一种高硬度电泳涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及电泳涂料技术领域，特别涉及一种高硬度电泳涂料及其制备方法。


背景技术：

2.随着社会的不断进步，人们对材料的环保要求越来越高。目前在我国传统工业涂料应用领域，大多数使用溶剂型涂料，在施工及固化过程中，溶剂挥发易造成环境的污染，而且易燃、易爆，给运输、储存及施工使用带来很多不安全因素。相比而言，水性涂料具有许多鲜明的特点和优点，它不含或只含少量溶剂，无毒、环保、安全，特别是电泳涂装工艺出现后，水性电泳涂料具有低污染、节能及高效等优点，可广泛应用于汽车、轻工、农机、家电、仪表、文教用品、工艺品、军工、建材等许多行业。与其他的浸涂、喷涂水性烘烤涂料相比，水性电泳涂料具有巨大的优势：1、自动化程度高，可用于流水作业；2、可操控性强，膜厚可有效控制；3、泳透力好，可有效提高内腔、缝隙的涂装，提高防腐性能；4、涂料利用率高；5、污染少，安全性高。
3.电泳涂料也存在一些局限，一般膜厚都控制在10-30μm之间，传统加工行业连续性的大生产包装作业，工件间的碰撞难以避免，常常因此而产生不良，导致常被客户“请”去挑选返工，造成成本增加，苦不堪言。导轨、家具、眼镜架、办公文具
……
等对于漆膜硬度有较高要求的产品环保涂装，需要具有硬度高、涂膜致密、附着力强、耐磨性佳等特点的电泳产品。涂料界众所周知，环氧系电泳漆，由于环氧树脂的先天特性，漆膜硬度一般只能达到2h。如果一味提高漆膜的硬度又会带来漆膜较脆，漆膜附着力差等弊病。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供一种高硬度电泳涂料，该涂料槽液稳定性高，漆膜硬度远远优于市售的环氧电泳漆，漆膜硬度可高达4h，具有硬度高、涂膜致密、附着力强、耐磨性佳等特点。
5.一方面，本发明提供的一种高硬度电泳涂料，包括重量比为1:(4-6)的高硬度乳液和高硬度色浆，所述高硬度乳液包括刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂和高交联度刚性交联剂，所述高硬度色浆包括采用陶瓷粉作为主填料、聚丙烯酸微粉协同的填料体系。
6.在某些实施方案中，所述高硬度乳液包括以下组分：刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂、高交联度刚性交联剂、酸性中和剂和去离子水。
7.在某些实施方案中，按重量份数计，所述高硬度乳液包括以下组分：
8.9.在某些实施方案中，按重量份数计，所述刚性胺改性环氧树脂包括以下组分：
[0010][0011]
在某些实施方案中，按重量份数计，所述丙烯酸辅树脂包括以下组分：
[0012][0013]
在某些实施方案中，按重量份数计，所述高交联度刚性交联剂包括以下组分：
[0014][0015]
在某些实施方案中，所述高硬度色浆包括以下组分：刚性胺改性环氧树脂、酸性中和剂、乳酸铋、硅烷偶联剂、消泡剂、炭黑、填料和去离子水。
[0016]
在某些实施方案中，按重量份数计，所述高硬度色浆包括以下组分：
[0017][0018]
在某些实施方案中，所述酸性中和剂为醋酸、乳酸或两者任意比例的混合。
[0019]
在某些实施方案中，填料以陶瓷粉作为主填料、配合聚丙烯酸微粉。
[0020]
在某些实施方案中，陶瓷粉与聚丙烯酸微粉的质量比为20:3。
[0021]
另一方面，本发明提供的一种高硬度电泳涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0022]
s1、制备高交联度刚性交联剂：
[0023]
