不依賴循環(huán)的陰極電泳涂料的環(huán)氧樹脂及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及陰極電泳涂料技術(shù)領域，具本發(fā)明專利技術(shù)涉及陰極電泳涂料技術(shù)領域，具體的說是一種可以不依賴循環(huán)而能保證正常使用的陰極電泳涂料的環(huán)氧樹脂及其制備方法。該環(huán)氧樹脂中通過雙酚A聚氧乙烯醚樹脂參與擴鏈并用胺改性，同時在側(cè)鏈上引入了半封閉的異氰酸酯，側(cè)基具有包裹和高增韌的主鏈。本發(fā)明專利技術(shù)具有良好的流平外觀效果、泳透力；涂料在停止循環(huán)時，顏填料沉降速度大大降低，在停止循環(huán)后重新循環(huán)能正常使用。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
不依賴循環(huán)的陰極電泳涂料的環(huán)氧樹脂及其制備方法[
]本專利技術(shù)涉及陰極電泳涂料
，具體的說是一種可以不依賴循環(huán)而能保證正常使用的陰極電泳涂料的乳液樹脂的制備方法。[
技術(shù)介紹
]從二十世紀七十年代開始，陰極電泳涂料開始在工業(yè)化應用以來，因為其優(yōu)良的耐腐蝕性能，優(yōu)異的機械性能和其在涂裝應用時的高度自動化。使其在汽車工業(yè)上迅速的大面積使用并得以普及。陰極電泳涂料作為水性涂料中的佼佼者，一是以水為溶劑，無污染、無毒、無火災危險，二是采用電泳涂裝工藝，對于任何復雜的工件能得到均勻致密涂層，具有較高的耐腐蝕性，對其研究與開發(fā)受到了人們廣泛的青睞。隨著國內(nèi)汽車行業(yè)的壯大，以環(huán)氧樹脂為主的陰極電泳涂料在汽車涂裝業(yè)越來越體現(xiàn)出它的優(yōu)越性。但傳統(tǒng)的電泳涂料使用時，因其槽液較低的固含量，必須時刻攪拌循環(huán)，確保電泳槽液的穩(wěn)定性，即使不需要電泳作業(yè)時。不依賴循環(huán)的電泳涂料的出現(xiàn)，有效的節(jié)省了人力物力成本，同時相對更加的環(huán)保，有效的解決了電泳線開線不停循環(huán)的難題。[
技術(shù)實現(xiàn)思路
]本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有技術(shù)中電泳涂料的乳液樹脂需要依賴持續(xù)不停的機械攪拌循環(huán)才能確保電泳槽液的電穩(wěn)定性。為了解決上述技術(shù)問題，設計一種用于陰極電泳涂料的環(huán)氧樹脂，該環(huán)氧樹脂具有式I的結(jié)構(gòu)：其中，R代表各種基礎環(huán)氧樹脂的分子鏈中非環(huán)氧基團部分；R1、R2分別為CH3(CH2)n-或CH2OH(CH2)n-，n＝0～4。本專利技術(shù)還包括一種式I的結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂的制備方法，包括以下步驟a先由雙酚A聚氧乙醚中加入惰性有機溶劑、丁二酸酐及有機堿，不斷攪拌下升溫到70-85℃，保溫5-8小時后，降溫出料，反應式如下式所述：b基礎環(huán)氧樹脂在有機堿的催化下與步驟a的產(chǎn)物進行擴鏈反應，即制得環(huán)氧當量為700-2000的環(huán)氧樹脂，放入干凈密封的容器中備用，反應式如下式所示：c混合二異氰酸酯或其衍生物、惰性溶劑、有機錫催化劑，升溫至50℃后，緩慢滴加封閉劑，1.5-2小時滴加完成后，繼續(xù)保溫2小時后得到半封閉異氰酸酯，放入干燥密封的容器中備用。反應式如下式所示：d將步驟b所制備的環(huán)氧樹脂，在不斷攪拌下升溫至95-125℃，然后緩慢滴加步驟c所制備的半封閉異氰酸酯，0.5-1小時完成滴加，滴加完成后繼續(xù)保溫1小時。反應式如下式所示：e.