無錫環保型電泳漆及其製備方法

2023-08-01 01:18:51

專利名稱：無錫環保型電泳漆及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種電泳漆及其製備方法，尤其是一種不含金屬錫的環保型電泳漆及其製備方法。
背景技術：
電泳塗裝是利用外加直流電場使懸浮於水性塗料中的樹脂和顏料等微粒定向遷移並沉積於電極之上的基底表面的塗裝方法。該塗裝方法具有自動化程度，適宜於大規模流水線作業，水性環保，塗膜均勻，易管理，塗料利用率高，泳透力好，防鏽性能優越等特點。電泳漆自上世紀六十年代首次在美國福特公司塗裝線上得到應用以來，在工業領域得到廣泛應用，主要應用在汽車車身、配件、摩託車及配件、工程機械、家用電器、電子和 3C產品、家俱配件、農用機械等行業與領域。空調壓縮機現在塗裝工藝百分之九十以上採用了陰極電泳漆，使用的電泳漆均含有金屬錫化合物。近年來，歐盟對家電產品的金屬等對人體或環境有危害物質的含量控制日趨嚴格。ROHS對六種重金屬及相關化合物限制，REACH對38種化合物限制，最新對家電產品的DBT、DOT含量有具體的含量限制。但是，目前的電泳漆產品無法達到上述的含量控制要求。

發明內容
本發明的目的在於解決上述技術問題，提供一種不含金屬錫的環保型電泳漆；同時，本發明還提供一種所述電泳漆的製備方法。為實現上述目的，本發明採取的技術方案為一種無錫環保型電泳漆，其特徵在於，所述電泳漆由顏料、樹脂和水混合而成；所述顏料包含以下重量份的組分鈦白粉30-35份，瓷土 5-10份，氧化鋁1_5份，碳黑< I份，環氧樹脂5-10份，水30-35份，乙二醇丁醚5-10份；所述樹脂包含以下重量份的組分環氧樹脂20-25份，丙烯酸樹脂1-5份，聚氨酯樹脂5-10份，水55-60份，乙二醇丁醚1-5份，乙二醇己醚I份。作為本發明所述電泳漆的優選實施方式，所述顏料、樹脂和水的比例為顏料樹脂水=1:3-4:5-6。作為本發明所述電泳漆的優選實施方式，所述水均為純水。作為本發明所述電泳漆的優選實施方式，所述顏料採用以下製備方法製備而成(I)預混用乙二醇丁醚將容器清洗乾淨，然後在容器中加入分散樹脂、水，在600rpm的速度下攪拌5分鐘,至分散均勻；然後在攪拌同時加入助劑，在900rpm速度下攪拌30分鐘；然後在攪拌的同時加入碳黑，在900rpm速度下攪拌30分鐘；最後在攪拌的同時加入填料，並在900rpm速度下攪拌60分鐘,得到預混眾；(2)砂磨將預混後的預混漿送入砂磨機砂磨，至用GB標準判斷，砂磨細度(15iim，及用JIS標準判斷，砂磨細度< 5 Pm，砂磨後得到砂磨漿；
(3)調稀將砂磨漿打入調稀缸中，邊攪拌邊加入分散樹脂，在600rpm速度下攪拌10分鐘；(4)過濾包裝，即得成品。優選地，所述步驟(I)中的分散樹脂為FAD-3010和FAD-1010的混合物，所述水為純水DIW (ED級)，所述助劑為KATX，所述碳黑為BW-1001，所述填料為MXK202 ;所述步驟(3)中的分散樹脂為FAD-3010。更優選地，所述顏料的製備方法中，步驟(I)預混過程中的溫度為5-40°C，預混後得到的預混漿的粘度為75-80KU/25°C ;步驟(2)砂磨過程中，砂磨介質為0. 8-1. 25mm鋯珠，砂磨方式為砂磨溫度5-40°C，砂磨過程中，預混漿需要在200rpm的速度下連續攪拌；步驟(3)中砂磨漿打入調稀缸的過程中，調稀缸在5-40°C下連續攪拌；步驟(4)中的過濾採用濾袋和濾芯過濾。作為本發明所述電泳漆的優選實施方式，所述樹脂採用以下製備方法製備而成在鈦白粉中加入環氧改性陽離子樹脂後，開始攪拌，加入微凝膠，從NHC滴加罐中滴加銨鹽，滴加完成後，加入水，攪拌均勻後過濾即得產品。