阳离子水可稀释的粘结剂制造技术

本发明专利技术涉及使用阳离子水可稀释的粘结剂，制备阳离子电沉积涂层的方法，所述粘结剂包括水溶性铋盐或螯合物B，和扩链的环氧-胺加合物EA，所述扩链的环氧-胺加合物EA包括由每一分子具有至少两个环氧基的环氧化合物E2，每一分子具有两个环氧基的低摩尔质量环氧化合物E3，由每一分子具有至少两个氨基的胺A1和脂肪酸A4制备的具有至少一个酰胺基和至少一个氨基的一种或多种酰胺基胺A41，每一分子具有至少一个叔氨基，和至少一个伯氨基的胺A3，脂肪酸A4，和具有至少两个酚羟基的酚类化合物A5衍生的部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及阳离子水可稀释的粘结剂，制备这种粘结剂的方法，以及使用其保护基底金属避免腐蚀的方法。专利技术背景阳离子电沉积(也称为CED)是一种已被接受且有效的给基底金属的基体提供保护性膜层以防止腐蚀的方式。这些粘结剂通常包括基于环氧树脂-胺加合物或具有氨基的丙烯酸类树脂的成膜树脂，所述氨基它们一旦用酸中和，则可分散在水中，并通常形成基于有机取代的铵结构的阳离子。这些阳离子沉积在导电层上，所述导电层在含有这一阴极金属基体和阳极的浴内以及用粘结剂和任选地颜料和填料(其以着色的糊剂形式混合到所述粘结剂中)的水性分散体填充的浴内，形成电化学体系的阴极，并在这一阴极上放电，和建造一层，随后在漂洗表面以除去浴液的残渣之后烘烤所述层，以使沉积的漆膜交联。这一膜的层厚通常为0.015mm-0.035mm。常用的交联剂包括封闭或封端的异氰酸酯，它在热的作用(最多185℃)下解封端，分裂封闭剂，和使交联剂中的异氰酸酯官能团游离，然后可使之与在粘结剂内存在的羟基或氨基反应，形成固化的漆层。常见的封闭剂是当形成氨基甲酸酯基或脲基时具有可逆地加成到异氰酸酯基上的官能团的挥发性有机化合物，例如羟基官能的化合物，所述羟基官能的化合物可以是酚类，肟，脂族醇，或多价醇的偏酯，胺-官能的化合物，例如脂族胺，混合芳族-脂族胺，内酰胺，吡唑类，以及C-H酸性化合物，例如丙二酸酯。由于在固化过程中这些封闭剂的释放，因此观察到质量损失，称为“炉热损失”，所述质量损失也常常以固化期间可在漆层内形成的气泡形式显现，若形成漆膜渗透性较低的表面导致气态封闭剂不能从漆膜中逃逸的话。而且，使用显著量的能量来加热基体到其中封闭剂从封闭的异氰酸酯中解离的温度。最后，常常具有刺激性或甚至有毒的气态封闭剂必须被收集并通过合适的处理，例如焚烧(这也耗能)，从烘烤箱的废气中除去。这种已知的底漆常常沉积在非常好地预处理的金属基体上。典型的金属预处理是由基于锌、锆或铁的磷酸盐或类似化学品的金属盐组成的薄层。通常不可能采用在钢坯上沉积，因为阴极沉积并交联的层的粘附性不足，且得不到足够好的耐腐蚀性，甚至当通过其它层罩面涂布时。因此，本专利技术的目的是提供一种涂布体系，它可通过阴极电沉积方法施加到导电基体上，并用可交联的面漆罩面涂布，且避免了本文中以上提及的缺点。专利技术概述通过本专利技术提供阳离子水可稀释的粘结剂，它可通过阴极电沉积方法施加到导电基体上，所述粘结剂物理干燥，即不添加化学物质，称为交联剂，所述交联剂与树脂粘结剂在缩聚或加聚反应中反应，或者引发可聚合的(通常是烯属不饱和的)树脂粘结剂聚合。本专利技术因此涉及涂布基底金属的基体的方法，该方法包括通过阴极电沉积，在含阳离子水可稀释的粘结剂的浴内浸渍基体，接着从该浴中移出涂布的基体，漂洗或清洁其表面，并将涂布过的基体在60℃-120℃的温度下干燥5分钟至2小时，和优选用至少一层进一步的层涂布干燥的涂布的基体，其中阳离子水可稀释的粘结剂包括在水中分散的扩链的环氧胺加合物树脂EA和水溶性铋盐或含铋离子和有机酸-官能部分的螯合物B。优选地，这一铋盐B的存在量使得元素铋的物质的量n(Bi)除以在该分散体内存在的树脂固体的质量m(R)为2mmol/kg至1000mmol/kg，优选5mmol/kg至500mmol/kg，和尤其优选10mmol/kg至300mmol/kg。