CN102277065A - 一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料领域，具体涉及一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法。本发明首先采用硅烷偶联剂KH-550对纳米SiO2进行了改性，降低无机粒子的表面能，改善纳米SiO2分散状况，再采用改性纳米SiO2粒子对环氧树脂进行共混改性，将上述纳米SiO2改性的环氧树脂100份(重量份)、固化剂2～3份、流平剂0.2～0.5份、增韧剂5～8份、填料25～30份放入双螺杆挤出机，进行熔融、挤出和造粒，产物通过塑料粉碎机粉碎成细粉并过筛，取180-200目的组分即得本发明产品。本发明环氧树脂粉末涂料韧性好，具有良好的流动性，与基材附着力强，且具有良好的强度和耐热性能，市场空间大。

Description

一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是新型环保型涂料，它完全不含有机溶剂，以粉体形态涂装并形成牢固的涂层，具有省资源、省能源、无公害、劳动生产效率高和便于实行自动化涂装等优点，是涂料产业的重要发展方向之一。粉末涂料已在冰箱、空调、洗衣机、微波炉、灯具、公路护栏、石油管道等的涂装方面得到了广泛应用。粉末涂料可分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料，其中热固性粉末涂料是粉末涂料的主流品种，按其成膜聚合物的不同又可分成聚酯型、环氧型、聚氨酯型、丙烯酸型及其混合型等几大类。
环氧树脂涂料具有较高的机械强度和粘结力、尤其对金属的附着力强，耐化学药品性和耐油性也很好，特别是耐酸碱性非常好，同时具有易加工改性等优点。但是环氧树脂固化以后呈脆性，导致环氧粉末涂料的韧性相对较差。
发明内容
本发明充分利用环氧树脂现有优点，同时通过配方改进，克服环氧树脂作为涂料基材的缺点。
为了达到上述目的，本发明采取以下技术手段：
一种环氧树脂粉末涂料的制备方法，包括以下工艺过程：
1、本发明采用硅烷偶联剂KH-550对纳米材料进行了改性。所述纳米SiO2改性方法为：将纳米SiO2、硅烷偶联剂KH-550和丙酮按一定比例加入到反应容器中，其中硅烷偶联剂的用量为纳米二氧化硅质量的4％～4.5％，纳米SiO2与丙酮的重量比为1∶3，水浴加热，逐渐升温到60℃，搅拌并超声振荡，恒温回流30min，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，烘干得到表面改性后的纳米SiO2。
2、环氧树脂的共混改性；将上述改性SiO2纳米粒子与环氧树脂放入通用的塑料混合设备中加以混合，混炼时间为15～30min，形成组分均匀分散的粉状聚合物混合物。其中二者质量比为：SiO2纳米粒子∶环氧树脂＝2～5∶100。
3、将上述纳米SiO2改性的环氧树脂100份(重量份)、固化剂2～3份、流平剂0.2～0.5份、增韧剂5～8份、填料25～30份放入双螺杆挤出机，进行熔融、挤出和造粒，产物通过塑料粉碎机粉碎成细粉并过筛，取180-200目的组分即得本发明产品。
本发明所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
本发明所述固化剂为酚醛树脂、双氰胺、改性双氰胺咪唑中的一种或几种；
本发明所述流平剂为高熔点石腊；
本发明所述增韧剂为尼龙粉、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种；
本发明所述填料为硅灰粉NyadM400和六钛晶须混合物，其中二者质量比为硅灰粉∶六钛晶须＝4∶1。
本发明还可以根据实际需要加入颜料，例如钛白、氧化锌、炭黑、石墨、铁黄、铬绿、铁红等，以及其它助剂，例如抗氧化剂、光稳定剂等。
本发明的有益效果：
1、本发明采用硅烷偶联剂KH-550对纳米SiO2进行了改性，降低无机粒子的表面能，改善纳米SiO2分散状况，另外硅烷偶联剂和有机物基体有很强的相互作用，提高了粉末涂料的极性，增强了其与金属材料的附着性；
