致泳透力变差。如果湿膜电阻超过1300kω·cm2,则涂膜的外观会明显变差。
5、在某些实施方案中，阳离子环氧乳液中聚乙烯亚胺占树脂总量的重量百分比为0.02％-2.0％，优选为0.2％-1.0％；所述聚乙烯亚胺含有摩尔百分比为35％的伯胺，摩尔百分比为35％的仲胺和摩尔百分比为30％的叔胺。
6、其中：聚乙烯亚胺具有高反应活性，在现有材料中具有最高的阳离子密度。对于负电荷表面具有强的吸附作用，因此在电沉积过程中能产生优异的湿膜附着力。且聚乙烯亚胺在电沉积涂层中成为潜在的锚定点，烘烤过程中能与交联剂进一步交联形成更大分子量的树脂，改变涂层的流变性能，减少涂层在工件边缘的收缩，起到良好的边缘保护作用。
7、在某些实施方案中，所述环氧树脂为双酚a、双酚f、双酚s、苯酚线性酚醛树脂、脂肪族型单官能环氧树脂、芳香族型单官能环氧树脂或脂肪族型双官能环氧树脂中的一种或多种混合物，优选为双酚a型缩水甘油醚树脂。
8、在某些实施方案中，所述阳离子环氧乳液通过引入伯铵基团、仲铵基团、叔铵基团、季铵基团、叔锍基团或季鏻基团，使环氧开环，再通过中和剂酸使其阳离子化得到。
9、其中：上述环氧树脂在和胺开环反应前，可先借助双官能聚酯多元醇、聚醚多元醇、双酚a、二元羧酸等进行扩链，将分子量进一步扩大且引入一些功能性基团。这类改性的环氧树脂具有约3000到6000的重均分子量，环氧当量优选500到1500。通过调整双酚a的用量可调节电沉积涂层的湿膜电阻。
10、在某些实施方案中，所述阳离子环氧乳液通过引入胺基形成可质子化的铵盐，选择的胺类化合物为二乙胺、二丁胺、二乙醇胺、n-甲基乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、氨基乙基乙醇胺的酮亚胺、二乙烯三胺甲基异丁基酮亚胺或聚酰胺中的一种或多种混合物。同时聚乙烯亚胺也提供了较多数量的氨基，酸中和后形成了电荷密度很高的阳离子树脂。
11、在某些实施方案中，所述可高温解封的全封闭异氰酸酯通过封端剂封闭多异氰酸酯得到互补反应性官能团的交联剂，所述多异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种混合物，所述封端剂为醇醚类溶剂、甲乙酮肟、醇类或己内酰胺中的一种或多种混合物。
12、在某些实施方案中，所述聚乙烯基烷基醚树脂占树脂总量的重量百分比为0.05％-3.0％，优选为0.2％-2.0％；其结构如下：
13、
14、其中：r1、r2和r3分别表示氢原子或碳原子数为1-8的烃基，它们可以彼此相同或不同；
15、ra表示碳原子数为2-4的二价烃基；
16、rb表示氢原子、碳原子数为1-10的脂肪族烃。
17、其中：聚乙烯烷基醚树脂具有较低的tg，可作为增塑剂，同时含有大量的润湿性基团-c-o-c-，其能够显著提高电泳漆的润湿能力，从而增强电泳漆与基材的附着力。
18、在某些实施方案中，所述中和剂为乳酸、冰醋酸、甲酸和氨基磺酸的一种或多种混合物。
19、在某些实施方案中，所述复配功能性颜填料色浆为纳米sio2改性的颜填料色浆。
20、其中：二氧化钛、氧化铁红、炭黑为常规颜填料；高岭土、硅酸铝、沉淀硫酸钡、云母，粘土作为填充剂颜料。含有季铵基团和/或叔锍基团的阳离子或非离子低分子量表面活性剂和改性环氧树脂可用作颜料分散树脂。所述纳米sio2改性功能颜料树脂是采用硅烷偶联剂和超分散剂，并以机械分散为主的方法进行改性和分散。利用纳米材料的体积效应，填充有机涂层无法避免的“结构孔”，可防止各种腐蚀性介质的渗透。纳米材料巨大的比表面积和表面能，对涂层最直接的效应，就是大大提高了被保护金属和涂层之间的不饱和键的结合程度。所述硅烷偶联剂为含氨基硅烷偶联剂、其水解物及其聚合物组成的至少一种。含氨基的硅烷偶联剂是具有至少一个氨基和在分子中具有硅氧烷键的化合物，其水解物及其聚合物能够作用于化学转化涂层和涂层膜，并且两种涂层之间的附着力得到改善。
21、另一方面，本专利技术提供的高防腐性能阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤：
22、制备可高温解封的全封闭异氰酸酯：通过封端剂封闭多异氰酸酯得到互补反应性官能团的交联剂；
23、制备阳离子环氧乳液：通过引入伯铵基团、仲铵基团、叔铵基团、季铵基团、叔锍基团或季鏻基团，使环氧开环，再通过中和剂酸使其阳离子化得到；
24、制备复配功能性颜填料色浆；
25、将阳离子环氧乳液、复配功能性颜填料色浆及去离子水混合，制得所述高防腐性能阴极电泳涂料。
26、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，该阴极电泳涂料包括阳离子环氧乳液和复配功能性颜填料色浆，所述阳离子环氧乳液由聚乙烯亚胺改性环氧树脂得到，所述阳离子环氧乳液包括可高温解封的全封闭异氰酸酯、聚乙烯基烷基醚树脂和中和剂。
2.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，阳离子环氧乳液中聚乙烯亚胺占树脂总量的重量百分比为0.02％-2.0％，优选为0.2％-1.0％；所述聚乙烯亚胺含有摩尔百分比为35％的伯胺，摩尔百分比为35％的仲胺和摩尔百分比为30％的叔胺。
3.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A、双酚F、双酚S、苯酚线性酚醛树脂、脂肪族型单官能环氧树脂、芳香族型单官能环氧树脂或脂肪族型双官能环氧树脂中的一种或多种混合物，优选为双酚A型缩水甘油醚树脂。
4.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，所述阳离子环氧乳液通过引入伯铵基团、仲铵基团、叔铵基团、季铵基团、叔锍基团或季鏻基团，使环氧开环，再通过中和剂酸使其阳离子化得到。
5.根据权利要求4
6.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，所述可高温解封的全封闭异氰酸酯通过封端剂封闭多异氰酸酯得到互补反应性官能团的交联剂，所述多异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种混合物，所述封端剂为醇醚类溶剂、甲乙酮肟、醇类或己内酰胺中的一种或多种混合物。
7.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，所述聚乙烯基烷基醚树脂占树脂总量的重量百分比为0.05％-3.0％，优选为0.2％-2.0％；其结构如下：
8.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，所述中和剂为乳酸、冰醋酸、甲酸和氨基磺酸的一种或多种混合物。
9.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，所述复配功能性颜填料色浆为纳米SiO2改性的颜填料色浆。
10.制备权利要求1至9中任一权利要求所述的高防腐性能阴极电泳涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，该阴极电泳涂料包括阳离子环氧乳液和复配功能性颜填料色浆，所述阳离子环氧乳液由聚乙烯亚胺改性环氧树脂得到，所述阳离子环氧乳液包括可高温解封的全封闭异氰酸酯、聚乙烯基烷基醚树脂和中和剂。
2.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，阳离子环氧乳液中聚乙烯亚胺占树脂总量的重量百分比为0.02％-2.0％，优选为0.2％-1.0％；所述聚乙烯亚胺含有摩尔百分比为35％的伯胺，摩尔百分比为35％的仲胺和摩尔百分比为30％的叔胺。
3.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚a、双酚f、双酚s、苯酚线性酚醛树脂、脂肪族型单官能环氧树脂、芳香族型单官能环氧树脂或脂肪族型双官能环氧树脂中的一种或多种混合物，优选为双酚a型缩水甘油醚树脂。
4.根据权利要求1所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，所述阳离子环氧乳液通过引入伯铵基团、仲铵基团、叔铵基团、季铵基团、叔锍基团或季鏻基团，使环氧开环，再通过中和剂酸使其阳离子化得到。
5.根据权利要求4所述的一种高防腐性能阴极电泳涂料，其特征在于，所述阳离子环氧乳液通过引入胺基形成可质子化的铵盐，选择的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘薇薇，凌晓飞，赵颖，周贤，丁鑫鑫，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。