[发明专利]一种涂料用的改性环氧膦酸酯促进剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种涂料用的改性环氧膦酸酯促进剂及其制备方法和应用，制备方法：将环氧树脂溶于溶剂中，升温至100～110℃，向其中滴加质量浓度为85％～98％的磷酸溶液，保温反应2～3h，得到环氧磷酸酯；向所述环氧磷酸酯中加入膦酸衍生物，升温至120～130℃，保温反应3～4h，得到环氧膦酸酯；将纳米颗粒加入到所述环氧膦酸酯中，并加入分散剂，搅拌混合4～5h制得改性环氧膦酸酯促进剂；所述纳米颗粒为单臂碳纳米管或纳米石墨烯中的任一种与纳米二氧化硅的混合物。本发明的改性环氧膦酸酯促进剂能够提高烘烤型涂料与基材的附着力，提升涂层与基材的结合强度。

技术领域

本发明涉及有机材料合成技术领域，具体涉及一种涂料用的改性环氧膦酸酯促进剂及其制备方法和应用。

背景技术

烘烤型涂料具有优异的丰满度、光泽、耐溶剂性、耐候性，以及优异的保光、保色性能和耐化学品性，在汽车、摩托车、自行车，五金器件上得到了广泛的应用。在该类涂料的应用中，有效提升其对基材的附着力是进一步提高涂料综合性能的关键环节。因此，研发高效提高附着力的促进剂来实现烘烤型涂料与基材的强力结合，对于突破这一关键技术环节至关重要。

提高附着力的促进剂是能与基材表面形成较强的相互作用从而达到增强附着力的物质，一般是含有多官能团的化合物，在其分子链两端含有活性官能团，与基材作用时，一端的官能团与基材通过反应牢固结合，这种结合一般比涂层直接与基材结合更强，另一端官能团与涂层内的活性基团反应形成牢固的化学键，从而增强涂层与基材的附着力。

目前市场上在售的提高附着力的促进剂通常价格昂贵且体系通适性较差，现有技术中公开的提高附着力的促进剂一般都针对于紫外光(UV)固化涂料体系、水性防腐涂料体系等，而对于适用于烘烤型涂料体系的提高附着力的促进剂研究相对较少。

发明内容

为了提高烘烤型涂料体系与基材的附着力的技术问题，而提供一种涂料用的改性环氧膦酸酯促进剂及其制备方法和应用。本发明的改性环氧膦酸酯促进剂能够提高烘烤型涂料与基材的附着力。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种涂料用的改性环氧膦酸酯促进剂，包括如下重量百分数的成分：环氧膦酸酯97％～98.5％、纳米颗粒1％～2％、分散剂0.5％～1％；

所述环氧膦酸酯包括如下重量百分数的原材料：环氧树脂60％～75％、溶剂15％～35％、膦酸衍生物3％～6％、磷酸溶液2％～4％。

进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，所述环氧树脂的环氧当量为180～260。

进一步地，所述溶剂为乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚的任一种。

进一步地，所述膦酸衍生物为氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的任一种。

进一步地，所述纳米颗粒为单臂碳纳米管或纳米石墨烯中的任一种与纳米二氧化硅的混合物。

再进一步地，所述单臂碳纳米管或纳米石墨烯与所述纳米二氧化硅的质量比为(3-4):(6-7)。

进一步地，所述分散剂为聚二甲基硅氧烷或六甲基二硅氮烷中的任一种。

本发明另一方面提供上述涂料用的改性环氧膦酸酯促进剂的的制备方法，包括如下步骤：

(1)将环氧树脂溶于溶剂中，升温至100～110℃，向其中滴加质量浓度为85％～98％的磷酸溶液，保温反应2～3h，得到环氧磷酸酯；向所述环氧磷酸酯中加入膦酸衍生物，升温至120～130℃，保温反应3～4h，得到环氧膦酸酯；

(2)将纳米颗粒加入到所述环氧膦酸酯中，并加入分散剂，搅拌混合4～5h制得改性环氧膦酸酯促进剂。