取多苯基多亚甲基多异氰酸酯、tdi、甲基异丁基酮加入四口烧瓶中，通氮气，升温到70℃，滴加乙二醇乙醚，滴加完成后在75℃保温2小时，缓慢加入tmp，加入后升温至80℃保温1小时，然后滴加丙二醇，滴加完成后80℃保温1小时，检测nco＜1，加入乙二醇丁醚，降温到60℃以下出料，得到高交联度刚性交联剂；
[0024]
s2、制备刚性胺改性环氧树脂：
[0025]
在带搅拌杆、冷凝管的烧瓶中加入双酚a环氧树脂和双酚a，通氮气搅拌10分钟，升温至70℃，加入二甲基苄胺，继续升温至150℃后搅拌1小时，环氧当量达到800-1000后，降温加入甲基异丁基酮、丙二醇单丁醚，并持续降温至100℃，加入二乙醇胺，在100℃保温1小时后加入苯乙胺，加入后升温至110℃保温2h，保温结束后降温至80℃以下得到刚性胺改性环氧树脂；
[0026]
s3、制备丙烯酸辅树脂：
[0027]
将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、磷酸功能单体pam200、甲基丙烯酸脲基酯、苯乙烯、偶氮二异丁腈混合均匀待用，称为混合液1；将偶氮二异丁腈和甲基异丁基酮混合均匀待用，称为混合液2；将甲基异丁基酮加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到95℃，开始滴加混合液1，4小时滴完后保温半小时，然后滴加混合液2，半小时滴完，然后保温1小时，降温到45℃以下出料，得到丙烯酸辅树脂；
[0028]
s4、制备高硬度乳液：将刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂、高交联度刚性交联剂加入反应容器中，在55-65℃条件下搅拌1小时，加入中和剂醋酸，在50-55℃下搅拌1小时，然后将去离子水一次性加入反应容器中，继续在45℃以下的条件高速搅拌2小时，得到高硬度乳液；
[0029]
s5、制备高硬度色浆：将刚性胺改性环氧树脂加入分散杯中，在搅拌状态下依次加入中和剂醋酸，加入后搅拌15分钟，然后加入乳酸铋、去离子水、kh-550硅烷偶联剂、104bc消泡剂进行分散10分钟，然后加入炭黑、陶瓷粉、聚丙烯酸微粉，分散30分钟后，进行砂磨，研磨至细度≤15μm，得到高硬度色浆；
[0030]
s6、将高硬度乳液和高硬度色浆按照比例混合，配制成高硬度电泳涂料。
[0031]
在某些实施方案中，步骤s3混合液1和混合液2中偶氮二异丁腈的质量比为2:1。
[0032]
在某些实施方案中，步骤s3混合液2和第二次加入的甲基异丁基酮的质量比为11:20。
[0033]
有益效果：本发明的高硬度乳液采用刚性胺改性环氧树脂，胺化后加高交联度刚性交联剂，提高交联密度，同时引入含脲基和磷酸基的丙烯酸辅树脂进行复配，提高了刚性强引发的润湿不良问题以及提高基材附着力。高硬度色浆通过筛选填料，选择聚丙烯酸微粉协同制备。色浆和乳液通过一定比例应用硬度效果达到4h，槽液循环稳定性好，具有硬度高、涂膜致密、附着力强、耐磨性佳等特点。
具体实施方式
[0034]
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0035]
实施例1
[0036]
一种高硬度电泳涂料，其由以下方法制备而成：
[0037]
s1、制备高交联度刚性交联剂：
[0038]
取257.3g多苯基多亚甲基多异氰酸酯、26.8gtdi、53.6g甲基异丁基酮加入四口烧瓶中，通氮气，升温到70℃，滴加134g乙二醇乙醚，滴加完成后在75℃保温2小时，缓慢加入10.7gtmp，加入后升温至80℃保温1小时，然后滴加42.9g丙二醇，滴加完成后80℃保温1小时，检测nco＜1，加入10.7g乙二醇丁醚，降温到60℃以下出料，获得高交联度刚性交联剂；
[0039]