尽管铋盐在含阳离子粘结剂的体系中用作催化剂，但为了加速AT397820B中描述的化学交联工艺，尤其是在粘结剂树脂和交联剂之间发生的氨基甲酸酯交换、酯交换或酰胺交换反应，添加铋盐以提高基于扩链的环氧胺加合物的物理干燥粘结剂的漆膜的腐蚀防护效果尚未被公开。在本专利技术的方法中所使用的阳离子水可稀释的粘结剂包括水溶性铋盐或含铋离子和有机酸-官能部分的螯合物B，和含由下述化合物衍生的部分的扩链环氧-胺加合物EA：-任选的每一分子平均具有至少一个且小于两个环氧基的环氧化合物E1，-每一分子具有至少两个环氧基的环氧化合物E2，-每一分子具有两个环氧基且摩尔质量为170g/mol至800g/mol的低摩尔质量环氧化合物E3，-下述中的一种或多种：-具有至少一个酰胺基和至少一个氨基的酰胺基胺A41，它由每一分子具有至少两个氨基和3-20个碳原子的胺A1，和具有6-30个碳原子和任选地每一分子具有至少一个烯属不饱和基团的脂肪酸A4制备，其中所述每一分子具有至少两个氨基选自每一分子具有至少两个伯氨基，每一分子具有至少一个伯氨基和至少一个仲氨基，和每一分子具有至少两个仲氨基，-每一分子具有至少两个氨基和3-20个碳原子的进一步的胺A1，其中所述每一分子具有至少两个氨基选自每一分子具有至少两个伯氨基，每一分子具有至少一个伯氨基和至少一个仲氨基，和每一分子具有至少两个仲氨基，-具有3-20个碳原子且每一分子具有至少一个仲氨基和任选地至少一个进一步的反应性基团(它优选是羟基)的胺A2，-具有4-20个碳原子以及每一分子具有至少一个叔氨基和至少一个伯氨基的胺A3，-具有6-30个碳原子和一个羧酸基的脂肪酸A4，或者两种或更多种这种脂肪酸的混合物，其中任选地可添加占脂肪酸A4质量最多20％的少量的二羧酸或更高官能酸A4'，所述更高官能酸A4'优选是二聚脂肪酸，-具有6-20个碳原子和至少两个酚羟基的酚类化合物A5，-具有4-8个碳原子的二醇A6，-聚亚烷基二醇A7。优选通过在搅拌下加热氧化铋Bi2O3或碱性氧铋基(bismutyl)化合物(单独或统称为B1)与化学计量量过量100％至700％的在水中的有机酸B2和/或有机螯合物形成剂B3，制备该水溶性铋盐或螯合物B。优选在下述方法中制备环氧胺加合物EA，其中：-在步骤a中，由A41、A1、A2、A3、A4和A5中的一种或多种，制备混合物M1，-在任选的步骤b中，使混合物M1与环氧化合物E1反应，以减少环氧化物-反应性基团的数量到在这一反应步骤之前在混合物M1内这一基团数量的50％至90％，得到混合物M2，-在任选的步骤c中，将A1、A2、A3、A4、A5、A6和A7中的至少一种加入到前述步骤a的混合物M1或前述步骤b的混合物M2中，得到混合物M3，-在步骤d中，任选地用惰性溶剂S稀释前述步骤a的混合物M1、前述步骤b的混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂布基底金属的基体的方法，包括通过阴极电沉积，在含阳离子水可稀释的粘结剂的浴内浸渍基体，接着从该浴中移出该基体，漂洗或清洁其表面，并将涂布的基体在60℃‑120℃的温度下干燥5分钟至2小时，和其中任选地用至少一层其它层进一步罩面涂布干燥过的涂布的基体，其中所述阳离子水可稀释的粘结剂包括水溶性铋盐或含铋离子和有机酸‑官能部分的螯合物B，和扩链的环氧‑胺加合物EA，所述扩链的环氧‑胺加合物EA包括由下述化合物衍生的部分：‑每一分子具有至少两个环氧基的环氧化合物E2，‑每一分子具有两个环氧基且摩尔质量为170g/mol至800g/mol的低摩尔质量的环氧化合物E3，‑下述中的一种或多种：‑具有至少一个酰胺基和至少一个氨基的酰胺基胺A41，它由每一分子具有至少两个氨基和3‑20个碳原子的胺A1以及具有6‑30个碳原子的脂肪酸A4制备，其中所述每一分子具有至少两个氨基选自每一分子具有至少两个伯氨基、每一分子具有至少一个伯氨基和至少一个仲氨基、和每一分子具有至少两个仲氨基，