優選地，所述樹脂的製備方法中，從NHC滴加罐中滴加銨鹽時，流量為lkg/min，滴加完成後，攪拌時間為20分鐘。本發明還提供一種上述所述無錫環保電泳漆的製備方法，包括以下步驟 (I)將顏料、樹脂和水按照顏料樹脂水=1:3-4:5-6的比例在混合槽中混合，在40°C下，敞口熟化16-24小時，用水補充揮發部分液體，分別在120V、150V、180V、210V的電壓下進行制板，塗裝條件為 溫度30°C ±0. 5°C，時間3分鐘(含30秒軟啟動)，烘烤溫度140°C，烘烤時間20分鐘，確定20微米時的塗裝電壓；(2)在混合罐中泵入環氧改性陽離子樹脂、微凝膠、水，在高速攪拌下慢慢從滴加漏鬥中加入銨鹽，加完後，攪拌均勻；(3)過濾包裝，即得產品。作為本發明所述電泳漆的製備方法的優選實施方式，所述步驟(2)中NHC滴加速 度為lKG/3min，加完後的攪拌時間為20分鐘；步驟(3)中採用20 u CUN0+25 u OFM過濾。以往電泳漆中為了加強防腐能力，加入了鉛等重金屬。從2000年以來，各國對鉛等重金屬元素的使用有了明確的禁令，所以無鉛電泳漆替代了原來的含鉛產品。隨著人們對環保的高要求以及歐盟等的ROHS，REACH管控要求，錫及其化合物的使用也被提上了限量物質名單。本發明申請通過使用非限量物鉍鹽，加速電泳漆樹脂的固化進程，並降低顏料的沉積速度，從而替代了原含錫化合物電泳漆本發明申請所述的顏料、樹脂和水是單獨出售的，使用時，將三者按照一定的比例混合即可。具體的使用方式為通過試驗確認好客戶現場的電泳主槽及主循環系統已清洗完成並符合要求，投入槽體積的三分之一的純水，並加入電泳樹脂，開啟主循環系統和恆溫系統，加入計算好的顏料量，最後通過純水調整液位。熟化24-36H後即可進行塗裝。本發明所述無錫環保電泳漆，不含DBT、DOT等金屬錫化合物，低溫固化(140°C，20分鐘)，較PPG同類產品固體溫度低10°C以上，而且防腐性能及耐中性鹽霧性能優良。
具體實施方式
為更好的說明本發明的目的、技術方案和優點，下面將結合具體實施例對本發明作進一步描述。實施例I本發明一種無錫環保型電泳漆的一種實施例，所述電泳漆由顏料、樹脂和水按照質量比為顏料樹脂冰=1:3:6的比例混合而成； 其中，顏料含有以下重量份的組分鈦白粉30份，瓷土 10份，氧化鋁I份，碳黑0. 8份，環氧樹脂10份，水30份，乙二醇丁醚5份；樹脂含有以下重量份的組分環氧樹脂20份，丙烯酸樹脂I份，聚氨酯樹脂10份，水55份，乙二醇丁醚I份，乙二醇己醚I份。
本實施例所述無錫環保型電泳漆，採用以下方法製備而成顏料的製備(I)預混用乙二醇丁醚將容器清洗乾淨，然後在容器中加入FAD-3010、DIff (ED級)、FAD-1010，在600rpm的速度下攪拌5分鐘，至分散均勻；然後在攪拌同時加入KATX，在900rpm速度下攪拌30分鐘；然後在攪拌的同時加入BW-1001，在900rpm速度下攪拌30分鐘；最後在攪拌的同時加入MXK202，並在900rpm速度下攪拌60分鐘，得到預混漿；預混過程中的溫度為5-40°C，預混後得到的預混漿的粘度為75-80KU/25°C ；(2)砂磨將預混後的預混漿送入砂磨機砂磨，砂磨介質為0. 8-1. 25mm鋯珠，砂磨方式循環30分鐘後，lpass，砂磨溫度5-40°C，至用GB標準判斷，砂磨細度彡15pm，及用JIS標準判斷，砂磨細度< 5 u m，砂磨過程中，預混漿在5-40°C下連續低溫攪拌，砂磨後得到砂磨漿；(3)調稀將砂磨漿打入調稀缸中，砂磨漿打入調稀缸的過程中，調稀缸在5_40°C下連續攪拌；邊攪拌邊加入FAD-3010，在600rpm速度下攪拌10分鐘；(4)用5 ii濾袋和3 U濾芯過濾，過濾後即得顏料。