將步驟c所制備的環(huán)氧樹脂加入惰性有機溶劑，在不斷攪拌下升溫至90-95℃，加入含活潑氫的胺化合物，加完后升溫至100-120℃保溫3小時后降溫出料，得到擴鏈后的胺改性的雙酚a環(huán)氧樹脂，放入干凈密封的容器中備用，溶劑的加入量隨所得目標產(chǎn)物的環(huán)氧當量而改變，本組分的固體份控制在70-90％之間，反應式如下式所示：上述制備方法進一步還具有如下優(yōu)化方案：步驟a中所述的惰性有機溶劑為甲苯類溶劑或酮類溶劑。甲苯類溶劑可選擇甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯；酮類溶劑可選擇甲乙酮、甲基異丁基酮，所用的有機堿催化劑選用三乙胺、N-N二甲基芐胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、三苯基磷、甲基二乙醇胺。步驟a、b中所用的有機堿催化劑選用三乙胺、N-N二甲基芐胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、三苯基磷、甲基二乙醇胺。步驟c中所述封閉劑為含活潑氫的醇類、醇醚類、酮肟類、內(nèi)酰胺或酚類化合物。所述的含活潑氫的封閉劑的活潑氫總和與異氰酸酯基團總和之比為0.55-0.7:1。有機錫催化劑選用辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫。步驟c可選擇在反應中添加部分惰性溶劑。可選擇的惰性溶劑包括脂類或酮類溶劑。可選用的脂類溶劑包括乙酸乙酯、乙酸丁脂等，而可選用的酮類溶劑主要有甲乙酮、甲基異丁基酮等，本組分的固體份控制在70-95％之間步驟e中所述含活潑氫的胺化合物的活潑氫總和與環(huán)氧基團總和之比為0.6-0.9:1，所選擇的一元仲胺(R1-NH-R2)可以是烷基胺類、酮亞胺類、醇胺類等或其混合物，其中烷基胺類可選擇二乙基胺、甲基異丁基胺，二丁基胺，酮亞胺類可選擇羥甲基乙二胺酮亞胺、二乙烯三胺酮亞胺類，醇胺類溶劑可選擇二乙醇胺、甲基乙醇胺。所述的惰性有機溶劑可為醇類溶劑、醇醚類溶劑甲苯類溶劑或酮類溶劑。其中醇類溶劑可以選擇異丙醇、正丁醇、異丁醇、正己醇、異辛醇等，醇醚類溶劑則可選擇乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚，甲苯類溶劑可選擇甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯；酮類溶劑可選擇甲乙酮、甲基異丁基酮，采用本專利技術(shù)的方案后，具有以下有益效用：a.高增韌改性環(huán)氧樹脂，使得涂料具有良好的柔韌性和耐沖擊效果，同時具有良好的流平外觀效果。b.雙酚A聚氧乙烯醚樹脂參與擴鏈并用胺改性，增強了環(huán)氧樹脂的耐電壓性能。這樣使得電泳涂料可以在高電壓情況下使用，對于提高電泳涂料的泳透力亦有明顯的益處。c.側(cè)鏈上引入半封閉的異氰酸酯，有效的提高了涂料對顏填料的包裹能力。使得涂料可以在停止循環(huán)攪拌時，顏填料沉降速度大大降低。d.側(cè)基的包裹和高增韌的主鏈，使得電泳涂料在停止循環(huán)后重新開啟攪拌時，顏填料能被樹脂有效的包裹而均勻分布，涂料能在停止循環(huán)后重新循環(huán)后正常使用。[具體實施方式]實施例1制備羧基化的雙酚A聚氧乙烯醚具體配方如下表：物質(zhì)名稱份數(shù)(g)雙酚A聚氧乙烯醚560丁二酸酐200三乙胺2二甲苯30在配有溫度計、攪拌槳、冷凝管的四口燒瓶中，加入雙酚A聚氧乙醚，丁二酸酐、三乙胺和二甲苯，升溫到85℃，保溫5小時后，降溫出料，即得羧基化的雙酚A聚氧乙烯醚。放入干燥密閉的容器中備用。反應式如下：實施例2具體配方如下表：物質(zhì)名稱份數(shù)(g)實施例1樹脂90128環(huán)氧樹脂200三乙胺1在配有溫度計、攪拌槳、冷凝管的四口燒瓶中，加入128環(huán)氧樹脂(南亞公司生產(chǎn)，環(huán)氧當量186)再加入實施例1樹脂。加入三乙胺作催化劑，升溫到130℃，保溫3小時后，降溫出料，制得環(huán)氧當量為1100左右的環(huán)氧樹脂，放入干凈密封的容器中備用，反應式如下：實施例3制備半封閉的異氰酸酯。