一种砂纹环氧粉末涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及粉末涂料技术领域。
【背景技术】
[0002] -般环氧粉末涂料使用的树脂是双酚A型环氧树脂，分子结构为：
普通双酚A环氧树脂分子的两端是反应能力很强的环氧基，分子主链上有许多醚键， 是一种线型聚醚结构，η值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基，可 以看成是一种长链多元醇，主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基。环氧树脂的各结构单元 赋予树脂以下功能：环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很强的内聚力和粘 接力。醚健和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力。醚健和C-C键使大分子具有 柔顺性。苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。异丙基也赋于大分子一定的刚性。-C-O-键的 键能尚，从而提尚了耐喊性。
[0003] 但是，从普通双酚A环氧树脂结构中看出，环氧基只在端基上，因此涂膜交联密度 低，具有很好的柔韧性，但耐化学品性、耐高温性、耐冲击性相对较差。因而制备出的涂料耐 介质渗透性不好，长效防腐效果差。
[0004] 纳米材料是指直径小于100纳米的材料，1纳米等于KT9米，如果将1纳米同1米 进行比较，就好像拿1. 25厘米直径大小的10美分硬币同直径12756公里的地球相比，由于 其颗粒尺寸在纳米范围，所以其比表面积超过常规材料的数十倍，因其表面活性极高，这种 表面活性的作用使其具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等特殊 性质，将纳米材料用于涂料中，有可能改变涂料的固有特性，提高其某些性能。
[0005] 硅烷偶联剂通式为YSiXn，其中η=0~3 ;Χ -可水解的基团；Y -有机官能团，能 与树脂起反应。X通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等，这些基团水解 时即生成硅醇（Si (OH) 3)，而与无机物质结合，形成硅氧烷。Y是乙烯基、氨基、环氧基、甲 基丙烯酰氧基、巯基或脲基。这些反应基可与有机物质反应而结合。因此，通过使用硅烷偶 联剂，可在无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥"，把两种性质悬殊的材料连接在 一起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。硅烷偶联剂的这一特性最早应用于玻璃 纤维增强塑料(玻璃钢）上，作玻璃纤维的表面处理剂，使玻璃钢的机械性能、电学性能和抗 老化性能得到很大的提高，在玻璃钢工业中的重要性早已得到公认。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种砂纹环氧粉末涂料，其基体交联密度高，具 有优良的附着力；本发明涂料制作的涂层具有较高的玻璃化温度，能在较大温度范围中起 保护作用，耐介质渗透性好，具有长效防腐效果，防止杂物粘附、沉积，减少日常维护清理； 具有漂亮的外观，纹理清晰，手感良好；涂层致密、坚韧、耐磨，具有良好的耐冲击性、柔韧性 和粘结力，能抵抗施工中的外力破坏，使用寿命长。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种砂纹环氧粉末涂料，包括 以下组份及质量比： 改性环氧树脂 60~90份 流平剂 1~2份 固化剂 60~90份 偶联剂改性颜料 3~10份 偶联剂改性填料 60~90份 纳米材料 3~5份 砂纹剂 0. 2~0. 4份 其它助剂 1~5份， 所述改性环氧树脂为化学式A、化学式B中的一种或多种，所述流平剂为丙烯酸酯类 聚合物，所述固化剂为聚酯树脂，所述纳米材料为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛或纳米二氧化 硅，所述其它助剂包括增硬剂或疏松剂； 所述化学式A为
所述化学式B为
上述各种组分混合均匀后经挤出机挤出，挤出温度为90~110°C，挤出物经冷却、破 碎后得到大小一致的料片，料片再经研磨得到所述砂纹环氧粉末涂料，其粒度分布为32~ 34um〇
[0008] 进一步地，所述偶联剂改性颜料采用如下方法获得： 按质量比分别量取硅烷偶联剂30~40份，颜料60~70份，将硅烷偶联剂均匀加入颜 料中同时混料，使混料均匀即得。
[0009] 进一步地，所述偶联剂改性填料采用如下方法获得： 按质量比分别量取硅烷偶联剂10~20份，填料80~90份，将硅烷偶联剂均匀加入填 料中同时混料，使混料均匀即得。