s2、制备刚性胺改性环氧树脂：
[0040]
该刚性胺改性环氧树脂的配方如下：407.25g双酚a环氧树脂，199.92g双酚a，0.26g二甲基苄胺，41.47g甲基异丁基酮，41.47g丙二醇单丁醚，36.28g二乙醇胺，14.07g苯乙胺；
[0041]
在带搅拌杆、冷凝管的烧瓶中加入环氧当量为186的双酚a环氧树脂、双酚a，通氮气搅拌10分钟，升温至70℃，加入二甲基苄胺，继续升温至150℃后搅拌1小时，环氧当量达到800-1000后，降温加入甲基异丁基酮、丙二醇单丁醚，并持续降温至100℃，加入二乙醇胺，在100℃保温1小时后苯乙胺，加入后升温至110℃保温2h，保温结束后降温至80℃以下获得刚性胺改性环氧树脂；
[0042]
s3、制备丙烯酸辅树脂：
[0043]
该丙烯酸辅树脂的配方如下：53.44g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、53.44g磷酸酯功能单体pam200、36.74g甲基丙烯酸脲基酯、46.76g苯乙烯、4.68g偶氮二异丁腈、140.28g甲基异丁基酮；
[0044]
按配方量将53.44g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、53.44g磷酸功能单体pam200、36.74g甲基丙烯酸脲基酯、46.76g苯乙烯、3.12g偶氮二异丁腈混合均匀待用，称为混合液1；将1.56g偶氮二异丁腈和49.78g甲基异丁基酮混合均匀待用，称为混合液2；将90.5g甲基异丁基酮加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到95℃，开始滴加混合液1，
4小时滴完后保温半小时，然后滴加混合液2，半小时滴完，然后保温1小时，然后降温到45℃以下出料，获得该丙烯酸辅树脂；
[0045]
s4、制备高硬度乳液：
[0046]
该高硬度乳液的配方如下：239.54g刚性胺改性环氧树脂、36.34g丙烯酸辅树脂、148.68g高交联度刚性交联剂、3.63g醋酸和396.48g去离子水；
[0047]
将刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂、高交联度刚性交联剂加入反应容器中，在55℃条件下搅拌1小时，加入中和剂醋酸，在50℃下搅拌1小时，然后将去离子水一次性加入反应容器中，继续在45℃以下的条件高速搅拌2小时，得到该高硬度乳液；
[0048]
s5、制备高硬度色浆：
[0049]
高硬度色浆的配方为：139.68g刚性胺改性环氧树脂、19.43g醋酸、7.89g乳酸铋、321.87g去离子水、1.94gkh-550硅烷偶联剂、1.94g104bc消泡剂、19.43g炭黑、84.50g陶瓷粉、12.67g聚丙烯酸微粉；
[0050]
将刚性胺改性环氧树脂加入分散杯中，在搅拌状态下依次加入中和剂醋酸，加入后搅拌15分钟，然后加入乳酸铋、去离子水、kh-550硅烷偶联剂、104bc消泡剂进行分散10分钟，然后加入炭黑、陶瓷粉、聚丙烯酸微粉，分散30分钟后，进行砂磨，研磨至细度≤15μm，得到该高硬度色浆；
[0051]
s6、将高硬度乳液和高硬度色浆按照1:4的质量比进行混合，配制成高硬度电泳涂料。
[0052]
实施例2
[0053]
一种高硬度电泳涂料，其由以下方法制备而成：
[0054]
s1、制备高交联度刚性交联剂：
[0055]
取268g多苯基多亚甲基多异氰酸酯、26.8gtdi、53.6g甲基异丁基酮加入四口烧瓶中，通氮气，升温到70℃，滴加134g乙二醇乙醚，滴加完成后在75℃保温2小时，缓慢加入10.7gtmp，加入后升温至80℃保温1小时，然后滴加32.2g丙二醇，滴加完成后80℃保温1小时，检测nco＜1，加入10.7g乙二醇丁醚，降温到60℃以下出料，获得高交联度刚性交联剂；
