[发明专利]用于底面合一阴极电泳涂料的颜料分散树脂及其制备方法

说明书

本发明公开用于底面合一阴极电泳涂料的颜料分散树脂，包括季胺化试剂和改性环氧树脂。该颜料分散树脂，其具有良好的颜填料润湿分散性、耐腐蚀性、耐候性和柔韧性，使漆膜具有良好的耐腐蚀性和耐候性，同时可显著提高漆膜的丰满度和色彩稳定性，可以满足了自行车、家电、装饰用品等五金件对漆膜的要求。

技术领域

本发明涉及电泳涂料的技术领域，特别涉及用于底面合一阴极电泳涂料的颜料分散树脂及其制备方法。

背景技术

电泳涂料作为一类新型的低污染、省能源、省资源、起作保护和防腐蚀性的涂料，具有涂膜平整，耐水性和耐化学性好等特点，容易实现涂装工业的机械化和自动化，适合形状复杂，有边缘棱角、孔穴工件涂装，被大量应用于汽车、自动车、机电、家电等五金件的涂装。目前市面上大部分的防腐电泳涂料都只突出其优良的防腐性能，而耐候性能往往很差，要同时具有优良的防腐蚀性能和耐候性能则需要在电泳涂层上再进行第二次涂装，大大增加了涂装的工序和成本。

发明内容

本发明的目的是提供用于底面合一阴极电泳涂料的颜料分散树脂及其制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

本发明提供的用于底面合一阴极电泳涂料的颜料分散树脂，包括季胺化试剂和改性环氧树脂。

在一些实施方中，季胺化试剂的制备方法包括以下步骤：

通过叔碳酸缩水甘油酯与仲胺在50-150℃下反应，当环氧基团全部消失后，加入有机酸水溶液，在70-80℃下反应制备出季胺化试剂。

在一些实施方中，叔碳酸缩水甘油酯是由叔碳酸与环氧氯丙烷反应生成，含有十个以上碳原子高度支化的单体，化学结构如下：

其中：R1+R2为7个C原子。

在一些实施方中，仲胺为甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、酮亚胺中的一种或多种；有机酸为甲酸、醋酸、乳酸、羟基丙酸、异辛酸中的一种或多种。

在一些实施方中，改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤：

通过基础环氧树脂和扩链剂，在催化剂的作用下，温度130℃-190℃进行开环扩链反应，达到理论的环氧当量后，加入异氰酸酯预聚体，在130-140℃间进行接枝化反应，最后加入乙二醇丁醚，制备改性环氧树脂；

基础环氧树脂为每个分子结构上含有2个环氧基团的芳香族或脂环族化合物，环氧树脂的环氧当量介于100-600g/mol之间；

扩链剂为具有两个或两个以上活泼氢的酸、醇或酚，扩链剂的分子量介于50-4000之间；

催化剂为三乙醇胺、三乙胺、二乙醇胺、二乙胺、三苯基磷、三苯基溴化磷、二甲基苄胺、咪唑、二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的至少一种；

异氰酸酯预聚体是由多异氰酸酯和含活泼氢的化合物反应制备。

在一些实施方中，环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂的至少一种。

在一些实施方中，扩链剂为二元羧酸、聚醚多元醇、聚酯多元醇、二元巯醇、双酚类化合物中的至少一种。

在一些实施方中，异氰酸酯预聚体的制备方法包括以下步骤：

含活泼氢的化合物缓慢滴加入多异氰酸酯化合物中反应，滴加完成后70-110℃保温反应1~5h，异氰酸酯预聚体中异氰酸酯基团和含活泼氢的化合物摩尔比为1：0.45~1：0.65；

多异氰酸酯包括脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯中的至少一种；

含活泼氢的化合物是含1-20个碳原子的醇、醇醚、酚、羧酸中的至少一种。