‑每一分子具有至少两个氨基和3‑20个碳原子的进一步的胺A1，其中所述每一分子具有至少两个氨基选自每一分子具有至少两个伯氨基、每一分子具有至少一个伯氨基和至少一个仲氨基、和每一分子具有至少两个仲氨基，‑具有3‑20个碳原子且每一分子具有至少一个仲氨基的胺A2，‑具有4‑20个碳原子以及每一分子具有至少一个叔氨基和至少一个伯氨基的胺A3，‑具有6‑30个碳原子和一个羧酸基的脂肪酸A4，‑具有6‑20个碳原子和至少两个酚羟基的酚类化合物A5，‑具有4‑8个碳原子的二醇A6，‑聚亚烷基二醇A7，‑任选地，每一分子平均具有至少一个且小于两个环氧基的环氧化合物E1。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.17 EP 13189133.51.一种涂布基底金属的基体的方法，包括通过阴极电沉积，在含
阳离子水可稀释的粘结剂的浴内浸渍基体，接着从该浴中移出该基体，
漂洗或清洁其表面，并将涂布的基体在60℃-120℃的温度下干燥5分
钟至2小时，和其中任选地用至少一层其它层进一步罩面涂布干燥过
的涂布的基体，
其中所述阳离子水可稀释的粘结剂包括水溶性铋盐或含铋离子和
有机酸-官能部分的螯合物B，和扩链的环氧-胺加合物EA，所述扩链
的环氧-胺加合物EA包括由下述化合物衍生的部分：
-每一分子具有至少两个环氧基的环氧化合物E2，
-每一分子具有两个环氧基且摩尔质量为170g/mol至800g/mol
的低摩尔质量的环氧化合物E3，
-下述中的一种或多种：
-具有至少一个酰胺基和至少一个氨基的酰胺基胺A41，它由每
一分子具有至少两个氨基和3-20个碳原子的胺A1以及具有6-30个碳
原子的脂肪酸A4制备，其中所述每一分子具有至少两个氨基选自每一
分子具有至少两个伯氨基、每一分子具有至少一个伯氨基和至少一个
仲氨基、和每一分子具有至少两个仲氨基，
-每一分子具有至少两个氨基和3-20个碳原子的进一步的胺A1，
其中所述每一分子具有至少两个氨基选自每一分子具有至少两个伯氨
基、每一分子具有至少一个伯氨基和至少一个仲氨基、和每一分子具
有至少两个仲氨基，
-具有3-20个碳原子且每一分子具有至少一个仲氨基的胺A2，
-具有4-20个碳原子以及每一分子具有至少一个叔氨基和至少
一个伯氨基的胺A3，
-具有6-30个碳原子和一个羧酸基的脂肪酸A4，
-具有6-20个碳原子和至少两个酚羟基的酚类化合物A5，
-具有4-8个碳原子的二醇A6，
-聚亚烷基二醇A7，
-任选地，每一分子平均具有至少一个且小于两个环氧基的环氧
化合物E1。
2.权利要求1的方法，其中每一分子具有至少两个环氧基的环氧
化合物E2具有3.0mol/kg至5.8mol/kg的特定量的环氧基。
3.前述任何一项权利要求的方法，其中环氧化合物E3选自芳族或
脂族二醇的二缩水甘油醚以及芳族或脂族二酸的二缩水甘油酯。
4.前述任何一项权利要求的方法，其中胺A1选自各自具有至少
一个仲氨基和至少一个伯氨基的脂族直链、支链或环状胺。
5.前述任何一项权利要求的方法，其中酸A4是具有一个羧基和
8-24个碳原子的脂肪酸。
6.前述任何一项权利要求的方法，其中胺A2是具有一个仲氨基
的脂族直链、支链或环状仲胺。
7.前述任何一项权利要求的方法，其中胺A3是具有一个叔氨基
和至少一个伯氨基以及4-20个碳原子的脂族直链、支链或环状胺，其
选自N,N-二甲基-氨乙基胺、Ν,Ν-二乙基氨乙基胺、N,N-二甲基-氨
丙基胺-3、N,N-二乙基氨丙基胺-3、N-(2-氨乙基)-哌啶、N,N'-双(2-
氨乙基)-哌嗪、以及这些的混合物。
8.前述任何一项权利要求的方法，其中具...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·帕尔，R·费奥拉，F·林泽，
申请(专利权)人：湛新奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT