CN118085687A - 一种储能电站用环氧复合粉末及其制备方法以及固化剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新材料技术领域，提供了一种储能电站用环氧复合粉末及其制备方法以及固化剂。本发明提供的环氧复合粉末的组分包括粉末涂料通用型环氧树脂、多官能环氧树脂、固化剂、颜填料和助剂；所述固化剂为双氰胺母粒，由邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺制备得到。本发明利用双氰胺、邻甲酚醛多元酚和通用型环氧树脂相互作用可大幅度降低固化温度这一新发现实现低温固化，利用邻甲酚醛多元酚母体中的苯环提供多倍交联点，再结合多官能环氧树脂的使用实现快速固化；同时，该环氧复合粉末还具有优异的储存稳定性，克服了粉末涂料低温快速固化与储存稳定性不兼容的行业难题，具有广阔的应用前景。

Description

一种储能电站用环氧复合粉末及其制备方法以及固化剂

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，尤其涉及一种储能电站用环氧复合粉末及其制备方法以及固化剂。

背景技术

粉末涂装是一种先进的表面处理工艺，在提供优越性能防护方面具有显著优势。它能够赋予储能设备各种零部件更长的使用寿命、更高的耐腐蚀性和耐老化性能，从而确保设备的稳定运行和持久可靠性。

传统的粉末涂料成膜温度较高，烘烤时间较长，通常需要在200℃左右烘烤15~30min才能实现固化。储能电池包的液冷板、托架、柜体、连接排等都是比较厚重的结构件，传统粉末涂料涂装固化过程升温比较慢，需要烘烤的时间比较长，导致涂装过程的能耗较大，涂装效率较低。另外，储能电站配套设施中存在诸多不耐受高温的基材如镀锡件、镀镍件、塑料等，储能电站***开关柜、电机的核心部件均采用基材镀锡、镀银处理后再绝缘涂覆，镀锡件120℃烘烤就会氧化变色，镀银件150℃烘烤会氧化变色，粉末涂料200℃左右的固化温度成为了限制条件。因此，低温快速固化的粉末涂料成为行业急需，低温快速固化粉末涂料能够显著的提升储能领域金属结构件的涂装效率，降低能耗，减少碳排放。

电气元器件绝缘涂装的核心竞争力来源于高效的涂装，这就要求绝缘涂覆用环氧粉末固化温度不能超过120℃且能够在5min内快速固化，这并非易事，低温反应活性较高，势必影响到粉末制粉挤出与储存稳定性，另一方面粉末涂料在低温下熔融粘度较高，低温固化时涂膜难以流平，影响表面效果。目前，市面上成熟的低温快固型粉末涂料通常采用促进剂提高反应速度，但是其储存稳定性较差，受到冷链运输、低温储存等条件限制并未得到推广。一款能够实现低温快速固化，同时又具备良好的储存稳定性的粉末涂料才是行业所需。

综上所述，目前亟需提供一种可实现低温快速固化，同时具有优异的储存稳定性的环氧复合粉末。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种储能电站用环氧复合粉末及其制备方法以及固化剂。本发明提供的储能电站用环氧复合粉末是一种低温快速固化环氧复合粉末，在实现低温快速固化的同时，还具有优异的储存稳定性，攻克了粉末涂料行业低温快固粉末储存稳定性的技术难题，对粉末涂料低温化发展具有较强指导性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种储能电站用环氧复合粉末，包括以下质量分数的组分：粉末涂料通用型环氧树脂20%~30%，多官能环氧树脂15%~25%，固化剂10%~16%，颜填料30%~40%，助剂1%~3%；所述多官能环氧树脂为N,N,N´,N´-四环氧丙基-4,4´-二氨基二苯甲烷；所述固化剂为双氰胺母粒；所述双氰胺母粒由邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺制备得到；所述邻甲酚醛多元酚母体的结构如式I所示：

式I；

式I中：n为聚合度。

优选的，所述邻甲酚醛多元酚母体的制备方法包括以下步骤：

将邻甲酚醛环氧树脂和双酚A混合进行缩合反应，得到邻甲酚醛多元酚母体；所述邻甲酚醛环氧树脂中的环氧基和双酚A中的酚羟基的摩尔比为1:(1.5~3)。

优选的，所述双氰胺母粒的制备方法包括以下步骤：将所述邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺混合后进行双螺杆熔融挤出，然后进行压片和破碎，得到双氰胺母粒；所述邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺的质量比为(1~3):1；所述双螺杆熔融挤出的一区温度为105~110℃，二区温度为120~125℃。

