[发明专利]一种功能聚胺改性的微凝胶、制备方法及其用途

说明书

本发明公开了一种功能聚胺改性的微凝胶，包括以下重量份的组分：环氧树脂1300‑2900份，双酚A 386‑1035份，酮类物质244‑361份，催化剂0.2‑10份，组合胺类物质60‑1000份，功能聚胺50‑950份，酸水100～10000份，高官能度环氧树脂50‑500份，溶剂100‑15000份。本发明的功能聚胺改性的微凝胶将功能聚胺接入了微凝胶三维空间结构的胶束中，改变了高分子的物理卷曲状态，获得了一种经过功能聚胺改性的阳离子微凝胶，所述微凝胶添加在电泳涂料中，电泳涂料的物理和化学行为发生显著变化：槽液中添加量降低至不到十分之一。

技术领域

本发明属于涂料制备技术领域，尤其涉及一种功能聚胺改性的微凝胶、制备方法及其用途。

背景技术

电泳涂料的商业化应用有50多年的历史，在电动车、摩托车、汽车及零部件乃至航空等领域内得到广泛应用，并且随着电泳配方和涂装技术的进步、发展和完善，环境对水性涂料的迫切需求，应用范围仍然不断得到快速的推广与扩大。

在电泳涂料的涂装中，常会遇见形状复杂的汽车车身、零部件或金属工件，其中往往会有锋利的切边、尖锐的边角或者极薄的层状结构。在电泳烘烤过程中，涂层尚未固化之前，随着温度升高，涂层粘度降低，流动性提高。涂层发生流动，往往会漏出边角部位，而这些裸露部位的金属由于得不到涂层有效保护，容易导致严重的锈蚀即边角腐蚀。

微凝胶属于亚微米级的聚合物水分散体，是一种在大分子内部交联的聚合物水性分散体；微凝胶不完全溶于水，是一种稳定的聚合物水性分散体，在水中可以有一定程度的溶胀，常可以用于调整涂层流变性能。根据微凝胶分子内部交联密度的不同，可以分为硬质微凝胶和软质微凝胶两类。交联密度越高，微凝胶硬度越高；反之，微凝胶越柔软，越趋向于线型聚合物。根据分子内及表面有无反应性基团，微凝胶又可以分为反应性微凝胶和非反应性微凝胶两类，其中以反应性微凝胶的研究最为活跃，应用最为广泛。

电泳涂料中常用的微凝胶有环氧-胺类、丙烯酸类、硅氧烷类，其作为重要技术手段的基本原理是：包含微凝胶组合物的电泳涂料在烘烤过程中，微凝胶可以增加熔融状态下涂层的粘度，降低涂层的流动性，阻止边角部分涂层的收缩，提高边角部位的涂层覆盖率。现在应用的微凝胶存在生产过程不易控制甚至焦锅、添加量大边角保护仍不充分，涂层外观难以接受根本无法应用等弊端。

专利申请公开号CN 103319976A介绍了一种高交联密度阳离子微凝胶，使用聚醚胺与环氧加成。由于聚醚胺中引入大量的聚醚链段，往往造成层间附着力不良，然而在车身等有中上涂配套的领域，对底涂提供的附着力仍有比较高的要求。

专利US5,096,556制备了含有环氧-胺的微凝胶。环氧主链上环氧使用酮亚胺开环，酮亚胺在水解后产生二个伯胺，每个伯胺上有2个活泼氢，实际具备4个官能度，再与环氧反应形成了微凝胶。该微凝胶的生产过程复杂，原材料或过程工艺参数控制不当，容易过度凝胶造成反应釜焦锅。包含了该微凝胶组合物的电泳涂料，边角效果得到改善，但正是由于流动性抑制原因，涂层不能够充分流平，造成外观不好。添加量需要很大才能达到理想的边角保护效果，并由此产生槽液参数、涂装性能的巨大差异，使用过程复杂，应用效率下降。

专利申请公开号CN 105331270A介绍了一种既包含柔性链段又包含高官能度特征，具备爪形结构的微凝胶。通过三羟基丙烷三缩水甘油醚高官能度的环氧(HELOXYModifier48)与主链段上的伯胺反应，提供高分子足够的微凝胶化；通过引入适当的柔性链段，控制微凝胶化过程，并提供一定的流平效果。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种功能聚胺改性的微凝胶。

本发明的另一个目的是提供一种所述功能聚胺改性的微凝胶的制备方法。

本发明的再一个目的是提供一种所述功能聚胺改性的微凝胶用于制备电泳涂料的用途。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：