CN113025159A - 一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及涂料技术领域，具体公开了一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法。环氧树脂粉末涂料包括以下质量百分比的组分：环氧树脂E‑5440%‑50%；固化剂0.5%‑1%；填料35%‑45%；助剂0.5%‑1%；颜料余量；填料至少包括碳化硅粉，碳化硅粉在环氧树脂粉末涂料中的质量百分比为10%‑15%；助剂至少包括聚四氟乙烯，聚四氟乙烯在环氧树脂粉末涂料中的质量百分比为0.3%‑0.5%；其制备方法为：步骤1）称取环氧树脂E‑54、固化剂、填料、助剂、颜料，破碎，切割，混合，得到混合物；步骤2）将混合物熔融挤出，得到片状物；步骤3）将片状物进行粉碎，得到环氧树脂粉末涂料。本申请的环氧树脂粉末涂料具有更好的流平性，涂层的致密性更强、耐候性更好的优点。

Description

一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法

技术领域

本申请涉及涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法。

背景技术

涂料在中国传统被称为油漆，是指涂覆在物体表面，从而起到装饰或者保护作用，并且能够和被涂覆物体形成牢固附着的连续薄膜，通常以树脂、或乳液、或油为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应的助剂，用有机溶剂或水配制成粘稠状液体。涂料包括油漆、水性漆、粉末涂料。

粉末涂料是用来静电喷涂：即通静电枪喷涂在铁质、铝质产品表面经过高温固化的一种工艺，通过这种表面处理工艺更能够保护产品表面，使产品更美观、色泽鲜艳的同时，具有保护作用，使得抗腐蚀性增强，

粉末涂料是以固体树脂、颜料、填料及助剂等组成的固体粉末合成树脂涂料。粉末涂料又分为热塑性和热固性两大类。热塑性粉末涂料的涂膜外观较差，与金属件的附着力也较差；热固性粉末涂料是以热固性合成树脂为成膜物质，在烘干过程中树脂先熔融，再经化学交联后固化成平整僵硬的涂膜。

热固性粉末涂料包括环氧树脂系、环氧-聚酯系、聚酯系、聚氨酯系、丙烯酸酯系等，环氧树脂系粉末涂料喷涂在物体表面可起到保护作用，但是，涂料进行固化时，若流平性不佳，就会在涂层表面留下气泡、橘皮等会，从而使得固化后的涂层在暴晒、雨露、气体、尘土、微生物等的侵蚀下，会出现粉化开裂等弊端，最终失去保护效果，对物体表面的防腐效果不显著。

针对上述的相关技术，发明人认为，环氧树脂粉末涂料的防腐效果不佳，有待进一步改进。

发明内容

为了提高环氧树脂粉末涂料的防腐效果，本申请提供一种环氧树脂粉末涂料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种环氧树脂粉末涂料，采用如下的技术方案：

一种环氧树脂粉末涂料，包括以下质量百分比的组分：

环氧树脂E-54 40％-50％；

固化剂0.5％-1％；

填料35％-45％；

助剂0.5％-1％；

颜料余量；

所述填料至少包括碳化硅粉，所述碳化硅粉占所述环氧树脂粉末涂料的质量百分比为10％-15％；

所述助剂至少包括聚四氟乙烯，所述聚四氟乙烯占所述环氧树脂粉末涂料的质量百分比为0.3％-0.5％。

通过采用上述技术方案，由于采用环氧树脂E-54，环氧树脂E-54的粘度较低，在进行交联固化反应时，体系粘度上升较慢，流动时间延长，粉末涂料体系的流平性将得到较大改善，碳化硅粉的吸油量较小，能够降低环氧树脂的粘度，使得环氧树脂粉末涂料的流平性得到改善，聚四氟乙烯可增加粉末涂料体系的相容性，使得体系流平性增强，具有更好的致密性，防腐效果更佳，从而环氧树脂粉末涂料的耐候性更佳，使用寿命延长。

优选的，所述环氧树脂粉末涂料还包括以下质量百分比的组分：胶黏剂0.02％-0.03％。

通过采用上述技术方案，通过还添加胶黏剂，胶黏剂在涂料体系中充当粘结物质，起粘结作用，调和涂料体系的粘度，使颜料粒子互相黏结，还有利于增强粉末涂料与物体表面的附着力，增强粉末涂料在物体表面的致密性，从而环氧树脂粉末涂料不易脱落，耐候性更佳、使用寿命更长。

