薄膜耐磕碰阴极电泳涂料及其制备方法与流程

本发明涉及阴极电泳涂料，特别涉及薄膜耐磕碰阴极电泳涂料及其制备方法。

背景技术：

1、阴极环氧电泳涂料作为高性价比、耐腐蚀性、良好的腔体渗透性、较好的防腐保护、漆膜均一的水性涂料；广泛应用于汽车、机械制造、电子设备、建筑结构等领域，特别是在金属制品的加工业中；其中在金属制品的加工业中，通常对机械零件进行一层电泳涂层处理，提高装饰性及耐腐蚀性。常规电泳涂层对金属制品电泳后的下线堆砌及包装环节，对于不规则形状或有锐边的金属件，电泳后的包装和堆砌过程中容易磕碰掉漆，这会影响涂层的美观和耐腐蚀性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供薄膜耐磕碰阴极电泳涂料及其制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

2、一方面，本发明提供的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，包括以下组分：

3、二环己胺改性环氧树脂、偶联剂、无机纤维粉末、炭黑、高岭土、硅酸盐填料和去离子水。

4、在某些实施方案中，所述二环己胺改性环氧树脂包括以下重量份数的组分：

5、

6、在某些实施方案中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂中的一种或多种。

7、在某些实施方案中，所述酮类溶剂为丙酮、丁酮、甲基异丁基酮中的一种或多种。

8、在某些实施方案中，所述二环己胺改性环氧树脂由以下步骤制得：

9、s1、将环氧树脂、双酚a树脂、三苯基膦、壬基酚、酮类溶剂在140-150℃下进行扩链反应60min，得到环氧当量为650-750的环氧树脂；

10、s2、将环氧树脂降温至120-125℃后停止搅拌，加入二环己胺，加料结束后开启搅拌，保温反应60min，得到胺值为60-65mg koh/g的树脂；

11、s3、将上述树脂降温至60-65℃后，于搅拌状态下加有机酸，得到中和度为80-85％的离子化树脂。

12、其中：步骤s2中将环氧树脂降温至120-125℃的目的是为了更好的控制二环己胺与环氧树脂的反应速率。

13、步骤s2中搅拌的速率为300±50rpp/min，并控制保温反应60min，能够确保二环己胺与环氧树脂之间充分反应。

14、步骤s2中通过测定胺值，评估二环己胺与环氧树脂的反应程度。较高的胺值表明树脂中含有较多的未反应胺基，这有助于进一步提高树脂的柔韧性和热稳定性。通过精确控制反应条件和二环己胺的加入量，制备出具有期望胺值的二环己胺改性环氧树脂。

15、步骤s3中在完成胺化反应后，将树脂混合物降温至60-65℃。这个温度范围有助于控制反应速率和确保有机酸与树脂的均匀混合，搅拌状态下向树脂混合物中加入有机酸。搅拌有助于确保有机酸与树脂的均匀分散，从而提高中和反应的效率。有机酸与树脂中的胺基发生反应，形成离子化树脂。中和度是指有机酸与树脂中胺基反应的程度，本步骤中得到的离子化树脂的中和度为80-85％，在整个制备过程中，需要控制树脂固体份(即树脂中固体成分的含量)在65-69％之间。固体份的控制对于树脂的粘度、流动性和最终产品的性能至关重要。

16、经过胺化改性后环氧树脂具有更好的热稳定性。三维网络结构使得树脂在高温下具有更好的抗热分解能力，延长了材料的使用寿命。改性后的环氧树脂具有更高的韧性，能够在受到冲击或变形时吸收更多的能量，而不易发生断裂。在工业环境中的适用性得到增强，可以在更广泛的温度范围和更苛刻的工作条件下使用，适用于各种工业应用，如汽车、航空航天、电子和建筑行业。

17、在某些实施方案中，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

18、在某些实施方案中，所述无机纤维粉末的粒径为1000-2000μm。

19、在某些实施方案中，所述炭黑为色素炭黑；所述高岭土为水洗高岭土或煅烧高岭土。

20、在某些实施方案中，所述硅酸盐填料为片状结构。

21、另一方面，本发明提供的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料的制备方法，包括以下步骤：

22、将二环己胺改性环氧树脂放入敞口的容器中；

23、在搅拌状态下，向容器中依次加入去离子水、偶联剂和无机纤维粉末进行分散；

24、停止搅拌，静置30min；

25、继续加入炭黑和高岭土，搅拌；

26、最后加入酸盐填料和去离子水以调整粘度，控制粘度为50″-90″(涂-4杯粘度)，即得到所述电泳涂料。

27、有益效果：本发明通过加热和添加催化剂方式(如双酚a树脂、三苯基膦和壬基酚)，增加环氧树脂的分子量，在控制温度和搅拌的条件下，二环己胺与环氧树脂反应，形成胺化的环氧树脂。通过加入有机酸，使胺化的环氧树脂部分中和，形成离子交换树脂。选用层状结构的硅酸盐填料有助于提高涂层的平整度和电绝缘性。同时选用针状的无机纤维粉末填料，与树脂的线性结构相似，有助于增强涂层的机械性能。通过将层状硅酸盐填料与针状无机纤维粉末填料复配使用，实现电泳涂膜的叠层效果，从而改善涂层的综合性能。应用无机纤维粉体的线性特点与树脂线性结构相似原理，与树脂共混后整个体系形成丝状相互牵缠在一起，增强涂层的韧性和耐磕碰性能，有助于在低膜厚条件下实现良好的耐磕碰性能，节约材料和降低成本，通过这种创新的涂料配方和制备工艺，适用于汽车、机械制造、电子设备等领域的表面保护和装饰。

技术特征：

1.薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，其特征在于，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，其特征在于，所述二环己胺改性环氧树脂包括以下重量份数的组分：

3.根据权利要求2所述的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，其特征在于，所述酮类溶剂为丙酮、丁酮、甲基异丁基酮中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，其特征在于，所述二环己胺改性环氧树脂由以下步骤制得：

6.根据权利要求1所述的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

7.根据权利要求1所述的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，其特征在于，所述无机纤维粉末的粒径为1000-2000μm。

8.根据权利要求1所述的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，其特征在于，所述炭黑为色素炭黑；所述高岭土为水洗高岭土或煅烧高岭土。

9.根据权利要求1所述的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，其特征在于，所述硅酸盐填料为片状结构。

10.制备权利要求1至9中任一项所述的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了提供的薄膜耐磕碰阴极电泳涂料，包括以下组分：二环己胺改性环氧树脂、偶联剂、无机纤维粉末、炭黑、高岭土、硅酸盐填料和去离子水。以及制备方法，具体为：将二环己胺改性环氧树脂放入敞口的容器中；在搅拌状态下，向容器中依次加入去离子水、偶联剂和无机纤维粉末进行分散；停止搅拌，静置30min；继续加入炭黑和高岭土，搅拌；最后加入酸盐填料和去离子水以调整粘度，控制粘度为50″‑90″(涂‑4杯粘度)，即得到所述电泳涂料。通过该薄膜耐磕碰阴极电泳涂料制得的电泳涂层的装饰性和耐磕碰效果优异。技术研发人员：贾龙娟,刘薇薇,周贤,赵颖,黄磊,倪锦程受保护的技术使用者：浩力森涂料（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17