[发明专利]一种磷酸酯改性阳离子微凝胶、制备方法及用途

说明书

本发明公开一种磷酸酯改性阳离子微凝胶、制备方法及用途，包括以下重量份的组分：第一多官能度环氧树脂5～50份；扩链剂5～25份；双官能度磷酸衍生物0.5～5份；有机溶剂10～25份；碱催化剂0.05～1份；含有至少2个可水解基团的仲胺和/或伯胺化合物5～25份；酸2.5～15份；纯水7.5～40份；第二多官能度环氧树脂2.5～10份。本发明可提供同等的防腐作用，能提高电泳涂料在工件边缘的覆盖率、边缘防腐性，可以加强漆膜的防腐特性。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，尤其涉及一种磷酸酯改性阳离子微凝胶、制备方法及用途。

背景技术

自20世纪70年代以来，阴极电泳涂料由于其自身的优越性，在诸多行业尤其是汽车行业得到了越来越广泛的应用。众所周知，阴极电泳涂料在高温烘烤固化过程中，由于涂膜的流动性逐渐增强，漆膜在交联固化过程中会产生收缩现象，使得工件的边缘部位，特别是带有锐边工件的边缘部位的涂膜覆盖率过低，漆膜膜厚过薄，使得这些位置的防腐性能下降。由于汽车商品的特殊性，汽车生产厂商对汽车车身以及车身配套各种部件的防腐性提出了更高的要求。为了提高电泳涂料的边缘防腐性，诸多涂料生产厂家着重从抑制涂膜收缩或增加工件边缘涂膜覆盖率出发，提高涂料的边缘防腐性能。

从电泳涂料边缘防腐技术发展的趋势来看，在电泳涂料中添加阳离子微凝胶是提高工件边缘涂膜覆盖率，提高工件边缘防腐性的有效手段。

Dietrich等人发表了微凝胶在涂料中应用的综述性文章，该文章对微凝胶加入涂料后对涂膜性能、涂膜形成机理和涂膜固化做了详细描述。具体内容描述详见：《有机涂料进展》，《微凝胶在有机涂料中》，1996年第28期，P_33～41的。

Kim等人发表了丙烯酸改性环氧微凝胶的制备方法，将该微凝胶加入到电泳涂料中，能够有效地提高涂料的边缘防腐性，通过使用扫描电镜观察经过168h盐雾实验后的刀片边缘，添加7％微凝胶的刀片边缘未发现任何锈点。具体内容描述详见：《环氧-丙烯酸微凝胶在电泳涂料涂膜中》，《表面与涂料工艺》，2002年第153期，P_284～289。

美国专利US5371120公开了一种可用于电泳涂料的具有内交联结构的微凝胶的制备方法。根据说明书的相关描述，当该微凝胶在电泳涂料中的使用由0％逐渐增加至9.9％后，能够有效地提高工件边缘的防腐性。通过刀片盐雾实验发现，刀片边缘的锈点由125个降至0个。

美国专利US5096556公开了一种阳离子微凝胶以及其在电泳涂料中的应用，当该微凝胶加入到电泳涂料中，能够有效提高电泳涂料的边缘覆盖率还能起到抑制缩孔的产生。

Casey发表了针对增强防腐保护的高边缘覆盖电泳涂料开发的文章。文中描述通过使用微凝胶技术可以有效地提高边缘防腐保护，涂膜在固化过程中仅仅轻微地增加涂膜的粗糙度而对涂料的稳定性不会造成任何负面影响。具体内容描述详见：《三军防腐会议》，2007，P_1～8的《针对增强防腐保护的高边缘覆盖电泳涂料开发》。

中国专利CN105331270公开了一种离子微凝胶的制备方法。根据说明书的相关描述，该阳离子微凝胶制备过程稳定，焦锅风险容易控制，可在实现相同的边缘保护效果时降低添加量，并且对于控制边缘保护和外观流平在一定程度上达到平衡。

在上述公开的技术文献中，提及了多种制备电泳涂料用阳离子微凝胶的制备方法，但未发现明确提及将磷酸酯重复单元引入到分子链中制备磷酸酯改性阳离子微凝胶的实际应用的实例。

近年来，电泳涂装技术的发展逐渐向绿色化方向转变。无磷化前处理，即：将磷酸化树脂加入到电泳涂料中来代替传统的使用磷酸盐进行前处理的过程。众所周知，磷化处理是电泳涂装前处理阶段中最终要的一环。通过磷化处理，使得工件表面形成致密钝化的磷化膜，从而提供工件的防腐性能。