优选的，所述助剂由聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯按照1.4：(1.2-2)的质量比混合而成。

通过采用上述技术方案，通过将聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯以特定比例混合作为助剂，更好地促进粉末涂料体系在固化反应时的交联融合，提高固化反应的效率，降低粉末涂料在熔融状态下的表面张力、界面张力，提高熔融状态时涂料对被涂物体表面的浸润性，提高粉末涂料体系的分散性，消除涂层产生针孔、缩孔，减轻涂料在熔融状态下产生橘皮等纹路，使得粉末涂料体系的流平性更好，得到均匀光滑的高质量涂层，防腐效果更好，涂层致密性更强，不易脱落，涂层的耐候性更佳、使用寿命更长。

优选的，所述填料还包括锌粉、石英粉、滑石粉中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，通过锌粉、石英粉、滑石粉中的一种或多种作为填料，各填料在体系中的吸油量较小，能降低环氧树脂的使用量，提高环氧树脂固化反应速率，改善粉末涂料体系的流变性能，使得粉末涂料的成型工艺功能更优异，粉末涂料的流平性更好，涂层表面平滑，致密性更强，粉末涂料不易被外界侵蚀，增强粉末涂料体系的耐候性、延长使用寿命。

优选的，所述锌粉、滑石粉、石英粉的目数为325-350。

通过采用上述技术方案，325-350目数的锌粉、滑石粉和石英粉具有最小的吸油量，对粉末涂料体系的骨架作用更好，能够降低制造成本，还能提高涂料体系的漆膜硬度，在粉末涂料体系中的分散性更好，可增加粉末涂料的细度，使得涂层表面更光滑、不起橘皮等，增强体系的流平性。

优选的，所述助剂还包括丙烯酸(酯)类共聚物。

通过采用上述技术方案，通过添加丙烯酸(酯)类共聚物，丙烯酸(酯)类共聚物能降低涂层表面粗糙度，增加光泽度，与环氧树脂粉末涂料体系的相容性极好，丙烯酸(酯)类共聚物与聚四氟乙烯协同配合，可降低粉末涂料熔融时的熔融黏度，增加涂料熔融时的流动性，减少粉末涂料在熔融状态时与物体的表面张力，从而降低缩孔和针孔产生的可能性，使得环氧树脂涂料的流平性更好，涂层表面致密性更高，增强涂层的耐候性和防腐效果。

第二方面，本申请提供一种环氧树脂粉末涂料的制备方法，采用如下的技术方案：

一种上述环氧树脂粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)按配方称取环氧树脂E-54、固化剂、填料、助剂、颜料至容器中，破碎，切割，混合，得到混合物；

步骤2)将混合物熔融挤出，得到片状物；

步骤3)将片状物进行粉碎，得到环氧树脂粉末涂料。

通过采用上述技术方案，先将各原料进行破碎、能增大各原料之间反应的接触面积，将各原料混合的混合物通过熔融挤出，熔融状态下，促进分子之间的打散和对流激化，使得各原料的混合效果更显著、更彻底，使得到的环氧树脂粉末涂料具有更佳的流平性和耐候性。

优选的，所述步骤1)中还添加有胶黏剂。

通过采用上述技术方案，通过在步骤1)中还添加有胶黏剂，将胶黏剂与其他原料先进行混合，使得胶黏剂在涂料体系中能有效调和涂料体系的黏度，有利于增强粉末涂料与物体表面的附着力，使得环氧树脂粉末涂料不易从物体表面脱落，增强涂层的耐候性，使得涂层的使用寿命更长。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请由于采用环氧树脂E-54、碳化硅粉和聚四氟乙烯，在体系固化反应时，可增加粉末涂料体系原料的相容性，使得涂料的流平性得到改善，在物质表面形成的涂层具有更好的致密性，防腐效果更佳，环氧树脂粉末涂料的使用寿命延长，不易脱落。