[0056]
s2、制备刚性胺改性环氧树脂：
[0057]
该刚性胺改性环氧树脂的配方如下：399.84g双酚a环氧树脂，170.30g双酚a，0.50g二甲基苄胺，50g甲基异丁基酮，50g丙二醇单丁醚，44.43g二乙醇胺，25.92g苯乙胺；
[0058]
在带搅拌杆、冷凝管的烧瓶中加入环氧当量为186的双酚a环氧树脂、双酚a，通氮气搅拌10分钟，升温至70℃，加入二甲基苄胺，继续升温至150℃后搅拌1小时，环氧当量达到800-1000后，降温加入甲基异丁基酮、丙二醇单丁醚，并持续降温至100℃，加入二乙醇胺，在100℃保温1小时后苯乙胺，加入后升温至110℃保温2h，保温结束后降温至80℃以下获得刚性胺改性环氧树脂；
[0059]
s3、制备丙烯酸辅树脂：
[0060]
该丙烯酸辅树脂的配方如下：66.8g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、43.42g磷酸酯功能单体pam200、50.1g甲基丙烯酸脲基酯、60.12g苯乙烯、6.01g偶氮二异丁腈、106.88g甲基异丁基酮；
[0061]
按配方量将66.8g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、43.42g磷酸功能单体pam200、50.1g甲基丙烯酸脲基酯、60.12g苯乙烯、4.01g偶氮二异丁腈混合均匀待用，称为混合液1；将2g
偶氮二异丁腈和58.78g甲基异丁基酮混合均匀待用，称为混合液2；将48.1g甲基异丁基酮加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到95℃，开始滴加混合液1，4小时滴完后保温半小时，然后滴加混合液2，半小时滴完，然后保温1小时，然后降温到45℃以下出料，获得所述的丙烯酸辅树脂；
[0062]
s4、制备高硬度乳液：
[0063]
该高硬度乳液的配方如下：256.06g刚性胺改性环氧树脂、21.48g丙烯酸辅树脂、123.90g高交联度刚性交联剂、7.02g乳酸和421.26g去离子水；
[0064]
将刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂、高交联度刚性交联剂加入反应容器中，在60℃条件下搅拌1小时，加入中和剂乳酸，在52℃下搅拌1小时，然后将去离子水一次性加入反应容器中，继续在45℃以下的条件高速搅拌2小时，得到该高硬度乳液；
[0065]
s5、制备高硬度色浆：
[0066]
高硬度色浆的配方为：151.83g刚性胺改性环氧树脂、12.15g乳酸、6.07g乳酸铋、279.36g去离子水、3.70gkh-550硅烷偶联剂、3.10g104bc消泡剂、24.90g炭黑、110.90g陶瓷粉、16.63g聚丙烯酸微粉；
[0067]
将刚性胺改性环氧树脂加入分散杯中，在搅拌状态下依次加入中和剂乳酸，加入后搅拌15分钟，然后加入乳酸铋、去离子水、kh-550硅烷偶联剂、104bc消泡剂进行分散10分钟，然后加入炭黑、陶瓷粉、聚丙烯酸微粉，分散30分钟后，进行砂磨，研磨至细度≤15μm，得到该高硬度色浆；
[0068]
s6、将高硬度乳液和高硬度色浆按照1:5的质量比进行混合，配制成高硬度电泳涂料。
[0069]
实施例3
[0070]
一种高硬度电泳涂料，其由以下方法制备而成：
[0071]
s1、制备高交联度刚性交联剂：
[0072]
