电泳涂料及其制备方法和应用与流程

日期:2019-06-17 01:23:45


本发明涉及化工领域,具体地,涉及电泳涂料及其制备方法和应用,更具体地,涉及电泳涂料、制备电泳涂料的方法和装置。



背景技术:

自阴极电泳涂料问世以来,无论涂料本身,还是涂料应用技术方面,都取得了不少进展,推出了许多产品及新的应用技术,迄今为止,汽车用底漆几乎100%应用阴极电泳涂料。

电泳涂料是最早开发出来的水性涂料,它的主要特点是涂装效率高、经济、安全、污染小,便于自动化规模生产。经过几十年的发展,产品不断的更新换代,最新的阴极电泳涂料要求更高的泳透力、更低的P/B、更好的边角覆盖效果等特性。阴极电泳涂料在高温烘烤过程中,由于漆膜流动性增强,以及表面张力的影响,导致边缘特别是锐边部位的涂膜薄,进而引起这些部位的防腐蚀性能下降。

由此,电泳涂料有待改进。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种电泳涂料,该电泳涂料的边角覆盖能力强,锐边部位防腐蚀性能好。

根据本发明的一个方面,本发明提供了一种电泳涂料。根据本发明的实施例,该电泳涂料包括:

10-50质量份的色浆;

10-60质量份的乳液;

20-50质量份的水;以及

0.05-5质量份的高聚微凝胶。

发明人惊奇的发现,通过高聚微凝胶与色浆、乳液和水作为组分,并且以一定的配比配制而成的电泳涂料,边角覆盖能力强,锐边部位防腐蚀性能好,并且具有良好的光泽度、抗冲击性、固化性和弯曲性。

另外,根据本发明上述实施例的电泳涂料还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的实施例,该电泳涂料包括:11-15质量份的色浆12.5;30-45质量份的乳液37.5;40-50质量份的水49.9;以及0.05-0.2质量份的高聚微凝胶0.1。

根据本发明的实施例,所述色浆包括:20-40质量份的第一胺类改性环氧树脂;2-5质量份的二乙二醇丁醚;2-3质量份的正丁醇;2-5质量份的第一中和剂;2-5质量份的第一乳化剂;20-50质量的份水;5-25质量份的高岭土;以及5-25质量份的颜料。

根据本发明的实施例,所述乳液包括:10-50质量份的第二胺类改性环氧树脂;5-15质量份的封闭型MDI固化剂;3-8质量份的第二乳化剂;2-6质量份的第二中和剂;以及30-50质量份的水。

根据本发明的实施例,所述高聚微凝胶为选自环氧季铵盐类微凝胶和丙烯酸类微凝胶中的至少一种。

根据本发明的实施例,所述第一中和剂和所述第二中和剂均为选自乳酸、醋酸和甲酸中的至少一种。

根据本发明的实施例,所述第一乳化剂和所述第二乳化剂均为选自PPG2000、PPG4000和壬基酚聚氧乙烯醚类非离子乳化剂中的至少一种。

根据本发明的实施例,所述封闭MDI固化剂为封闭型粗MDI固化剂。

根据本发明的实施例,所述第一胺类改性环氧树脂和所述第二胺类改性环氧树脂均为选自阳离子型聚酰胺、聚醚胺、二乙胺和二乙醇胺中的至少一种。

根据本发明的实施例,所述电泳涂料为PH值为5.5-6.5、电导率为1000-2200且固体分为18-25的阴极电泳涂料。

根据本发明的另一方面,本发明提供了一种制备前述电泳涂料的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:

提供预定量的色浆原料;

将所述色浆原料进行分散研磨处理,以便得到分散研磨后的色浆;

提供预定量的乳液原料;

将所述乳液原料进行第一搅拌分散处理,以便得到分散后的乳液;

将水、所述分散研磨后的色浆、所述分散后的乳液和高聚微凝胶按质量比(20-50):(10-50):(10-60):(0.1-5)进行混匀处理,以便获得所述电泳涂料。

根据本发明实施例的制备电泳涂料的方法,该方法得到的电泳涂料边角覆盖能力强,锐边部位防腐蚀性能好,并且具有良好的光泽度、抗冲击性、固化性和弯曲性。

进一步地,根据本发明的又一方面,本发明又供了一种制备前述电泳涂料的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:

称取20-40质量份的第一胺类改性环氧树脂、2-5质量份的二乙二醇丁醚、2-3质量份的正丁醇、2-5质量份的第一中和剂、2-5质量份的第一乳化剂、20-50质量的份水、5-25质量份的高岭土和5-25质量份的颜料;