2、本申请中优选采用将聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯以特定比例混合作为助剂，更好地促进粉末涂料体系在固化反应时的交联融合，降低粉末涂料在熔融状态下的表面张力、界面张力，提高粉末涂料体系的分散性，消除涂层产生针孔、缩孔，减轻涂料在熔融状态下产生橘皮等纹路，使得粉末体系的流平性更好，得到均匀光滑的高质量涂层，防腐效果更好，不易脱落，使用寿命更长。

3、本申请的方法，先将各原料进行破碎、能增大各原料之间反应的接触面积，将各原料混合的混合物通过熔融挤出，熔融状态下，促进分子之间的打散和对流激化，使得各原料的混合效果更显著、更彻底，使得到的环氧树脂粉末涂料具有更佳的流平性。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

以下实施例及比较例中所用到的各组分的来源信息详见表1。

表1

实施例1

一种环氧树脂粉末涂料，包括40kg的环氧树脂E-54、0.5kg的固化剂、35kg的填料、0.5kg的助剂、25.5kg的颜料。

本实施例中，填料由10kg的碳化硅粉、25kg的云母粉混合而成；碳化硅粉、云母粉的目数均为800；

助剂由0.2kg的聚二甲基硅氧烷、0.3kg的聚四氟乙烯混合而成；

固化剂为聚醚胺；

颜料为氧化锌。

本实施例还公开一种环氧树脂粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)按配方称取环氧树脂E-54、固化剂、填料、助剂、颜料至破碎机中，破碎，切割，转速为500r/min，混合15min，得到混合物；

步骤2)将混合物通过螺杆挤出机熔融挤出,一区温度为90℃，二区温度为120℃，得到片状物；

步骤3)将片状物通过细磨粉机进行粉碎，粉碎至50微米，得到环氧树脂粉末涂料。

实施例2

与实施例1相比，区别仅在于：

环氧树脂E-54的添加量为50kg，固化剂的添加量为1kg，填料的添加量为45kg，助剂的添加量为1kg，颜料的添加量为3kg。

填料由15kg的碳化硅粉、30kg的锌粉混合而成，锌粉的目数为800目；

助剂由0.5kg的聚二甲基硅氧烷、0.5kg的聚四氟乙烯混合而成；

颜料为钛白粉。

实施例3

与实施例1相比，区别仅在于：

颜料的添加量为25.48kg。

步骤1)中还添加有0.02kg的胶黏剂，胶黏剂为聚醋酸乙烯乳液。

实施例4

与实施例1相比，区别仅在于：

助剂由聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯按照1.4：1.2的质量比混合而成。

实施例5

与实施例4相比，区别仅在于：

助剂由聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯按照1.4：1.2的质量比混合而成。

实施例6

与实施例4相比，区别仅在于：

助剂由甲基乙基酮肟、聚四氟乙烯按照1.4：1.2的质量比混合而成。

实施例7

与实施例1相比，区别仅在于：

填料由10kg的碳化硅粉、10kg的锌粉、10kg的石英粉、8kg的滑石粉混合而成；碳化硅粉、锌粉、石英粉、滑石粉的目数均为500。

实施例8

与实施例7相比，区别仅在于：

锌粉、石英粉、滑石粉的目数为325。

实施例9

与实施例1相比，区别仅在于：

助剂由0.5kg的丙烯酸(酯)类共聚物与0.5kg的聚四氟乙烯混合而成。

实施例10

与实施例1相比，区别仅在于：

环氧树脂粉末涂料还包括0.03kg的胶黏剂，胶黏剂为聚醋酸乙烯乳液，颜料的添加量为25.47kg；

填料由10kg的碳化硅粉、15kg的锌粉、5kg的石英粉、8kg的滑石粉混合而成；锌粉、石英粉、滑石粉的目数为350；

助剂由0.2kg的丙烯酸(酯)类共聚物与0.6kg的聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯混合而成，聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯的质量比为1.4：2。

对比例1

与实施例1相比，区别仅在于：

采用等量的环氧树脂E-12替代环氧树脂E-54。

对比例2

与实施例1相比，区别仅在于：

采用等量的云母粉替代碳化硅粉。

对比例3

与实施例1相比，区别仅在于：

采用等量的三亚乙基四胺替代聚四氟乙烯。

实验1

流平性测试

按照JB/T3998-1999《涂料流平性涂刮测定法》对实施例1～10、对比例1～3制备的环氧树脂粉末涂料进行流平性测试。“10”级表示流平性最好，“0”级表示流平性最差。