樹脂的製備在BT-101中加入環氧改性陽離子樹脂後，開始攪拌，加入微凝膠項，從NHC滴加罐中滴加銨鹽，流量為lkg/min，滴加完成後，加入純水，攪拌20分鐘至均勻後過濾即得樹脂。使用時，按照以下步驟在客戶現場配製成電泳漆( I)將顏料、樹脂和水按照顏料樹脂水=1: 3:6的比例在混合槽中混合，所述純水的電導率小於2 ii s/cm,在40°C下，敞口熟化16-24小時,用水補充揮發部分液體,分別在120V、150V、180V.210V的電壓下進行制板，塗裝條件為溫度30°C ±0. 5°C，時間3分鐘(含30秒軟啟動)，烘烤溫度140°C，烘烤時間20分鐘，確定20微米時的塗裝電壓；(2)在混合罐中泵入環氧改性陽離子樹脂、微凝膠、水，在高速攪拌下慢慢從滴加漏鬥中加入銨鹽，NHC滴加速度為lKG/3min，加完後，攪拌20分鐘至均勻；(3)用20 ii CUN0+25 U OFM過濾，包裝，即得本實施例所述電泳漆。實施例2本發明一種無錫環保型電泳漆的一種實施例，所述電泳漆由顏料、樹脂和水按照質量比為顏料樹脂冰=1:4:6的比例混合而成；其中，顏料含有以下重量份的組分鈦白粉35份，瓷土 5份，氧化鋁5份，碳黑0. 5份，環氧樹脂5份，水35份，乙二醇丁醚10份；
樹脂含有以下重量份的組分環氧樹脂25份，丙烯酸樹脂5份，聚氨酯樹脂5份，水60份，乙二醇丁醚5份，乙二醇己醚I份。所述顏料、樹脂以及使用時電泳漆的製備方法同實施例I。實施例3本發明一種無錫環保型電泳漆的一種實施例，所述電泳漆由顏料、樹脂和水按照質量比為顏料樹脂冰=1:3:5的比例混合而成；其中，顏料含有以下重量份的組分鈦白粉32份，瓷土 8份，氧化鋁2份，碳黑0. 3份，環氧樹脂7份，水32份，乙二醇丁醚9份；樹脂含有以下重量份的組分環氧樹脂22份，丙烯酸樹脂4份，聚氨酯樹脂9份，水56份，乙二醇丁醚3份，乙二醇己醚I份。所述顏料、樹脂以及使用時電泳漆的製備方法同實施例I。實施例4本發明一種無錫環保型電泳漆的一種實施例，所述電泳漆由顏料、樹脂和水按照質量比為顏料樹脂冰=1:4:5的比例混合而成；其中，顏料含有以下重量份的組分鈦白粉34份，瓷土 6份，氧化鋁4份，碳黑0. I份，環氧樹脂6份，水34份，乙二醇丁醚7份；樹脂含有以下重量份的組分環氧樹脂24份，丙烯酸樹脂2份，聚氨酯樹脂6份，水58份，乙二醇丁醚4份，乙二醇己醚I份。所述顏料、樹脂以及使用時電泳漆的製備方法同實施例I。實施例5性能試驗分別採用實施例1、2、3和4所得無錫環保電泳漆分別按照以下標準進行試驗，檢測結果取平均值，詳細結果及試驗條件見表I。表I試驗結果及試驗條件
權利要求
1.一種無錫環保型電泳漆，其特徵在於，所述電泳漆由顏料、樹脂和水混合而成； 所述顏料包含以下重量份的組分鈦白粉30-35份，瓷土 5-10份，氧化鋁1-5份，碳黑< I份，環氧樹脂5-10份，水30-35份，乙二醇丁醚5-10份； 所述樹脂包含以下重量份的組分環氧樹脂20-25份，丙烯酸樹脂1-5份，聚氨酯樹脂5-10份,水55-60份，乙二醇丁醚1-5份，乙二醇己醚I份。
2.如權利要求I所述的無錫環保型電泳漆，其特徵在於，所述顏料、樹脂和水的比例為顏料樹脂水=1:3-4:5-6。
3.如權利要求I或2所述的無錫環保型電泳漆，其特徵在於，所述水均為純水。