向所述第一胺类改性环氧树脂中依次加入所述二乙二醇丁醚、所述正丁醇、所述第一中和剂、所述第一乳化剂和所述水并分别搅拌10-20分钟,再加入所述高岭土和所述颜料分散30-60分钟,以便得到分散后的色浆;

将所述分散后的色浆进行研磨处理,以便得到所述分散研磨后的色浆;

称取10-50质量份的第二胺类改性环氧树脂、5-15质量份的封闭型MDI固化剂、3-8质量份的第二乳化剂、2-6质量份的第二中和剂和30-50质量份的水;

向所述第二胺类改性环氧树脂中依次加入所述封闭型MDI固化剂、所述第二乳化剂和所述第二中和剂并分别搅拌10-20分钟后,再搅拌30-60分钟,以便得到所述混合物;

向所述混合物中间断地加入20-50质量份的水并搅拌10-30分钟,以便得到分散后的乳液;以及

将水、所述分散研磨后的色浆、所述分散后的乳液和高聚微凝胶按质量比(20-50):(10-50):(10-60):(0.1-5)进行混匀处理,以便获得所述电泳涂料。

根据本发明实施例的制备电泳涂料的方法,该方法得到的电泳涂料边角覆盖能力强,锐边部位防腐蚀性能好,并且具有良好的光泽度、抗冲击性、固化性和弯曲性。

在此基础上,根据本发明的又一方面,本发明提供了一种装置。根据本发明的实施例,所述装置的至少部分表面形成有前述的电泳涂料。由此,电泳涂料在装置表面形成的涂层尤其是边角处的涂层的覆盖能力强,锐边部位防腐蚀性能好,并且具有良好的光泽度、抗冲击性、固化性和弯曲性。

根据本发明的实施例,所述装置的至少部分材料由导电材料构成。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1显示了根据本发明一个实施例的制备电泳涂料的方法的流程示意图;

图2显示了根据本发明又一个实施例的制备电泳涂料的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

电泳涂料

根据本发明的一个方面,本发明提供了一种电泳涂料。根据本发明的实施例,该电泳涂料包括:10-50质量份的色浆、10-60质量份的乳液、20-50质量份的水和0.05-5质量份的高聚微凝胶。发明人惊奇的发现,通过高聚微凝胶与色浆、乳液和水作为组分,并且以一定的配比配制而成的电泳涂料,边角覆盖能力强,锐边部位防腐蚀性能好,并且具有良好的光泽度、抗冲击性、固化性和弯曲性。

根据本发明的优选实施例,该电泳涂料可以包括:11-15质量份的色浆;30-45质量份的乳液;40-50质量份的水;以及0.05-0.2质量份的高聚微凝胶。根据本发明的更优选的实施例,该电泳涂料可以包括:12.5质量份的色浆;37.5质量份的乳液;49.9质量份的水;以及0.1质量份的高聚微凝胶。发明人发现在此比例范围内,电泳涂料的边角覆盖能力更强,锐边部位防腐蚀性能更佳。

根据本发明的实施例,该电泳涂料的原料中所采用的水均为去离子水。

根据本发明的实施例,色浆可以包括:20-40质量份的第一胺类改性环氧树脂、2-5质量份的二乙二醇丁醚、2-3质量份的正丁醇、2-5质量份的第一中和剂、2-5质量份的第一乳化剂、20-50质量的份水、5-25质量份的高岭土和5-25质量份的颜料。由此,使制备的涂料具有较好的研磨效率。

根据本发明的实施例,乳液可以包括:10-50质量份的第二胺类改性环氧树脂、5-15质量份的封闭型MDI固化剂、3-8质量份的第二乳化剂、2-6质量份的第二中和剂和30-50质量份的水。由此,使制备的乳液粒径适中,具有良好的冻融稳定性。

根据本发明的实施例,高聚微凝胶可以为选自环氧季铵盐类微凝胶和丙烯酸类微凝胶中的至少一种。由此,电泳涂料的边角覆盖能力更强,锐边部位防腐蚀性能更佳。

根据本发明的实施例,第一中和剂和第二中和剂可以均为选自乳酸、醋酸和甲酸中的至少一种。由此,中和效果好,有利于提高电泳涂料的边角覆盖能力。

根据本发明的实施例,第一乳化剂和第二乳化剂可以均为选自PPG2000、PPG4000和壬基酚聚氧乙烯醚类非离子乳化剂中的至少一种。由此,乳化效果好,电泳涂料均匀稳定。

根据本发明的实施例,封闭MDI固化剂为封闭型粗MDI固化剂。由此,涂料的固化效果好,涂料形成的涂层干燥速度快。

根据本发明的实施例,第一胺类改性环氧树脂和第二胺类改性环氧树脂可以均为选自阳离子型聚酰胺、聚醚胺、二乙胺和二乙醇胺中的至少一种。由此,使漆膜具有良好的柔韧性和水溶性。

根据本发明的实施例,电泳涂料为PH值为5.5-6.5、电导率为1000-2200且固体分为18-25的阴极电泳涂料。由此,使涂料具有较好的储存稳定性。

制备电泳涂料的方法

根据本发明的另一方面,本发明提供了一种制备前述电泳涂料的方法。参考图1,根据本发明的实施例,对该制备电泳涂料的方法进行解释说明,该方法包括:

S100提供色浆原料

根据本发明的实施例,提供预定量的色浆原料。具体地,根据本发明的实施例,该预定量的色浆原料可以包括:20-40质量份的第一胺类改性环氧树脂、2-5质量份的二乙二醇丁醚、2-3质量份的正丁醇、2-5质量份的第一中和剂、2-5质量份的第一乳化剂、20-50质量的份水、5-25质量份的高岭土和5-25质量份的颜料。

S200分散研磨处理

根据本发明的实施例,将色浆原料进行分散研磨处理,得到分散研磨后的色浆。

根据本发明的具体实施例,可以将聚氨酯改性环氧树脂加入到搅拌罐中,在搅拌下,依次加入二乙二醇丁醚、正丁醇、中和剂、乳化剂、纯水,每个组分加入后分别搅拌10-20min,然后再加入高岭土和颜料并分散处理30-60min,得到分散的色浆。然后再将分散的色浆经砂磨机研磨,细度达到15μm以下后包装。

根据本发明的实施例,分散研磨后的色浆的细度不大于15μm。由此,涂料的粒度细致均匀,涂层光滑美观。

S300提供乳液原料

根据本发明的实施例,提供预定量的乳液原料。具体地,根据本发明的实施例,乳液原料可以包括10-50质量份的第二胺类改性环氧树脂、5-15质量份的封闭型MDI固化剂、3-8质量份的第二乳化剂、2-6质量份的第二中和剂和30-50质量份的水。

其中,第一胺类改性环氧树脂和第二胺类改性环氧树脂可以相同也可以不同,本领域技术人员可以根据实际需要进行选则。

S400第一搅拌分散处理

根据本发明的实施例,将乳液原料进行第一搅拌分散处理,得到分散后的乳液。由此,使电泳涂料更均匀稳定。

根据本发明的一些实施例,该第一搅拌分散处理包括:将胺类改性环氧树脂加入到搅拌罐中,在搅拌条件下依次加入封闭型MDI固化剂、乳化剂和中和剂,每个组分加入后分别搅拌10-20min,然后再搅拌30-60min,得到分散后的乳液。

S500混匀处理

根据本发明的实施例,将水、分散研磨后的色浆、分散后的乳液和高聚微凝胶按质量比(20-50):(10-50):(10-60):(0.1-5)进行混匀处理,以便获得所述电泳涂料。需要说明的是,可以在电泳喷涂前进行混合,从而,喷涂的效果更佳。

发明人发现,若将所有组分同时进行混合,不易研磨,导致漆膜效果较差。进而,发明人经过大量实验发现,先将色浆和乳液的各成份按照上述方法依次进行分散混合,分别得到分散研磨后的色浆和分散后的乳液,再将水、分散研磨后的色浆、分散后的乳液和高聚微凝胶三种组分逐一进行混合,能够使漆膜丰满度高,效果好。根据本发明实施例的制备电泳涂料的方法,该方法得到的电泳涂料边角覆盖能力强,锐边部位防腐蚀性能好,并且具有良好的光泽度、抗冲击性、固化性和弯曲性。

进一步地,根据本发明的又一方面,本发明又供了一种制备前述电泳涂料的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:

S600色浆原料

根据本发明的实施例,称取20-40质量份的第一胺类改性环氧树脂、2-5质量份的二乙二醇丁醚、2-3质量份的正丁醇、2-5质量份的第一中和剂、2-5质量份的第一乳化剂、20-50质量的份水、5-25质量份的高岭土和5-25质量份的颜料,上述原料构成色浆原料

S700分散后的色浆

根据本发明的实施例,向第一胺类改性环氧树脂中依次加入二乙二醇丁醚、正丁醇、第一中和剂、第一乳化剂和水并分别搅拌10-20分钟,再加入高岭土和颜料分散30-60分钟,得到分散后的色浆。也就是说,对于二乙二醇丁醚、正丁醇、第一中和剂、第一乳化剂和水这些原料,向第一胺类改性环氧树脂中每加入其中一种原料就搅拌10-20分钟,都加完后,再加入高岭土和颜料分散30-60分钟,得到分散后的色浆。