优选的，所述颜填料为填料和颜料的混合物；所述填料为超细沉淀硫酸钡和球形硅粉；所述超细沉淀硫酸钡和球形硅粉的质量比为1:1~2:1；所述超细沉淀硫酸钡的目数为3000~5000目；所述球形硅粉的目数为3000~5000目。

优选的，所述助剂包括流平剂、消泡剂和稳定剂。

优选的，所述环氧复合粉末的软化温度为80~85℃，固化温度为110~120℃，固化时间≤5min。

本发明还提供了上述方案所述的储能电站用环氧复合粉末的制备方法，包括以下步骤：

将粉末涂料通用型环氧树脂和多官能环氧树脂加热混合后进行压片和破碎，得到复合树脂；

将所述复合树脂、固化剂、颜填料和助剂混合后进行双螺杆熔融挤出，然后依次进行压片、风冷、破碎、空气分级磨造粒和过筛，得到所述储能电站用环氧复合粉末；所述双螺杆熔融挤出的熔融段温度为85~90℃，混炼段温度为90~95℃。

优选的，所述双螺杆熔融挤出的过程中采用铝制加热套加热，螺杆中通冰水浴；所述双螺杆熔融挤出的螺杆长径比为12:1，剪切断螺片采用45º角螺旋递进式排列，双螺杆逆向排列。

本发明还提供了一种固化剂，所述固化剂为双氰胺母粒；所述双氰胺母粒由邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺制备得到；所述邻甲酚醛多元酚母体的结构如式I所示：

式I；

式I中：n为聚合度。

本发明提供了一种储能电站用环氧复合粉末，包括以下质量分数的组分：粉末涂料通用型环氧树脂20%~30%，多官能环氧树脂15%~25%，固化剂10%~16%，颜填料30%~40%，助剂1%~3%；所述多官能环氧树脂为N,N,N´,N´-四环氧丙基-4,4´-二氨基二苯甲烷；所述固化剂为双氰胺母粒；所述双氰胺母粒由邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺制备得到；所述邻甲酚醛多元酚母体的结构如式I所示（结构式见上文）。本发明提供的储能电站用环氧复合粉末，其核心优势是低温固化、快速固化、储存稳定性优异。市面上现有的低温粉末涂料仅能实现低温固化，但并非低温快速固化，而要实现真正的低温快速固化并非易事，首先要解决的是储存稳定性问题，低温且快速固化的体系具有较高的反应活性，常温下体系中容易发生微交联反应，需低温运输低温储存，使用不便；另外，低温快速固化粉末使用的树脂为较高软化点的固体，低温固化时熔融粘度较高涂膜难以流平，影响表面效果，采用低软化点的树脂虽可降低熔融粘度，但粉末容易结块，需要低温冷藏保存给使用者带来诸多困难；再次是加工困难，粉末涂料多是采用双螺杆熔融挤出方式加工的，热熔温度接近固化温度加上螺杆的摩擦热很容易在加工过程中提前固化导致螺杆卡死。本发明针对性攻克以上行业难点，创新之处如下：

1、本发明提供的储能电站用环氧复合粉末软化点约为80℃，固化温度约为110℃，二者温差大，便于加工（加工温度需高于软化点，低于固化温度）。

2、本发明选用粘稠状半固态的多官能环氧树脂，该多官能环氧树脂具有高TG，高强度的特性，且树脂分子结构中多官能可配合固化体系调节反应速度，将通用型环氧树脂与多官能环氧树脂按比例混合可获得高软化点低熔融粘度的复合型树脂，兼具良好的储存稳定性和低温流平性。

3、发明人发现，双氰胺（DICY）和邻甲酚醛多元酚母体（EOCN-BPA）在通用型环氧树脂（EP）体系中，三者之间发生相互作用可大幅度降低固化反应温度，图1为不同反应物的DSC曲线，测试时的升温速率为10K/min，氮气氛围；图1中曲线①为通用型环氧树脂和邻甲酚醛多元酚母体复合，60℃附近出现的峰为树脂融化的吸热峰，后面无峰出现，说明二者之间不反应；曲线②为邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺复合，55℃附近为母体融化吸热峰，200℃附近为双氰胺融化吸热峰，260℃附近为双氰胺分解放热峰，结合平板硫化仪测试体系无固化现象，说明二者之间不反应；曲线③为通用型环氧树脂和双氰胺复合，175℃附近出现放热峰，为通用型环氧树脂与双氰胺的固化反应放热峰，符合理论依据；曲线④为通用型环氧树脂和双氰胺母粒复合，110℃附近放热峰开始出现，为体系中固化反应的放热峰，结合平板硫化仪测试来看，体系固化温度降低了约65℃。这些结果表明，本发明的固化剂EOCN-BPA-DICY对EP有高的反应性，在EP、EOCN-BPA、DICY共存情形下，DICY可以催化酚羟基与环氧基的开环反应。

综上所述，本发明利用“DICY、EOCN-BPA和EP三者之间相互作用可大幅度降低固化反应温度”这一新发现实现低温固化，采用EOCN-BPA和DICY制备的双氰胺母粒（EOCN-BPA-DICY）作为固化剂，从EOCN-BPA结构式可以看出其分子结构中交联点可控，从而控制反应速度，表现出优异的潜伏性，与传统低温快速固化粉末通过高活性促进剂提升反应速度相比，本发明提供的低温快速固化环氧复合粉末具有明显的储存稳定性。

4、本发明提供的储能电站用环氧复合粉末制备工艺简单稳定，选材以廉价易取的通用型环氧树脂为主基料，产品性能优异，在实现低温快速固化的同时克服了储存稳定性差的行业难题。

附图说明

图1为不同反应物的DSC曲线；

图2为流平性变化测试中实施例1所得涂层的照片；

图3为流平性变化测试中实施例2所得涂层的照片；

图4为流平性变化测试中实施例3所得涂层的照片；

图5为流平性变化测试中对比例1所得涂层的照片；

图6为流平性变化测试中对比例2所得涂层的照片；

图7为流平性变化测试中对比例3所得涂层的照片。

具体实施方式

本发明提供了一种储能电站用环氧复合粉末，包括以下质量分数的组分：粉末涂料通用型环氧树脂20%~30%，多官能环氧树脂15%~25%，固化剂10%~16%，颜填料30%~40%，助剂1%~3%；所述多官能环氧树脂为N,N,N´,N´-四环氧丙基-4,4´-二氨基二苯甲烷；所述固化剂为双氰胺母粒；所述双氰胺母粒由邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺制备得到；所述邻甲酚醛多元酚母体的结构如式I所示：

式I；

式I中：n为聚合度。

如无特殊说明，本发明采用的各个原料/组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。

以质量分数计，本发明提供的储能电站用环氧复合粉末包括粉末涂料通用型环氧树脂20%~30%，优选为20%、25%或30%；所述粉末涂料通用型环氧树脂的环氧当量优选为820~900g/eq，更优选为850g/eq，软化点优选为90~95℃。

以质量分数计，本发明提供的储能电站用环氧复合粉末包括多官能环氧树脂15%~25%，优选为21%~25%；所述多官能环氧树脂为N,N,N´,N´-四环氧丙基-4,4´-二氨基二苯甲烷；所述N,N,N´,N´-四环氧丙基-4,4´-二氨基二苯甲烷的环氧当量优选为106~120g/eq，50℃下的粘度优选为3000~6000CPS；所述N,N,N´,N´-四环氧丙基-4,4´-二氨基二苯甲烷为多官能环氧树脂，呈粘稠状，本发明利用其调节固化速度；本发明采用的多官能环氧树脂具有较高的TG，将通用型环氧树脂与多官能环氧树脂按比例混合可获得高软化点低熔融粘度的复合树脂，兼具良好的储存稳定性和低温流平性。传统低软化点树脂黏度较低，虽具有低温流平性，但其TG较低储存稳定性差，需低温存储。

以质量分数计，本发明提供的储能电站用环氧复合粉末包括固化剂10%~16%，优选为10%、13%或16%；所述固化剂为双氰胺母粒（EOCN-BPA-DICY）；所述双氰胺母粒由邻甲酚醛多元酚母体（EOCN-BPA）和双氰胺（DICY）制备得到；所述邻甲酚醛多元酚母体的结构如式I所示（结构式见上文）。