取257.3g多苯基多亚甲基多异氰酸酯、37.5gtdi、53.6g甲基异丁基酮加入四口烧瓶中，通氮气，升温到70℃，滴加134g乙二醇乙醚，滴加完成后在75℃保温2小时，缓慢加入10.7gtmp，加入后升温至80℃保温1小时，然后滴加32.2g丙二醇，滴加完成后80℃保温1小时，检测nco＜1，加入10.7g乙二醇丁醚，降温到60℃以下出料，获得高交联度刚性交联剂；
[0073]
s2、制备刚性胺改性环氧树脂：
[0074]
该刚性胺改性环氧树脂的配方如下：392.44g双酚a环氧树脂，155.49g双酚a，0.74g二甲基苄胺，57.01g甲基异丁基酮，57.01g丙二醇单丁醚，52.57g二乙醇胺，25.18g苯乙胺；
[0075]
在带搅拌杆、冷凝管的烧瓶中加入环氧当量为186的双酚a环氧树脂、双酚a，通氮气搅拌10分钟，升温至70℃，加入二甲基苄胺，继续升温至150℃后搅拌1小时，环氧当量达到800-1000后，降温加入甲基异丁基酮、丙二醇单丁醚，并持续降温至100℃，加入二乙醇胺，在100℃保温1小时后苯乙胺，加入后升温至110℃保温2h，保温结束后降温至80℃以下获得刚性胺改性环氧树脂；
[0076]
s3、制备丙烯酸辅树脂：
[0077]
该丙烯酸辅树脂的配方如下：80.16g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、23.71g磷酸酯功能单体pam200、63.46g甲基丙烯酸脲基酯、83.50g苯乙烯、8.02g偶氮二异丁腈、76.82g甲基
异丁基酮；
[0078]
按配方量将80.16g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、23.71g磷酸功能单体pam200、63.46g甲基丙烯酸脲基酯、83.50g苯乙烯、5.35g偶氮二异丁腈混合均匀待用，称为混合液1；将2.67g偶氮二异丁腈和42.25g甲基异丁基酮混合均匀待用，称为混合液2；将34.57g甲基异丁基酮加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到95℃，开始滴加混合液1，4小时滴完后保温半小时，然后滴加混合液2，半小时滴完，然后保温1小时，然后降温到45℃以下出料，获得所述的丙烯酸辅树脂；
[0079]
s4、制备高硬度乳液：
[0080]
该高硬度乳液的配方如下：264.32g刚性胺改性环氧树脂、13.22g丙烯酸辅树脂、99.12g高交联度刚性交联剂、13.22g醋酸和437.78g去离子水；
[0081]
将刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂、高交联度刚性交联剂加入反应容器中，在65℃条件下搅拌1小时，加入中和剂醋酸，在55℃下搅拌1小时，然后将去离子水一次性加入反应容器中，继续在45℃以下的条件高速搅拌2小时，得到该高硬度乳液；
[0082]
s5、制备高硬度色浆：
[0083]
高硬度色浆的配方为：170.04g刚性胺改性环氧树脂、5.95g醋酸、4.80g乳酸铋、236.85g去离子水、5.95gkh-550硅烷偶联剂、4.80g104bc消泡剂、29.76g炭黑、132.03g陶瓷粉、19.8g聚丙烯酸微粉；
[0084]
将刚性胺改性环氧树脂加入分散杯中，在搅拌状态下依次加入中和剂醋酸，加入后搅拌15分钟，然后加入乳酸铋、去离子水、kh-550硅烷偶联剂、104bc消泡剂进行分散10分钟，然后加入炭黑、陶瓷粉、聚丙烯酸微粉，分散30分钟后，进行砂磨，研磨至细度≤15μm，得到该高硬度色浆；
[0085]
s6、将高硬度乳液和高硬度色浆按照1:6的质量比进行混合，配制成高硬度电泳涂料。
[0086]
对比例1
[0087]