实验2

耐候性测试

按照GB1865-1980《漆膜老化(人工加速)测定法》对实施例1～10、对比例1～3制备的环氧树脂粉末涂料进行耐候性测试。根据GB/T1766-2008《色漆和清漆涂层老化的评级方法》根据装饰性漆膜综合老化性能等级评定对环氧树脂粉末涂料的耐候性进行评定。“0”级表示耐候性最好，“5”级表示耐候性最差。

实验1～2的检测数据详见表2。

表2

	流平性	耐候性
			实施例1	8	2
实施例2	8	2
			实施例3	8	1
实施例4	9	1
			实施例5	8	2
实施例6	8	2
			实施例7	9	1
实施例8	9	2
			实施例9	9	1
实施例10	10	0
			对比例1	3	4
对比例2	3	4
			对比例3	3	4

根据表2中，实施例1分别与对比例1～3的数据对比可得，通过添加环氧树脂E-54、碳化硅粉、聚四氟乙烯，制得的环氧树脂粉末涂料的流平性等级、耐候性等级均明显增大，环氧树脂E-54、碳化硅粉、聚四氟乙烯协同配合能够使环氧树脂粉末涂料的流平性和耐候性得到很大提升，缺少任一物质都没有明显的提升效果。

根据表2中，实施例3分别与实施例1、2的数据对比可得，在环氧树脂粉末涂料中还添加有胶黏剂，制备所得的环氧树脂粉末涂料的耐候性等级有所增大，胶黏剂在一定程度上能够使得环氧树脂粉末涂料的耐候性增强。

根据表2中，实施例4分别与实施例5、6的数据对比可得，采用的助剂由聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯按特定比例混合而成，制备所得的环氧树脂粉末涂料的流平性等级、耐候性等级均有所增大，聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯按特定比例复配的助剂在一定程度上能够使得环氧树脂粉末涂料的流平性、耐候性增强。

根据表2中，实施例7与实施例1的数据对比可得，采用的填料还包括锌粉、石英粉、滑石粉，制备所得的环氧树脂粉末涂料的流平性等级、耐候性等级均有所增大，锌粉、石英粉、滑石粉作为填料在一定程度上能够使得环氧树脂粉末涂料的流平性、耐候性增强。

根据表2中，实施例8与实施例1的数据对比可得，采用的特定目数的锌粉、滑石粉、石英粉，制备所得的环氧树脂粉末涂料的流平性等级有所增大，特定目数的锌粉、滑石粉、石英粉在一定程度上能够使得环氧树脂粉末涂料的流平性增强。

根据表2中，实施例9与实施例1的数据对比可得，助剂还包括丙烯酸(酯)类共聚物，制备所得的环氧树脂粉末涂料的耐候性、耐候性等级均有所增大，丙烯酸(酯)类共聚物与聚四氟乙烯协同配合在一定程度上能够使得环氧树脂粉末涂料的流平性、耐候性增强。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种环氧树脂粉末涂料，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：

环氧树脂E-54 40%-50%；

固化剂 0.5%-1%；

填料 35%-45%；

助剂 0.5%-1%；

颜料 余量；

所述填料至少包括碳化硅粉，所述碳化硅粉占所述环氧树脂粉末涂料的质量百分比为10%-15%；

所述助剂至少包括聚四氟乙烯，所述聚四氟乙烯占所述环氧树脂粉末涂料的质量百分比为0.3%-0.5%。

2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述环氧树脂粉末涂料还包括以下质量百分比的组分：胶黏剂0.02%-0.03%。

3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述助剂由聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯按照1.4：（1.2-2）的质量比混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述填料还包括锌粉、石英粉、滑石粉中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述锌粉、滑石粉、石英粉的目数为325-350。

6.根据权利要求1所述的一种环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述助剂还包括丙烯酸（酯）类共聚物。

7.一种如权利要求1所述的环氧树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）按配方称取环氧树脂E-54、固化剂、填料、助剂、颜料至容器中，破碎，切割，混合，得到混合物；

步骤2）将混合物熔融挤出，得到片状物；

步骤3）将片状物进行粉碎，得到环氧树脂粉末涂料。

8.根据权利要求7所述的一种环氧树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中还添加有胶黏剂。