在本发明中，所述邻甲酚醛多元酚母体的制备方法优选包括以下步骤：

将邻甲酚醛环氧树脂和双酚A混合进行缩合反应，得到邻甲酚醛多元酚母体；所述邻甲酚醛环氧树脂中的环氧基和双酚A中的酚羟基的摩尔比为1:(1.5~3)。

在本发明中，所述缩合反应优选分两个阶段进行，第一阶段的反应温度优选为150~160℃，优选为155~160℃，反应时间优选为15~20min，第二阶段的反应温度优选为150~160℃，优选为160℃，反应时间优选为15~20min；所述双酚A优选分为两部分在两阶段反应中分别加入，两部分双酚A的质量优选相等；在本发明的具体实施例中，优选先将邻甲酚醛环氧树脂置于反应容器中，加热至150℃搅拌半小时，然后加入第一部分双酚A，升温至155~160℃搅拌15~20min，之后降温至150℃后加入第二部分双酚A，再升温至160℃搅拌15~20min；反应完毕后，本发明优选将反应液趁热倒在冷棍上压片，然后破碎成粒，得到所述邻甲酚醛多元酚母体。

在本发明中，所述缩合反应的反应式如下：

在本发明中，所述双氰胺母粒的制备方法优选包括以下步骤：将所述邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺混合后进行双螺杆熔融挤出，然后进行压片和破碎，得到双氰胺母粒；所述邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺的质量比为(1~3):1；所述双螺杆熔融挤出的一区温度优选为105~110℃，二区温度优选为120~125℃；所述压片优选为冷棍压片。

本发明通过环氧基与酚羟基不同摩尔比以及邻甲酚醛多元酚母体与双氰胺不同质量比控制交联点密度进而控制固化速度，再结合EOCN-BPA、DICY、EP三者之间相互作用控制固化温度，最终实现低温快速固化。并且，本发明的双氰胺母粒为一种新型的潜伏性固化体系，通过树脂与固化体系中的官能度控制反应速度，所得环氧复合粉末在实现低温快速固化的同时还具有优异的储存稳定性，不同于传统的促进剂提速，传统的促进剂提速虽然具有高活性，但是储存稳定性较差，无法实现常温储存。

以质量分数计，本发明提供的储能电站用环氧复合粉末包括颜填料30%~40%；所述颜填料优选为填料和颜料的混合物，具体的，所述颜料的质量分数优选为0.1%~0.4%，填料的质量分数优选为29.6%~39.9%；所述填料优选为超细沉淀硫酸钡和球形硅粉；所述超细沉淀硫酸钡和球形硅粉的质量比优选为1:1~2:1；所述超细沉淀硫酸钡的目数优选为3000~5000目；所述球形硅粉的目数优选为3000~5000目；本发明对所述颜料的种类没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。

以质量分数计，本发明提供的储能电站用环氧复合粉末包括助剂1%~3%，优选为1.5%~2.8%；所述助剂优选包括流平剂、消泡剂和稳定剂；具体的，所述流平剂、消泡剂和稳定剂的添加量均优选为0.3%~1%。本发明对所述流平剂、消泡剂和稳定剂的具体种类没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可，在本发明的具体实施例中，所述流平剂和稳定剂分别优选为南海化学的GLP588和WD510，所述消泡剂优选为BYK961。

本发明提供的环氧复合粉末中不含促进剂，区别于传统低温快速固化粉末涂料。

在本发明中，所述储能电站用环氧复合粉末的软化温度为80~85℃，固化温度为110~120℃，固化时间≤5min，优选为3min。本发明提供的环氧复合粉末的软化温度和固化温度温差大，便于加工，加工温度需高于软化温度，低于固化温度，传统低温快速固化粉末涂料的软化点与固化温度较为接近，加工过程中体系容易提前固化而导致无法加工。

本发明还提供了上述方案所述储能电站用环氧复合粉末的制备方法，包括以下步骤：

将粉末涂料通用型环氧树脂和多官能环氧树脂加热混合后进行冷棍压片和破碎，得到复合树脂；

将所述复合树脂、固化剂、颜填料和助剂混合后进行双螺杆熔融挤出，然后依次进行压片、风冷、破碎、空气分级磨造粒和过筛，得到所述储能电站用环氧复合粉末；所述双螺杆熔融挤出的熔融段温度为85~90℃，混炼段温度为90~95℃。

本发明将粉末涂料通用型环氧树脂和多官能环氧树脂加热混合后进行冷棍压片和破碎，得到复合树脂。在本发明中，所述加热混合的温度优选为90~100℃，所述加热混合优选为搅拌混合，本发明对所述加热混合的时间没有特殊要求，能够得到熔融流体状物质即可。