4.如權利要求I所述的無錫環保型電泳漆，其特徵在於，所述顏料採用以下製備方法製備而成 (1)預混用乙二醇丁醚將容器清洗乾淨，然後在容器中加入分散樹脂、水，在600rpm的速度下攪拌5分鐘,至分散均勻；然後在攪拌同時加入助劑，在900rpm速度下攪拌30分鐘；然後在攪拌的同時加入碳黑，在900rpm速度下攪拌30分鐘；最後在攪拌的同時加入填料，並在900rpm速度下攪拌60分鐘,得到預混眾； (2)砂磨將預混後的預混漿送入砂磨機砂磨，至用GB標準判斷，砂磨細度<15 m，及用JIS標準判斷，砂磨細度< 5 u m，砂磨後得到砂磨漿； (3)調稀將砂磨漿打入調稀缸中，邊攪拌邊加入分散樹脂，在600rpm速度下攪拌10分鐘； (4)過濾包裝，即得成品。
5.如權利要求4所述的無錫環保型電泳漆，其特徵在於，所述步驟(I)中的分散樹脂為FAD-3010和FAD-1010的混合物，所述水為ED級的純水DIW，所述助劑為KATX，所述碳黑為BW-1001，所述填料為MXK202 ;所述步驟(3)中的分散樹脂為FAD-3010。
6.如權利要求4所述的無錫環保型電泳漆，其特徵在於，所述顏料的製備方法中，步驟(I)預混過程中的溫度為5-40°C，預混後得到的預混漿的粘度為75-80KU/25°C;步驟(2)砂磨過程中，砂磨介質為0. 8-1. 25mm鋯珠，砂磨方式為砂磨溫度5-40°C，砂磨過程中，預混漿需要在200rpm的速度下連續攪拌；步驟(3)中砂磨漿打入調稀缸的過程中，調稀缸在5-40°C下連續攪拌；步驟(4)中的過濾採用濾袋和濾芯過濾。
7.如權利要求I所述的無錫環保型電泳漆，其特徵在於，所述樹脂採用以下製備方法製備而成在鈦白粉中加入環氧改性陽離子樹脂後，開始攪拌，加入微凝膠，從NHC滴加罐中滴加銨鹽，滴加完成後，加入水，攪拌均勻後過濾即得產品。
8.如權利要求7所述的無錫環保型電泳漆，其特徵在於，所述樹脂的製備方法中，從NHC滴加罐中滴加銨鹽時，流量為lkg/min，滴加完成後，攪拌時間為20分鐘。
9.一種如權利要求I所述無錫環保型電泳漆的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟 (1)將顏料、樹脂和水按照顏料樹脂水=1 3-4:5-6的比例在混合槽中混合，在40°C下，敞口熟化16-24小時，用水補充揮發部分液體，分別在120V、150V、180V、210V的電壓下進行制板，塗裝條件為溫度30°C ±0. 5°C，時間3分鐘(含30秒軟啟動)，烘烤溫度140°C，烘烤時間20分鐘，確定20微米時的塗裝電壓； (2)在混合罐中泵入環氧改性陽離子樹脂、微凝膠、水，在高速攪拌下慢慢從滴加漏鬥中加入銨鹽，加完後，攪拌均勻；(3)過濾包裝，即得產品。
10.如權利要求9所述無錫環保型電泳漆的製備方法，其特徵在於，所述步驟(2)中NHC滴加速度為lKG/3min，加完後的攪拌時間為20分鐘；步驟(3)中採用20 y CUNO+25 y OFM過濾。
全文摘要
本發明公開一種無錫環保型電泳漆，所述電泳漆由顏料、樹脂和水混合而成；所述顏料包含以下重量份的組分鈦白粉30-35份，瓷土5-10份，氧化鋁1-5份，碳黑＜1份，環氧樹脂5-10份，水30-35份，乙二醇丁醚5-10份；所述樹脂包含以下重量份的組分環氧樹脂20-25份，丙烯酸樹脂1-5份，聚氨酯樹脂5-10份，水55-60份，乙二醇丁醚1-5份，乙二醇己醚1份。本發明所述無錫環保型電泳漆，不含DBT、DOT等金屬錫化合物，防腐性能及耐中性鹽霧性能優良。同時，本發明還公開一種所述電泳漆的製備方法，所述製備方法操作簡單，方便實現。
文檔編號C09D133/00GK102702928SQ20121021610
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者劉建, 劉英明, 汪利清, 王勇, 譚傳華 申請人:廣州立邦塗料有限公司