该高硬度电泳涂料的制备方法同实施例1，仅将高硬度乳液制备中原料“丙烯酸辅树脂”去掉，其他条件不变。
[0088]
对比例2
[0089]
取该电泳涂料为加工行业通用的电泳涂料。
[0090]
性能测试
[0091]
取实施例1-3及对比例1和2的电泳涂料，在电泳槽中熟化4小时，之后设置电泳电压为150v、槽液温度为30℃，将底材冷轧板置于电泳槽中电泳60秒，控制膜厚在20-25μm，最后在180℃条件下固化20分钟，得到涂覆测试例和涂覆对比例，按相关标准文件对其进行测评，记录数据，如表1。
[0092]
表1
[0093][0094]
由表1可知，本发明提供的高硬度电泳涂料，通过色浆和乳液配方的设计最终应用硬度达到4h，槽液循环稳定性好，具有硬度高、涂膜致密、耐斑性优、附着力强、耐磨性佳等特点，特别适用于导轨、家具、眼镜架、办公文具
……
等对于漆膜硬度有较高要求的产品环保涂装，作为“底面合一”涂装防护使用。同时由于配方设计刚柔协同，既体现了良好的应用性能，为在原有环氧电泳漆基础上，其有着突破性的硬度性能，也保留着环氧电泳漆原有的耐蚀性，漆膜耐盐雾性依然高达1000小时。
[0095]
对于上述有益效果，发明人初步研究分析后，认为其可能的原理如下：首先，通过双酚a对小分子环氧树脂进行扩链提高主链的分子量，通过引入苯乙胺进行改性，提高树脂主体的刚性和硬度。制备含脲基和磷酸基的丙烯酸辅树脂进行复配提高主体因刚性强引发的润湿不良问题，提高基材附着力，改善漆膜外观及流平，提高基材附着和耐冲击性能。选择多苯基多亚甲基多异氰酸酯为多官能度的异氰酸酯，tdi为小分子的异氰酸酯，两者经tmp及丙二醇再扩后制备的固化剂，在单位面积的涂装范围上，与改性环氧树脂交联，产生更高的交联密度，具有非常优异的耐水性和耐盐雾性。色浆方案中加入陶瓷粉作为主填料
提高产品的硬度，加入聚丙烯酸微粉作为协同填料，进一步提高产品的耐磨和硬度效果。
[0096]
综上所述：本发明的高硬度乳液采用刚性胺改性环氧树脂，胺化后加高交联度刚性交联剂，提高交联密度，同时引入含脲基和磷酸基的丙烯酸辅树脂进行复配，提高了刚性强引发的润湿不良问题以及提高基材附着力。高硬度色浆通过筛选填料，选择聚丙烯酸微粉协同制备。色浆和乳液通过一定比例应用硬度效果达到4h，槽液循环稳定性好，具有硬度高、涂膜致密、附着力强、耐磨性佳等特点。
[0097]
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高硬度电泳涂料，其特征在于，包括重量比为1:(4-6)的高硬度乳液和高硬度色浆，所述高硬度乳液包括刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂和高交联度刚性交联剂，所述高硬度色浆包括采用陶瓷粉作为主填料、聚丙烯酸微粉协同的填料体系。2.根据权利要求1所述的一种高硬度电泳涂料，其特征在于，所述高硬度乳液包括以下组分：刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂、高交联度刚性交联剂、酸性中和剂和去离子水。3.根据权利要求2所述的一种高硬度电泳涂料，其特征在于，按重量份数计，所述高硬度乳液包括以下组分：4.根据权利要2所述的一种高硬度电泳涂料，其特征在于，按重量份数计，所述刚性胺改性环氧树脂包括以下组分：5.根据权利要2所述的一种高硬度电泳涂料，其特征在于，按重量份数计，所述丙烯酸辅树脂包括以下组分：辅树脂包括以下组分：6.根据权利要2所述的一种高硬度电泳涂料，其特征在于，按重量份数计，所述高交联度刚性交联剂包括以下组分：