[0010] 优选的，所述砂纹环氧粉末涂料，其组份质量比为： 改性环氧树脂 60~70份 丙烯酸酯类聚合物 1~2份 聚酯树脂 60~70份 偶联剂改性颜料 3~10份 偶联剂改性填料 60~70份 纳米碳酸钙 3~5份 砂纹剂 0. 2~0. 4份 其它助剂 1~3份， 所述改性环氧树脂为化学式A、化学式B中的一种或多种，所述其它助剂包括增硬剂或 疏松剂； 所述化学式A为
所述化学式B为
上述各种组分混合均匀后经挤出机挤出，挤出温度为90~110°C，挤出物经冷却、破 碎后得到大小一致的料片，料片再经研磨得到所述砂纹环氧粉末涂料，其粒度分布为32~ 34um〇
[0011] 砂纹剂是一种专为粉体涂料设计的聚四氟乙烯（PTEE)与改性聚乙烯（PE)微粉化 蜡，它能赋予粉末涂料消光的耐磨砂纹效果。利用砂纹剂与熔融涂层的表面张力或相容性 差异，或影响涂层的熔融黏度和固化速度，能够对粉末涂料起到物理分隔、消光起砂、增加 硬度等效果。
[0012] 纳米材料为粒径为1~100纳米的纳米填料，可以为纳米TiO2、纳米SiO 2、纳米 0&〇)3等，粉末涂料中添加纳米材料不仅使涂料的传统性能有很大改善，而且赋予涂料许多 新的特性和性能。纳米环氧涂料在常规的力学性能如附着力、硬度、耐冲刷性、抗冲击性、柔 韧性方面会得到提高，还有可能提高涂料的耐老化、耐溶剂、耐腐蚀、耐沾污等性能。
[0013] 流平剂是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、 光滑、均匀的涂膜，能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性的一类物质。
[0014] 固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合 物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化 过程，固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。固化剂是必不可少的添加物，无论是作粘接 剂、涂料、浇注料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能固化。固化剂的品种对固化物的力学 性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大影响。
[0015] 颜填料用偶联剂处理，偶联剂是一种双功能分子，这样偶联剂分子一端与无机填 料、颜料反应，另一端与环氧树脂反应，这样整个涂层紧密结合成为一个整体，提高了涂层 的致密性及附着力，降低了吸水性，增强了耐盐雾能力。
[0016] 偶联剂改性颜料使用效果： 1) 提高颜料分散性，使颜料充分分散提高着色力，避免了颜料加量多影响漆膜表面的 难题； 2) 提高颜料与树脂间的粘合力，使树脂与颜料间充分混合，树脂与颜料融为一体，提高 了颜料与树脂粘合力。
[0017] 本发明中偶联剂改性填料使用效果： 1) 提高填料分散，避免了填料分散不均匀，导致涂层表面手感不细腻，颗粒不均匀； 2) 提高填料与树脂间的粘合力，使涂层表面与基材能更好的粘合，从而增强漆膜与涂 层的附着力。 常用增硬剂主要为高密度蜡粉，如聚酰胺蜡粉、聚乙烯蜡微粉、聚丙烯蜡微粉等。
[0018] 疏松剂主要成分是二氧化硅，该产品应用在粉末涂料中能提高成品粉的自由流动 性和松散型，对粉末结块有辅助的改善作用，不会因为参与挤出而影响涂膜表面的光泽与 流平。
[0019] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明涂料采用多官能度环氧树脂， 反应性强，交联密度大，具有非常好的附着力，实践证明，从未发生脱落现象。本发明涂料在 施工中配合适中的胶化时间和固化时间，不仅使得涂层具有优良的内在质量，同时具有漂 亮的外观，纹理清晰，手感良好。本发明涂料制作的涂层具有较高的玻璃化温度，能在较大 温度范围中起保护作用，耐介质渗透性好，具有长效防腐效果，防止杂物粘附、沉积，减少日 常维护清理。同时涂层致密、坚韧、耐磨，具有良好的耐冲击性、柔韧性和粘结力，能抵抗施 工中的外力破坏，具有10年以上的使用寿命。
【具体实施方式】
[0020] 水、氧和离子是腐蚀的三要素。涂层是一种高聚物薄膜，能不同程度地阻缓上述三 因素的透过而发挥防腐蚀作用，如何更好地降低透水性、透氧性、透离子性、吸水性，提高玻 璃化温度Tg，使环氧涂层具有优异的屏蔽能力，是解决问题的关键。
[0021] 本发明提供一种砂纹环氧粉末涂料，通过静电喷涂工艺均匀的涂覆于被保护物体 表面，再经加热熔融，冷却生成砂纹环氧保护涂层。该粉末涂料的基体材料选用多官能度的 改性环氧树脂和聚酯树脂固化剂，交联密度高，使得涂层具有优良的附着力，良好的耐化学 品性、耐高温性和耐冲击性，能在较