得到复合树脂后，本发明将所述复合树脂、固化剂、颜填料和助剂混合后进行双螺杆熔融挤出，然后依次进行压片、风冷、破碎、空气分级磨造粒和过筛，得到所述储能电站用环氧复合粉末。在本发明中，所述复合树脂、固化剂、颜填料和助剂的混合优选在高速混料缸中进行，所述高速混料缸的搅拌转速优选为800~900r/min，搅拌时间优选为10min。

在本发明中，混合后所得混合物通过双螺杆熔融挤出，该设备控温是关键，本发明预测了复合体系软化点在80℃上下，固化温度约为110℃，因而设定熔融段温度为85~90℃，混炼段温度为90~95℃；并且，所述双螺杆熔融挤出过程中优选采用铝制加热套加热，螺杆中优选通冰水浴；所述双螺杆熔融挤出的螺杆长径比优选为12:1，剪切断螺片优选采用45°角螺旋递进式排列，双螺杆优选逆向排列。

本发明对所述压片、风冷、破碎、空气分级磨造粒、过筛没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的操作即可。

本发明对所述环氧复合粉末在储能电站中的具体应用方法没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方法即可，具体是作为涂料对所述储能电站进行涂装；在本发明的具体实施例中，优选采用流化床浸涂的方法进行涂装，具体步骤优选为：将待涂装工件加热至90~100℃后在装有环氧复合粉末的流化床中进行浸涂，然后加热至固化温度进行固化，所述固化的温度优选为110~120℃，固化时间优选为3~5min，更优选为3min。

本发明还提供了一种固化剂，所述固化剂为双氰胺母粒；所述双氰胺母粒由邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺制备得到；所述邻甲酚醛多元酚母体的结构如式I所示：

式I；

式I中：n为聚合度。

在本发明中，所述邻甲酚醛多元酚母体以及双氰胺母粒的具体制备方法和上述方案一致，在此不再赘述。

本发明提供的双氰胺母粒为一种新型的潜伏性固化体系，将其应用于环氧树脂粉末涂料中，通过树脂与固化体系中的官能度控制反应速度，可在实现低温快速固化的同时具有优异的储存稳定性。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种低温快速固化环氧复合粉末，各组分的质量分数如下：粉末涂料通用型环氧树脂（记为树脂A）：30%，多官能环氧树脂（记为树脂B）：21%，固化剂：16%，颜填料30.2%，助剂2.8%。

其中：树脂A的环氧当量为820~900g/eq，软化点为90~95℃；树脂B为N,N,N´,N´-四环氧丙基-4,4´-二氨基二苯甲烷，环氧当量为106~120g/eq，粘度@50℃为3000~6000CPS；颜填料中颜料为酞菁绿，添加量为0.2%，填料为超细沉淀硫酸钡和球形硅粉的混合物，超细沉淀硫酸钡和球形硅粉的质量比为1:1，超细沉淀硫酸钡和球形硅粉的目数均为3000~5000目，填料的添加量为30%；助剂为流平剂、稳定剂和消泡剂，流平剂和稳定剂的添加量均为0.9%，消泡剂的添加量为1%，流平剂和稳定剂分别为南海化学的GLP588和WD510，消泡剂为BYK961。

上述环氧复合粉末的制备方法如下：

（1）制备邻甲酚醛多元酚母体（EOCN-BPA）：取邻甲酚醛环氧树脂于三口烧瓶中，加热至150℃搅拌半小时，加入定量的双酚A，升温至160℃搅拌1小时，降温至150℃后再加入定量的双酚A，升温至160℃搅拌3h，趁热倒在冷棍上压片破碎成粒，得到邻甲酚醛多元酚母体；其中，以双酚A的总量计，邻甲酚醛环氧树脂中的环氧基与双酚A中酚羟基的摩尔比为1:3；两次加入的双酚A的质量相等。

（2）制备双氰胺母粒（EOCN-BPA-DICY）：将邻甲酚醛多元酚母体与双氰胺粉末按质量比3:1置于高速搅拌机中充分混合，经双螺杆熔融挤出（一区温度为110℃，二区温度为125℃），冷棍压片破碎成粒，得到双氰胺母粒（EOCN-BPA-DICY）。

