[发明专利]一种用于阴极电泳漆的乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂层材料，更具体地，涉及一种用于阴极电泳漆的乳液及其制备方法。

背景技术

电泳是涂装金属工件的最常用、也是最有效的方法之一。电泳涂装是将具有导电性的被涂物浸在装有电泳涂料的料槽中作为阴极/阳极，在料槽中另设置对应的阳极/阴极，在两极间接通电流一段时间，在被涂物表面沉积出均匀细密的涂膜。其中，电泳涂料，也称为电泳漆，是电泳涂装过程中影响最终涂膜质量的一个重要因素。

电泳涂装在汽车和各机械产业领域中应用广泛，但是，产品在使用过程中，由于气候、环境条件的影响，对涂膜的性能要求较高。此外，传统电泳漆中含有有机铅或锡类催化剂，其毒性大，污染环境。因此，目前，电泳漆主要以无毒、环保类型为主。

如公开号为CN104371497A的中国专利申请，公开了一种阴极水溶性电泳漆。该电泳漆包括1份色浆和3-4份的乳液。其中，乳液中的各组分含量为：环氧树脂25-40％、固化剂20-30％、脂肪胺2-4％、无毒催干剂1-2％和去离子水25-40％；色浆中的各组分含量为：环氧水质25-35％、炭黑5-15％、钛白粉15-30％、钪分层剂2-6％、乳化剂2-4％和去离子水20-30％。该电泳漆生产的产品的表面比较平整，防腐蚀性高。

但是，由于被涂装产品的使用环境多变，特别是目前大气环境污染的影响，盐雾侵蚀和高温环境的不利因素，都影响到涂膜的使用周期和对被涂装产品的保护效果。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于阴极电泳漆的乳液及其制备方法，以解决乳液中环氧树脂交联度不高、耐盐雾性不好的技术问题。

本发明中，份可以是μg、mg、g、kg等本领域公知的重量单位，也可以是其倍数，如1/10、1/100、10倍、100倍等。

根据本发明的一个方面，提供一种用于阴极电泳漆的乳液，包括：环氧树脂和双键单体，环氧树脂和双键单体依次经胺化、交联和中和反应后，得到该乳液。含氧树脂与双键单体经胺化后，以将双键单体中的双键结构引入到环氧树脂的主链中，交联反应过程中，引入的双键与空气中的O₂反应，可增加其固化程度，从而达到提高耐盐雾性能的目的。

优选地，环氧树脂中的环氧基团与双键单体的摩尔比为4:1-7:1，优选为5:1-6:1。使环氧树脂中的环氧基团与双键单体中摩尔量保持在合适的范围，以控制反应的程度，避免引入的双键单体过多，导致主链过长，不利于后续反应的顺利进行。

在一个具体的实施例中，优选地，环氧树脂的环氧值范围为0.05-0.55。选用环氧值较低的环氧树脂，使其具有适当的粘度，便于后续漆膜的制备。

优选地，环氧树脂可以为E-51(环氧值＝0.48-0.54)、E-44(环氧值＝0.41-0.47)、E-20(环氧值＝0.18-0.22)、E-12(环氧值＝0.09-0.14)、E-10(环氧值＝0.08-0.12)中的一种或几种；更优选地，环氧树脂为E-51、E-44、E-20或E-12。

在一个具体的实施例中，优选地，所述双键单体为酰胺类物质，优选为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或N-羟甲基丙烯酰胺，更优选为N-羟甲基丙烯酰胺。

在一个具体的实施例中，优选地，胺化反应采用一元胺和/或二元胺进行，所述一元胺优选为一乙醇胺、二乙醇胺、N,-甲基单乙醇胺或N,N-二甲基乙醇胺；所述二元胺优选为聚酰胺或酮亚胺。

优选采用一元胺，所述一元胺优选为一乙醇胺、二乙醇胺、N,-甲基单乙醇胺或N,N-二甲基乙醇胺；所述二元胺优选为聚酰胺或酮亚胺。

胺化反应过程中，根据反应的性质，可以适当的选择加入一元胺和/或二元胺的用量，以控制胺化反应的程度，同时控制反应所得产物的主链长度。优选环氧树脂的环氧基团与一元胺和/或二元胺的摩尔比为4:1-2:1。

在一个具体的实施例中，在胺化前加入扩链剂，环氧树脂先与扩链剂反应，以增长环氧树脂的主链长度。环氧树脂与扩链剂反应后所得产物中的环氧值优选在0.08-0.18，优选为0.12-0.16。优选地，环氧树脂中环氧基团与扩链剂的摩尔比为2:1-4:1。

具体地，先由环氧树脂与扩链剂反应，以降低环氧树脂中的环氧基团量，以控制胺化反应主链的长度，同时，用于控制环氧树脂中双键的引入保持在合适的范围。