7.根据权利要1所述的一种高硬度电泳涂料，其特征在于，所述高硬度色浆包括以下组分：刚性胺改性环氧树脂、酸性中和剂、乳酸铋、硅烷偶联剂、消泡剂、炭黑、填料和去离子水。8.根据权利要7所述的一种高硬度电泳涂料，其特征在于，按重量份数计，所述高硬度色浆包括以下组分：9.根据权利要7所述的一种高硬度电泳涂料，其特征在于，所述酸性中和剂为醋酸、乳酸或两者任意比例的混合。10.制备权利要求1至9中任一权利要求所述的一种高硬度电泳涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、制备高交联度刚性交联剂：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯、tdi、甲基异丁基酮加入四口烧瓶中，通氮气，升温到70℃，滴加乙二醇乙醚，滴加完成后在75℃保温2小时，缓慢加入tmp，加入后升温至80℃保温1小时，然后滴加丙二醇，滴加完成后80℃保温1小时，检测nco＜1，加入乙二醇丁醚，降温到60℃以下出料，得到高交联度刚性交联剂；s2、制备刚性胺改性环氧树脂：在带搅拌杆、冷凝管的烧瓶中加入双酚a环氧树脂和双酚a，通氮气搅拌10分钟，升温至70℃，加入二甲基苄胺，继续升温至150℃后搅拌1小时，环氧当量达到800-1000后，降温加入甲基异丁基酮、丙二醇单丁醚，并持续降温至100℃，加入二乙醇胺，在100℃保温1小时后加入苯乙胺，加入后升温至110℃保温2h，保温结束后降温至80℃以下得到刚性胺改性环氧树脂；
s3、制备丙烯酸辅树脂：将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、磷酸功能单体pam200、甲基丙烯酸脲基酯、苯乙烯、偶氮二异丁腈混合均匀待用，称为混合液1；将偶氮二异丁腈和甲基异丁基酮混合均匀待用，称为混合液2；将甲基异丁基酮加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到95℃，开始滴加混合液1，4小时滴完后保温半小时，然后滴加混合液2，半小时滴完，然后保温1小时，降温到45℃以下出料，得到丙烯酸辅树脂；s4、制备高硬度乳液：将刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂、高交联度刚性交联剂加入反应容器中，在55-65℃条件下搅拌1小时，加入中和剂醋酸，在50-55℃下搅拌1小时，然后将去离子水一次性加入反应容器中，继续在45℃以下的条件高速搅拌2小时，得到高硬度乳液；s5、制备高硬度色浆：将刚性胺改性环氧树脂加入分散杯中，在搅拌状态下依次加入中和剂醋酸，加入后搅拌15分钟，然后加入乳酸铋、去离子水、kh-550硅烷偶联剂、104bc消泡剂进行分散10分钟，然后加入炭黑、陶瓷粉、聚丙烯酸微粉，分散30分钟后，进行砂磨，研磨至细度≤15μm，得到高硬度色浆；s6、将高硬度乳液和高硬度色浆按照比例混合，配制成高硬度电泳涂料。

技术总结
本发明公开了一种高硬度电泳涂料，包括重量比为1:(4-6)的高硬度乳液和高硬度色浆，所述高硬度乳液包括刚性胺改性环氧树脂、丙烯酸辅树脂和高交联度刚性交联剂，所述高硬度色浆包括采用陶瓷粉作为主填料、聚丙烯酸微粉协同的填料体系。该高硬度乳液采用刚性胺改性环氧树脂，胺化后加高交联度刚性交联剂，提高交联密度，同时引入含脲基和磷酸基的丙烯酸辅树脂进行复配，提高了刚性强引发的润湿不良问题以及提高基材附着力。高硬度色浆通过筛选填料，选择聚丙烯酸微粉协同制备。色浆和乳液通过一定比例应用硬度效果达到4H，槽液循环稳定性好，具有硬度高、涂膜致密、附着力强、耐磨性佳等特点。等特点。


技术研发人员：胡浩东 刘薇薇 周贤 赵颖 郭辉 黄磊 贾龙娟
受保护的技术使用者：浩力森化学科技（江苏）有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/10/6