（3）按预设比例取树脂A、树脂B置于烧杯中，加热至100℃搅拌混合均匀后得熔融流体状物质，冷棍压片破碎后得到复合树脂，备用。

（4）将步骤（2）获得的产物与步骤（3）所得复合树脂、颜填料、助剂按照比例准确称量后投入到高速混料缸中，以800r/min搅拌10min，使其混合均匀。

（5）将步骤（4）中的混合物通过双螺杆熔融挤出，设定熔融段温度85℃，混炼段温度90℃，采用铝制加热套加热，螺杆中通冰水浴，螺杆长径比12:1，剪切断螺片采用45º角螺旋递进式排列，双螺杆逆向排列；继而压片、风冷、破碎、空气分级磨造粒、过筛得到成品。

实施例2

其他条件和实施例1相同，不同之处仅在于：按照环氧基与酚羟基摩尔比1:2反应制备邻甲酚醛多元酚母体（EOCN-BPA），邻甲酚醛多元酚母体与双氰胺粉末按质量比2:1制备双氰胺母粒（EOCN-BPA-DICY）。

低温快速固化环氧复合粉末中各组分的质量分数为：树脂A：20%，树脂B：25%，固化剂：16%，颜填料：36%（其中颜料为0.2%，填料为35.8%），助剂：3%（其中流平剂、稳定剂和消泡剂均为1%）。

制备方法同实施例1。

实施例3

其他条件和实施例1相同，不同之处仅在于：按照环氧基与酚羟基摩尔比1:1.5反应制备邻甲酚醛多元酚母体（EOCN-BPA），邻甲酚醛多元酚母体与双氰胺粉末按质量比1:1制备双氰胺母粒（EOCN-BPA-DICY）。

低温快速固化环氧复合粉末中各组分的质量分数为：树脂A：25%，树脂B：25%，固化剂：10%，颜填料：38%（其中颜料为0.2%，填料为37.8%），助剂：2%（其中流平剂和稳定剂均为0.6%，消泡剂为0.8%）。

制备方法同实施例1。

对比例1

其他条件和实施例1相同，不同之处仅在于：树脂B改为通用型环氧树脂，环氧当量：650~750g/eq，软化点80~85℃，添加量30%，固化剂选用环氧树脂常用的双氰胺，添加量4%，促进剂选用取代脲，添加量1%，助剂2%（其中流平剂、稳定剂添加量均为0.6%，消泡剂添加量为0.8%），颜填料33%（其中颜料0.2%，填料量32.8%），余量为树脂A，各组分的重量总和为100%。

制备方法同实施例1，促进剂在步骤（4）中加入。

对比例2

其他条件和实施例1相同，不同之处仅在于：树脂A添加量为25%，树脂B选用低粘度固体环氧树脂，环氧当量为450~500g/eq，软化点为60~65℃，添加量35%，固化剂选用环氧树脂常用的偏苯三酸酐，添加量为6%，促进剂为二甲基咪唑，添加量为0.8%，助剂2.2%（其中流平剂、稳定剂添加量均为0.6%，消泡剂添加量为1%），颜填料31%（其中颜料0.2%，填料30.8%），各组分的重量总和为100%。

制备方法同实施例1，促进剂在步骤（4）中加入。

对比例3

其他条件和实施例1相同，不同之处仅在于：树脂A添加量为10%，树脂B选用低粘度固体环氧树脂，环氧当量为450~500g/eq，软化点为60~65℃，添加量为45%，固化剂选用环氧树脂常用的癸二酸二酰肼，添加量为4.4%，促进剂为二甲基咪唑，添加量为0.7%，助剂3%（其中流平剂、稳定剂和消泡剂添加量均为1%），颜填料36.9%（其中颜料0.2%，填料36.7%），各组分的重量总和为100%。

制备方法同实施例1，促进剂在步骤（4）中加入。

性能测试：

对实施例1~实施例3以及对比例1~对比例3制备的环氧复合粉末进行性能测试，测试条件和测试结果见表1。

表1 性能测试结果

图2~图7分别为流平性变化测试中实施例1~实施例3以及对比例1~对比例3所得涂层的照片。

从表1中的结果可以看出，本发明制备的低温快速固化环氧复合粉末储存稳定性测试表现优异，数据表明可常温运输，室温保存。市面上现有的低温快速固化粉末（如对比例）储存稳定性测试的各项指标都不合格，无法稳定商用，加工也是巨大难题。另一方面，本发明使用的树脂、固化剂体系为多官能高交联密度，固化后的涂层各项性能表现非常优异，领先于现有粉末涂料固化涂层。

