技術領域

本發明涉及一種丙烯酸系陰極電泳涂料用顏料分散樹脂及其顏料漿。

背景技術

陰極電泳涂料自從上世紀70年代出現以來，就以其優異的涂膜綜合性能，高涂料利用率、全自動化涂裝等特點，迅速在汽車涂裝領域內得到應用。隨著電泳涂料技術的發展，電泳涂裝已經在交通車輛、輕工、農機、家電、軍工、建材等行業得到廣泛應用。以丙烯酸樹脂為主體樹脂的陰極電泳涂料具有優異的裝飾性和保光、保色功能，非常適合農機、家電、家具、戶外建材、玩具和五金器件的底漆、面漆及底面合一的涂裝，起到表面防護和裝飾的作用。這種陰極電泳涂料，一般采用雙組份包裝，分為乳液和顏料漿。顏料漿的配制一般是將顏料和填料分散或分散研磨在分散樹脂中，制成顏料分散體貯存備用。季銨鹽分散樹脂以分散效果好，對pH值不敏感的特點成為電泳涂料最適用的顏料分散樹脂。但現有的季銨鹽分散樹脂基本都是利用季銨化劑改性雙酚A型環氧樹脂制成的，而雙酚A型環氧樹脂與丙烯酸樹脂的相容性差，由其制備的色漿與丙烯酸乳液配套時存在漆膜粗糙、光澤低等缺陷，無法達到應用要求。

發明內容

本發明的第一個目的是:提供一種丙烯酸系陰極電泳涂料用顏料分散樹脂，該分散樹脂對顏料和填料的分散性能優異。

實現本發明第一個目的的技術方案是：一種丙烯酸系陰極電泳涂料用顏料分散樹脂，其特征在于，它是一種季銨鹽改性丙烯酸樹脂，由季銨化劑與含環氧基團的丙烯酸樹脂在溶劑中加熱反應制得的，季銨化劑的活潑氫與含環氧基團的丙烯酸樹脂的環氧基的摩爾比為0.8～1.5:1；

所述季銨化劑是含活潑氫的叔胺化合物與部分封閉的多異氰酸酯的反應產物，用有機酸中和制成的，其含活潑氫的叔胺化合物的－OH基與部分封閉的多異氰酸酯中的－NCO基的摩爾比為1.0～2.0:1，其部分封閉多異氰酸酯是用醇類與醇醚類的混合物、醇類、醇醚類中的一種或幾種作為封閉劑與至少含有2個異氰酸酯基的一種多異氰酸酯化合物反應形成的，反應時，封閉劑的-OH基與多異氰酸酯化合物的-NCO基的摩爾比為0.5～0.8:1。

所述含環氧基團的丙烯酸樹脂是由含環氧基的乙烯基單體與α,β-乙烯基不飽和單羧酸羥基酯、α,β-乙烯基不飽和單羧酸烷基酯、α,β-乙烯基不飽和化合物中的一種或幾種組成的混合物共聚而成，該樹脂的平均相對分子質量為3000～30000，其分子側鏈上帶有環氧基，以固體樹脂計，樹脂的環氧當量在500～3000g/eq。

上述顏料分散樹脂，在制備所述季銨化劑時，使用的含活潑氫的叔胺化合物為N，N–二甲氨基乙醇、N，N–二乙氨基乙醇、N，N-二甲氨基異丙醇、N，N-二甲氨基丙胺、N，N-二乙氨基丙胺中的一種；使用的中和有機酸為甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、烷基磺酸、烷基苯磺酸、酒石酸中的一種。

上述顏料分散樹脂，在形成所述部分封閉多異氰酸酯時，使用的作為封閉劑的醇類為甲醇、丁醇或異辛醇，醇醚類為乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇丙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚；使用的多異氰酸酯化合物為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯及其與多羥基化合物的加成物。

上述顏料分散樹脂，在制備所述含環氧基團的丙烯酸樹脂使用的單體總重量中，含環氧基的乙烯基單體占5～30％、α,β-乙烯基不飽和單羧酸羥基酯占15～30％、α,β-乙烯基不飽和單羧酸烷基酯占0～80％、α,β-乙烯基不飽和化合物占0～40％。

上述顏料分散樹脂，在制備所述含環氧基團的丙烯酸樹脂時，使用的含環氧基的乙烯基單體為甲基丙烯酸甲基縮水甘油酯、丙烯酸甲基縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚；使用的α,β-乙烯基不飽和單羧酸羥基酯為（甲基）丙烯酸羥乙酯、（甲基）丙烯酸羥丙酯、（甲基）丙烯酸羥丁酯；使用的α,β-乙烯基不飽和單羧酸烷基酯為（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸2-乙基己酯、（甲基）丙烯酸月桂酸酯、（甲基）丙烯酸冰片基酯、（甲基）丙烯酸芐酯、（甲基）丙烯酸環己酯、（甲基）丙烯酸苯氧基乙酯；使用的α,β-乙烯基不飽和化合物為苯乙烯、甲基苯乙烯。

本發明的第二個目的是:提供一種含有上述的顏料分散樹脂的顏料漿，該顏料漿與丙烯酸系陰極電泳涂料乳液配套效果好，且不影響涂膜的耐候性。