2、本发明改性纳米SiO2粒子的加入，改善了环氧树脂固化后呈脆性的缺点，提高了其韧性，并且提高了环氧树脂涂料的强度及耐热性能；
3、本发明制备工艺简单，成成本低；
4、本发明制备的环氧树脂粉末涂料具有良好的流动性，涂膜性好，表面平整光滑，装饰与防护效果好，市场空间巨大。
实施方式
实施例1
环氧树脂粉末涂料制备工艺如下：
1、将纳米SiO2100g、硅烷偶联剂(KH-550)4.8g和丙酮360g加入到反应容器中，水浴加热，逐渐升温到60℃，搅拌并超声振荡，恒温回流30min，抽滤，用无水乙醇洗涤三次后，烘干得到表面改性后的纳米SiO2。
2、将上述改性SiO2纳米粒子5g与环氧树脂100g，放入通用的塑料混合设备中加以混合，混炼时间为20min，形成组分均匀分散的粉状聚合物混合物。
3、将上述纳米SiO2改性的环氧树脂100g、酚醛树脂2g、高熔点石腊0.2g、尼龙粉5g、硅灰粉(NyadM400)24g和六钛晶须混合物6g放入双螺杆挤出机，进行熔融、挤出和造粒，产物通过塑料粉碎机粉碎成细粉并过筛，取180-200目的组分即得本发明产品。
实施例2
环氧树脂粉术涂料制备工艺如下：
1、将纳米SiO2100g、硅烷偶联剂(KII-550)4.5g和丙酮300g加入到反应容器中， 水浴加热，逐渐升温到60℃，搅拌并超声振荡，恒温回流30min，抽滤，用无水乙醇洗涤三次后，烘干得到表面改性后的纳米SiO2。
2、将上述改性SiO2纳米粒子2g与环氧树脂100g，放入通用的塑料混合设备中加以混合，混炼时间为25min，形成组分均匀分散的粉状聚合物混合物。
3、将上述纳米SiO2改性的环氧树脂100g、酚醛树脂3g、高熔点石腊0.5g、尼龙粉8g、硅灰粉(NyadM400)20g和六钛晶须混合物5g放入双螺杆挤出机，进行熔融、挤出和造粒，产物通过塑料粉碎机粉碎成细粉并过筛，取180-200目的组分即得本发明产品。
实施例3
环氧树脂粉末涂料制备工艺如下：
1、将纳米SiO2100g、硅烷偶联剂(KH-550)4g和丙酮300g加入到反应容器中，水浴加热，逐渐升温到60℃，搅拌并超声振荡，恒温回流30min，抽滤，用无水乙醇洗涤三次后，烘干得到表面改性后的纳米SiO2。
2、将上述改性SiO2纳米粒子3g与环氧树脂100g，放入通用的塑料混合设备中加以混合，混炼时间为30min，形成组分均匀分散的粉状聚合物混合物。
3、将上述纳米SiO2改性的环氧树脂100g、酚醛树脂2g、高熔点石腊0.3g、尼龙粉6g、硅灰粉(NyadM400)20g和六钛晶须混合物5g放入双螺杆挤出机，进行熔融、挤出和造粒，产物通过塑料粉碎机粉碎成细粉并过筛，取180-200目的组分即得本发明产品。
通过对上述实施例的性能检测，其检测数据见下表：
Figure BSA00000533723900031

Claims (3)

1.一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法，其特征为包含以下工艺过程：
(1)将纳米SiO2、硅烷偶联剂KH-550和丙酮按一定比例加入到反应容器中，水浴加热，逐渐升温到60℃，搅拌并超声振荡，恒温回流30min，抽滤，用无水乙醇洗涤三次，烘干得到表面改性后的纳米SiO2；
(2)将上述改性SiO2纳米粒子与环氧树脂放入通用的塑料混合设备中加以混合，混炼时间为15～30min，形成组分均匀分散的粉状聚合物混合物；
(3)将上述纳米SiO2改性的环氧树脂100份、固化剂2～3份、流平剂0.2～0.5份、增韧剂5～8份、填料25～30份放入双螺杆挤出机，进行熔融、挤出和造粒，产物通过塑料粉碎机粉碎成细粉并过筛，取180-200目的组分即得本发明产品。
2.一种按权利要求1所述的环氧粉末涂料其特征为：所述硅烷偶联剂的用量为纳米二氧化硅质量的4％～4.5％，纳米SiO2与丙酮的重量比为1∶3。
3.一种按权利要求1所述的环氧粉末涂料其特征为SiO2纳米粒子与环氧树脂质量比为2～5∶100。
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