以上实施例结果表明，本发明提供的低温快速固化环氧复合粉末能够满足储能电站配套设施中电镀件、塑料件等不耐受高温的基材低温快速涂装，且储存稳定性优异；本发明的主要技术创新点为采用新型固化体系，以邻甲酚醛多元酚母体（EOCN-BPA）制备的双氰胺母粒（EOCN-BPA-DICY）作为固化剂，利用双氰胺（DICY）、邻甲酚醛多元酚（EOCN-BPA）与通用型固体环氧树脂（EP）三者之间相互作用可大幅度降低固化反应温度这一新发现实现低温固化，利用邻甲酚醛多元酚母体中苯环提供多倍交联点，再结合多官能环氧树脂的使用实现快速固化，复合粉末体系中无促进剂；另外，实验结果表明，本发明提供的低温快速固化环氧复合粉末表现出优异的潜伏性，温度未达到固化温度时，体系中几乎不存在微交联现象，达到固化温度时又可快速固化。传统咪唑作为促进剂的复合粉末体系在室温以上就表现出较明显的微交联现象从而导致粉末的储存稳定性较差。综上，本发明克服了粉末涂料低温快速固化与储存稳定性不兼容的行业难题，具有广阔的应用前景。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种储能电站用环氧复合粉末，其特征在于，包括以下质量分数的组分：粉末涂料通用型环氧树脂20%~30%，多官能环氧树脂15%~25%，固化剂10%~16%，颜填料30%~40%，助剂1%~3%；所述多官能环氧树脂为N,N,N´,N´-四环氧丙基-4,4´-二氨基二苯甲烷；所述固化剂为双氰胺母粒；所述双氰胺母粒由邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺制备得到；所述邻甲酚醛多元酚母体的结构如式I所示：

式I；

式I中：n为聚合度。

2.根据权利要求1所述的储能电站用环氧复合粉末，其特征在于，所述邻甲酚醛多元酚母体的制备方法包括以下步骤：

将邻甲酚醛环氧树脂和双酚A混合进行缩合反应，得到邻甲酚醛多元酚母体；所述邻甲酚醛环氧树脂中的环氧基和双酚A中的酚羟基的摩尔比为1:(1.5~3)。

3.根据权利要求1所述的储能电站用环氧复合粉末，其特征在于，所述双氰胺母粒的制备方法包括以下步骤：将所述邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺混合后进行双螺杆熔融挤出，然后进行压片和破碎，得到双氰胺母粒；所述邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺的质量比为(1~3):1；所述双螺杆熔融挤出的一区温度为105~110℃，二区温度为120~125℃。

4.根据权利要求1所述的储能电站用环氧复合粉末，其特征在于，所述颜填料为填料和颜料的混合物；所述填料为超细沉淀硫酸钡和球形硅粉；所述超细沉淀硫酸钡和球形硅粉的质量比为1:1~2:1；所述超细沉淀硫酸钡的目数为3000~5000目；所述球形硅粉的目数为3000~5000目。

5.根据权利要求1所述的储能电站用环氧复合粉末，其特征在于，所述助剂包括流平剂、消泡剂和稳定剂。

6.根据权利要求1所述的储能电站用环氧复合粉末，其特征在于，所述储能电站用环氧复合粉末的软化温度为80~85℃，固化温度为110~120℃，固化时间≤5min。

7.权利要求1~6任意一项所述的储能电站用环氧复合粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将粉末涂料通用型环氧树脂和多官能环氧树脂加热混合后进行压片和破碎，得到复合树脂；

将所述复合树脂、固化剂、颜填料和助剂混合后进行双螺杆熔融挤出，然后依次进行压片、风冷、破碎、空气分级磨造粒和过筛，得到所述储能电站用环氧复合粉末；所述双螺杆熔融挤出的熔融段温度为85~90℃，混炼段温度为90~95℃。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述加热混合的温度为90~100℃。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆熔融挤出的过程中采用铝制加热套加热，螺杆中通冰水浴；所述双螺杆熔融挤出的螺杆长径比为12:1，剪切断螺片采用45º角螺旋递进式排列，双螺杆逆向排列。

10.一种固化剂，其特征在于，所述固化剂为双氰胺母粒；所述双氰胺母粒由邻甲酚醛多元酚母体和双氰胺制备得到；所述邻甲酚醛多元酚母体的结构如式I所示：

式I；

式I中：n为聚合度。