S800分散研磨后的色浆

根据本发明的实施例,将分散后的色浆进行研磨处理,得到所述分散研磨后的色浆。由此,通过研磨处理,使色浆的细度更小、更均匀。

根据本发明的实施例,分散研磨后的色浆的细度不大于15μm。由此,涂料的粒度细致均匀,涂层光滑美观。

S900乳液原料

根据本发明的实施例,称取10-50质量份的第二胺类改性环氧树脂、5-15质量份的封闭型MDI固化剂、3-8质量份的第二乳化剂、2-6质量份的第二中和剂和30-50质量份的水,上述原料构成乳液原料。

S1000分散后的乳液

根据本发明的实施例,向第二胺类改性环氧树脂中依次加入封闭型MDI固化剂、第二乳化剂和第二中和剂并分别搅拌10-20分钟后,再搅拌30-60分钟,得到混合物;向混合物中间断地加入20-50质量份的水并搅拌10-30分钟,得到分散后的乳液。也就是说,对于封闭型MDI固化剂、第二乳化剂和第二中和剂这些原料,向第二胺类改性环氧树脂中每加入其中一种原料就搅拌10-20分钟,都加完后,再搅拌30-60分钟,得到分散后的乳液。

S1100电泳涂料

根据本发明的实施例,将水、分散研磨后的色浆、分散后的乳液和高聚微凝胶按质量比(20-50):(10-50):(10-60):(0.1-5)进行混匀处理,获得所述电泳涂料。需要说明的是,可以在电泳喷涂前进行混合,从而,喷涂的效果更佳。

发明人发现,若将所有组分同时进行混合,不易研磨,导致漆膜效果较差。进而,发明人经过大量实验发现,先将色浆和乳液的各成份按照上述方法依次进行分散混合,分别得到分散研磨后的色浆和分散后的乳液,再将水、分散研磨后的色浆、分散后的乳液和高聚微凝胶三种组分逐一进行混合,能够使漆膜丰满度高,效果好。根据本发明实施例的制备电泳涂料的方法,该方法得到的电泳涂料边角覆盖能力强,锐边部位防腐蚀性能好。

装置

在此基础上,根据本发明的又一方面,本发明提供了一种装置。根据本发明的实施例,所述装置的至少部分表面形成有前述的电泳涂料。由此,电泳涂料在装置表面形成的涂层尤其是边角处的涂层的覆盖能力强,锐边部位防腐蚀性能好。

根据本发明的实施例,该装置的至少部分材料由导电材料构成。由此,便于利用电泳法涂覆该电泳涂料。

其中,需要说明的是,“该装置的至少部分材料由导电材料构成”应作广义理解,对于装置整体的质构不作严格限定,既可以完全由导电材料构成,也可以是导电材料和其它材质相间构成,只要其表面至少有一部分由导电材料构成即可。

下面参考具体实施例,对本发明进行说明,需要说明的是,这些实施例仅仅是说明性的,而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

1、制备方法

利用本发明实施例的方法制备电泳涂料,具体如下:

(1)称取300g胺类改性环氧树脂、40g二乙二醇丁醚、30g正丁醇、40g中和剂、40g乳化剂、380g纯水、100g高岭土和100g颜料。

(2)向胺类改性环氧树脂中依次加入二乙二醇丁醚、正丁醇、中和剂、乳化剂和水,每加入一种原料搅拌15分钟,再加入高岭土和颜料分散50分钟,得到分散后的色浆。

(3)将分散后的色浆经砂磨机进行研磨,得到分散研磨后的色浆,该分散研磨后的色浆的细度不大于15μm。

(4)称取350g胺类改性环氧树脂、100g封闭型MDI固化剂、50g乳化剂、30g中和剂和470g纯水。

(5)向胺类改性环氧树脂中依次加入封闭型MDI固化剂、乳化剂和中和剂,每加入一种原料搅拌15分钟,然后,再搅拌30-60分钟,得到混合物。

(6)向步骤(5)得到的混合物中间断地加入纯水并搅拌10-30分钟,得到分散后的乳液。

(7)在进行电泳涂覆该涂料前,向960纯水中依次加入400分散研磨后的色浆、600g分散后的乳液和40g高聚微凝胶混匀,每加入一种成份搅拌10分钟,然后再搅拌20分钟,获得电泳涂料。

2、检测方法

对上述制备得到的电泳涂料进行检测,结果如下:

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。



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