[发明专利]有机硅改性环氧电泳涂料乳液的制备方法

说明书

[技术领域]

本发明公开了一种有机硅改性环氧电泳涂料乳液的制备方法，具体的说是一种有机硅接枝改性环氧电泳涂料乳液的制备方法，其中所述有机硅是作为阳离子树脂的侧链。

[背景技术]

自20世纪70年代以来，阴极电泳涂料由于自身的优越性在诸多行业得到了越来越多的应用。由于环氧树脂具有优良的机械性能、电气性能、耐化学腐蚀性、粘结性能以及易加工成型、成本低廉等优点，传统的电泳涂料所用树脂往往选用环氧树脂，但由于环氧树脂具有韧性差、表面能高、高温易降解和憎水性不足等缺点，使得环氧树脂只适宜用于底漆。随着电泳涂料技术的不断发展和进步，人们对涂层的性能提出了更高的要求，因此，对环氧树脂的改性工作具有重大意义。

众所周知，有机硅作为一种特殊的高分子材料，由于其自身独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有良好的介电性能、低温韧性、低表面能、高透氧性、憎水性、耐热、耐候性等优异特性，因此有机硅被广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等领域。为了赋予环氧树脂一些独特的性能，通过有机硅改性环氧树脂，既能弥补环氧树脂自身的缺点，又能兼顾有机硅自身的优点，除此之外，有机硅改性环氧树脂还可以降低环氧树脂的内应力，增加环氧树脂的韧性。因此，有机硅改性环氧树脂被认为是改进传统环氧电泳涂料性能的有效途径。

[发明内容]

为了改善传统环氧电泳涂料耐候性差的缺点，同时提高传统环氧电泳涂料耐水、抗冲击和耐高温等性能，本发明提供一种有机硅改性环氧电泳涂料乳液的制备方法，具体的说是一种有机硅接枝改性环氧电泳涂料乳液的制备方法，其中所述有机硅是作为阳离子树脂的侧链。

为了实现上述目的发明一种有机硅改性环氧电泳涂料乳液，其制备方法由以下步骤组成：

i).在反应容器中依次加入环氧树脂、扩链剂和单封端双环氧有机硅，将反应体系升温至120℃后加入催化剂N,N～二甲基苄胺，当催化剂加入完毕后升温至140～160℃，当环氧当量达到500～5000后，停止反应得到有机硅改性环氧树脂；

ii).将有机硅改性后的环氧树脂和机胺化合物、有机磷化合物或有机硫化合物加入到溶解了有机酸的去离子水中，通过搅拌使其混合反应从而得到有机硅改性阳离子环氧树脂，该反应过程中，反应温度为：50～120℃，反应时间为：2～10h，改性环氧树脂的环氧基团:机胺化合物:有机酸的摩尔比为1:0.8:0.3～1:1.2:1，改性环氧树脂的环氧基团:有机磷化合物、有机磷化合物或有机硫化合物：有机酸的摩尔比为1:1:1～1:1.5:1;

iii).最后在水性介质中乳化分散有机硅改性阳离子环氧树脂，得到所述有机硅改性环氧电泳涂料乳液。

环氧树脂通常是指每个分子上含有两个1,2～环氧基团的脂肪族、脂环族、芳香族或杂环化合物，所述环氧树脂的环氧当量介于50～2000之间，特别合适的环氧树脂包括但不限于，双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚和聚丙二醇二缩水甘油醚中的任意一种或任意两种及两种以上的混合物。

单封端双环氧有机硅具有下列的结构式：

其中，R为正丁基、仲丁基、三甲基硅氧基中的任意一种；n为>0的整数；R₁具有下列结构式：

CH₂CH(CH₂O)₂   CH₂CH₂CH₂OOCCH₂CH₂CH₂N(CH₂O)₂   CH₂CH₂CH₂OOCC(CH₃)(CH₂O)₂

     (II)                   (III)                  (IV)