一种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料及其制备方法与流程

本发明涉及粉末涂料技术，尤其涉及一种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料及其制备方法。

背景技术

粉末涂料由成膜树脂、颜料、填料和其他功能助剂如增塑剂、抗氧剂、消光剂、流平剂等组份构成，具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源等特点。在一定条件下，粉末涂料经过静电喷涂、熔融固化后可在工件表面形成起到装饰和防腐作用的涂膜。涂膜的质量往往受到涂料组份以及静电喷涂时粉末的上粉穿透力和附着性等因素的影响。虽然粉末涂料的涂膜较厚，但是在实际应用过程中，粉末涂料会因为涂膜致密性不高以及涂膜不均匀等缺陷导致其耐候性能和防腐蚀性能变差，进而可能缩短工件的使用寿命以及增加涂料的使用和维护成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有的粉末涂料会因为涂膜致密性不高以及涂膜不均匀等缺陷导致其耐候性能和防腐蚀性能变差，进而可能缩短工件的使用寿命以及增加涂料的使用和维护成本的问题，本发明提供了一种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料及其制备方法来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料，包括基体树脂、固化剂、颜填料、脱气剂、流平剂、抗氧剂和石墨烯。

作为优选，

所述基体树脂为40～80重量份；

所述固化剂为2～8重量份；

所述颜填料为10～50重量份；

所述脱气剂为0.1～1重量份；

所述流平剂为0.1～1重量份；

所述抗氧剂为0.1～1重量份；

所述石墨烯为0.1～10重量份。

作为优选，所述石墨烯包括小于20层的六角蜂窝形碳片，所述石墨烯中碳元素的含量大于90％。

作为优选，所述基体树脂为羟基聚酯树脂。

作为优选，所述固化剂的型号为tgic、primidxl-522或pt910。

作为优选，所述颜填料包括钛白粉、珠光粉、炭黑、碳酸钙和硫酸钡中的一种或几种。

作为优选，所述脱气剂包括安息香、酰胺腊和聚乙烯蜡中的一种或几种。

作为优选，所述流平剂的型号为pv88、modaflowpowder2000、glp503或glp588。

作为优选，所述抗氧剂的型号为抗氧剂1010、pep-36或irganoxb900。

一种制备石墨烯改性纯聚酯粉末涂料的方法，包括以下步骤：

s1、先将石墨烯和基体树脂混合后进行粉碎，然后搅拌所述石墨烯和基体树脂的粉碎物，使石墨烯和基体树脂充分混合和均匀分散，得到共混物；

s2、在共混物中加入固化剂、颜填料、脱气剂、流平剂和抗氧剂，搅拌均匀后高温挤出，最后经过冷却压片、磨料和分离制得成品。

本发明的有益效果是，这种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料具有如下有益效果：

(1)石墨烯优异的导电性能增强了粉末颗粒的带电性，在静电喷涂时，大大改善了传统粉末涂料的上粉穿透力和对工件表面的附着性，不仅有利于获得质量更好的涂膜，而且也减少了施工时的粉尘污染，在一定程度上降低了使用成本。

(2)石墨烯的片层状结构，对水、氧气和离子等腐蚀介质的扩散有很好的物理屏蔽作用，增加了腐蚀介质在涂层中的渗透路程，提升了粉末涂料涂膜的致密性和防腐蚀性能。相比传统的纯聚酯粉末涂料，本发明所述的石墨烯改性纯聚酯粉末涂料的耐中性盐雾时间提高了1-3倍。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是普通的纯聚酯粉末涂料受到冲击后的效果图。

图2是本发明的石墨烯改性纯聚酯粉末涂料受到冲击后的效果图。

图3是普通的纯聚酯粉末涂料受中性盐雾腐蚀后的效果图。

图4是本发明的石墨烯改性纯聚酯粉末涂料受中性盐雾腐蚀后的效果图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

一种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料，包括62重量份的基体树脂、4重量份的固化剂、31重量份的颜填料、0.3重量份的脱气剂、0.5重量份的流平剂、0.2重量份的抗氧剂和2重量份的石墨烯。其中，基体树脂为羟基聚酯树脂，固化剂的型号为tgic，颜填料为炭黑、碳酸钙和硫酸钡的组合，脱气剂为安息香，流平剂的型号为pv88，抗氧剂的型号为抗氧剂1010。

这种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将62重量份的基体树脂和2重量份的石墨烯混合，放入高速搅拌粉碎机中，以20000rpm的速度搅拌粉碎2min，得到石墨烯与基体树脂的共混物；

(2)向石墨烯与基体树脂的共混物中加入4重量份的固化剂、31重量份的颜填料、0.3重量份的脱气剂、0.5重量份的流平剂和0.2重量份的抗氧剂，以20000rpm的速度搅拌混合2min后，利用熔融挤出设备在118℃下高温挤出，经冷却压片、磨料和分离制得成品。

实施例2

一种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料，包括57份重量的基体树脂、3.5重量份的固化剂、37重量份的颜填料、0.3重量份的脱气剂、0.5重量份的流平剂份、0.2重量份的抗氧剂和1.5重量份的石墨烯。其中，基体树脂为羟基聚酯树脂，固化剂的型号为tgic，颜填料为钛白粉、碳酸钙和硫酸钡的组合，脱气剂为安息香，流平剂的型号为glp503，抗氧剂的型号为pep-36。

这种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将57重量份的基体树脂和1.5重量份的石墨烯混合，放入高速搅拌粉碎机中，以20000rpm的速度搅拌粉碎2min，得到石墨烯与基体树脂的共混物；

(2)向石墨烯与基体树脂的共混物中加入3.5重量份的固化剂、37重量份的颜填料、0.3重量份的脱气剂、0.5重量份的流平剂和0.2重量份的抗氧剂，以20000rpm的速度搅拌混合2min后，利用熔融挤出设备在118℃下高温挤出，经冷却压片、磨料和分离制得成品。

实施例3

一种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料，包括49重量份的基体树脂、3.5重量份的固化剂、46重量份的颜填料、0.3重量份的脱气剂、0.5重量份的流平剂、0.2重量份的抗氧剂和1重量份的石墨烯，其中，基体树脂为羟基聚酯树脂，固化剂的型号为primidxl-522，颜填料为炭黑、碳酸钙和硫酸钡的组合，脱气剂为安息香，流平剂的型号为glp588，抗氧剂的型号为抗氧剂1010。

这种石墨烯改性纯聚酯粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将49重量份的基体树脂和1重量份的石墨烯混合，放入高速搅拌粉碎机中，以20000rpm的速度搅拌粉碎2min，得到石墨烯与基体树脂的共混物；

(2)向石墨烯与基体树脂的共混物中加入3.5重量份的固化剂、46重量份的颜填料、0.3重量份的脱气剂、0.5重量份的流平剂和0.2重量份的抗氧剂，以20000rpm的速度搅拌混合2min后，利用熔融挤出设备在118℃下高温挤出，经冷却压片、磨料和分离制得成品。

对比例1

所用配方中没有加入石墨烯，其余原料以及制备方法与实施例1完全相同。

将实施例1-3和对比例1制备的粉末涂料，经过静电喷涂、熔融固化成膜后，测试各涂膜性能如表1所示。

表1性能测试结果

由表1数据可知，本发明实施例1-3制备的粉末涂料，其涂层在附着力、耐冲击性以及弯曲性能方面，与对比例1相比，均有明显的改善，这说明本发明的石墨烯改性纯聚酯粉末涂料的性能优异。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。