具體配方如下表：物質(zhì)名稱份數(shù)(g)甲苯二異氰酸酯200甲基異丁基酮100二乙二醇單丁醚185在配有溫度計、攪拌槳、冷凝管的四口燒瓶中，在配有溫度計、攪拌槳、冷凝管的四口燒瓶中，加入甲苯二異氰酸酯和甲基異丁基酮，升溫至50℃后，往里面滴加二乙二醇乙二醇單丁醚。約兩小時滴加完成后繼續(xù)保溫兩小時后得到半封閉的異氰酸酯。放入干燥密封的容器中備用，反應式如下：實施例4制備枝化高增韌環(huán)氧樹脂具體配方如下表：物質(zhì)名稱份數(shù)(g)實施例2樹脂400實施例3樹脂30在配有溫度計、攪拌槳、冷凝管的四口燒瓶中，加入實施例2所制備的環(huán)氧樹脂，升溫至120℃，往里面滴加實施例3所制備的半封閉異氰酸酯。約一小時滴加完成后繼續(xù)保溫一小時后得到枝化結(jié)構(gòu)的分子的樹脂。放入干凈密封的容器中備用，反應式如下：實施例5制備胺化改性的枝化高增韌環(huán)氧樹脂具體配方如下表：物質(zhì)名稱份數(shù)(g)實施例4樹脂400甲基異丁基酮60甲基乙醇胺50二乙烯三胺酮亞胺56配有溫度計、攪拌槳、冷凝管的四口燒瓶中，加入實施例4樹脂和甲基異丁基酮，升溫至90℃后，往里面加入二乙烯三胺酮亞胺和甲基乙醇胺的混合物。反應放熱并升溫至120℃，繼續(xù)保溫兩小時后得到胺化改性的枝化高增韌環(huán)氧樹脂，放入干燥密封的容器中備用，反應式如下：實施例6制備封閉端異氰酸酯具體配方如下表：物質(zhì)名稱份數(shù)(g)六亞甲基二異氰酸酯三聚體200甲基異丁基酮本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于陰極電泳涂料的環(huán)氧樹脂，其特征在于該環(huán)氧樹脂具有式I的結(jié)構(gòu)：其中，其中m+n＝6，R代表各種基礎環(huán)氧樹脂的分子鏈中非環(huán)氧基團部分；R1、R2分別為CH3(CH2)n?或CH2OH(CH2)n?，n＝0～4。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于陰極電泳涂料的環(huán)氧樹脂，其特征在于該環(huán)氧樹脂具有式I的結(jié)構(gòu)：其中，其中m+n＝6，R代表128環(huán)氧樹脂的分子鏈中非環(huán)氧基團部分；R1、R2分別為CH3(CH2)n-或CH2OH(CH2)n-，n＝0～4；A代表用于制備所述環(huán)氧樹脂的封閉劑HOA中含活潑氫的OH基外的殘基，所述的封閉劑HOA為含活潑氫的醇類、醇醚類、酮肟類、內(nèi)酰胺或酚類。2.一種權(quán)利要求1所述式I結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂的制備方法，其特征在于包括以下步驟：a.先由雙酚A聚氧乙醚中加入惰性有機溶劑、順丁烯二酸酐及Et3N，不斷攪拌下升溫到70-85℃，保溫5-8小時后，降溫出料，反應式如下式所述：b.128環(huán)氧樹脂在Et3N的催化下與步驟a的產(chǎn)物進行擴鏈反應，即制得環(huán)氧當量為700-2000的環(huán)氧樹脂，放入干凈密封的容器中備用，反應式如下式所示：c.混合二異氰酸酯或其衍生物、惰性有機溶劑、有機錫催化劑，升溫至50℃后，緩慢滴加封閉劑HOA，1.5-2小時滴加完成后，繼續(xù)保溫2小時后得到半封閉異氰酸酯，放入干燥密封的容器中備用，反應式如下式所示：d.將步驟b所制備的環(huán)氧樹脂，在不斷攪拌下升溫至95-125℃，然后緩慢滴加步驟c所制備的半封閉異氰酸酯，0.5-1小時完成滴加，滴加完成后繼續(xù)保溫1小時，反應式如下式所示：e.將步驟d所制備的環(huán)氧樹脂加入惰性有機溶劑，在不斷攪拌下升溫至...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：柳昀，劉薇薇，趙穎，周賢，蘇獻蘭，胡浩東，郭輝，
申請(專利權(quán))人：浩力森涂料上海有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31