[发明专利]一种金属阴极电泳涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，特别涉及一种金属阴极电泳涂料及其制备方法。

背景技术

电泳涂装是目前一种比较新的涂装工艺。它是一种水溶性的带有正(或负)电荷的有机涂料，以较稀的浓度均匀的溶解(或分散)在水溶液中，将具有导电性的工件(被涂物)作为阴极(或阳极)另将金属板或碳板作为阳极(或阴极)，在一定的工艺条件下，在两极间通人直流电流(必须施加较高的电压)，使电泳涂料在工件上均匀地沉积出来，形成一种不溶于水的有机涂膜。经过一定的温度烘干固化，而得到一种硬度较高的有机涂膜，起到防腐和表面装饰的作用。

阴极电泳涂料与传统工艺相比，具有无可比拟的优越性。

(1)具有优异的防腐蚀性能和附着力。

(2)具有涂膜平整、耐水性、耐化学性好等特点。

(3)具有突出的环保优势，以水作为溶剂，降低了VOC的挥发。

(4)具有容易实现自动化连续生产，提高生产效率。

(5)具有适合形状复杂工件的涂装，如边缘棱角、孔穴工件、内腔、缝隙等

(6)具有电泳涂装效率高，采用全封闭循环系统，涂料几乎100％利用。

在20世纪60年代初期，美国PPG公司帮助福特汽车公司建立了世界上第一条电泳涂装生产线，用于汽车底漆，从而使电泳涂装从研究阶段正式转入了工业生产。20世纪70年代，美国PPG公司首先开发了防腐性能较强的阴极电泳涂料，使美国福特汽车公司和通用汽车公司于1977年建立了阴极电泳涂装生产线，用于汽车车身的电泳涂装，促进了电泳涂装工业的发展。

20世纪80年代以来，美国、法国、日本、意大利等国相继开发出了厚膜阴极电泳涂料、彩色电泳涂料、低温固化电泳涂料、哑光电泳涂料等，促进了电泳涂装工业的迅速发展，使电泳涂装广泛地运用于汽车、轻工、建筑材料、家具、电器等各个行业。1982年开始，日本等国开创了在电镀层上进行电泳涂装。随着电泳涂料品种的增加，质量的提高，电泳涂装工艺的不断完善，进一步发展了电镀在装饰防护领域的应用，也促进了电泳涂装工业的发展。

在我国，电泳涂装起始于20世纪70年代初期，如用于缝纫机机身的打底，不但提高了产品质量，同时改善了工人的操作条件，有利于环境保护。在20世纪80年代末以来，北京、广东、四川、江苏等省市开始研制聚氨酯、丙烯酸、环氧树脂型的电泳涂料。同时，英国、美国、日本等国外的一些厂商也逐渐将电泳涂装技术引入我国，推动了电泳涂装技术在我国电镀行业的运用。电泳涂装广泛地运用于钟表、眼镜、灯饰、小五金(钢笔、烟具、皮带扣、拉链等)等行业。

阴极电泳涂料由于具有一系列的优点，因此越来越为人们所重视，特别是在汽车工业发达的国家。然而随着社会的不断进步，对于目前电泳涂料的使用范围以及性能已经不能满足涂装产品更高的质量要求，国内外很多涂料公司对阴极电泳涂料的配方和工艺条件不断改进，取得了一定的成就，但是目前还存在一些有待改进的地方，如以性能优良的环氧树脂为主体的电泳涂料固化温度较高，耐酸、耐碱以及耐盐雾性能不能进一步满足更高的质量要求，还有对于工件的棱角与尖端涂膜的覆盖性较差等，这些方面成为了阴极电泳涂料进一步发展需要解决的难题。

申请号为201210363919.8的中国专利公开了一种高泳透力阴极电泳涂料用树脂乳液及其制备方法，乳液由多种单分子胺胺化的改性环氧树脂与一种或两种全封闭型芳香族多异氰酸酯加热共混后，用有机酸中和，再用去离子水分散制得，提供了一种挥发性有机化合物含量低，福特盒法泳透力达22cm以上的高泳透力阴极电泳涂料用树脂乳液；申请号为03132255.7的中国专利公开了一种低温固化的阴极电泳涂料用树脂乳液，由改性环氧树脂、多元胺和封闭型多异氰酸酯经化学反应和混合，再用有机酸中核后，形成树脂乳液，其目的在于消除了高温固化所造成的诸多弊端，120-140℃漆膜固化充分，装饰性好，不变黄。但是以上公开的文献中对于阴极电泳涂料性能的改进并不是非常显著，对于漆膜的耐酸、耐碱、耐盐雾、耐沸水等性能的改进并不大，因此需要进一步进行深入研究，开发一种性能优异的阴极电泳涂料。

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种金属阴极电泳涂料及其制备方法，提高涂料漆膜的耐酸、耐碱、耐中性盐雾以及耐沸水性能，同时克服工件棱角或尖端漆膜附着力差的问题。

本发明是通过以下技术手段实现的：