一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法与流程

本发明属于粉末涂料，具体涉及一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法。

背景技术：

1、粉末涂料是以固体树脂、填料和颜料等组合制成的固体粉末状涂料，和溶剂型涂料剂水性涂料有所区别，粉末涂料的分散介质不是液体，而是空气，所以和溶剂型涂料相比更加环保，并且在施工时不需要涂装底漆，一次施工就可以得到较厚的漆膜，安全经济。粉末涂料包括热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料，其中热塑性粉末涂料的涂膜外观较差，与金属基材之间的附着力也较差，所以应用不多，而热固性粉末涂料应用更加广泛，并且热固性粉末涂料中最常用的就是环氧粉末涂料，即环氧树脂基粉末涂料。

2、环氧树脂基粉末涂料具有优异的金属粘合力、防腐蚀性、硬度、柔韧性和冲击强度，主要有环氧树脂、固化剂、颜料、填料和其他助剂组成。与大部分粉末涂料一样，环氧树脂基粉末涂料烤漆后一般较为光亮，色泽单一，如果使用粉末涂料的基材表面不够平整，烤漆后也会一定程度上出现凹陷等缺陷。为了提升粉末涂料的装饰性，随之出现了带有纹理效果的粉末涂料。

3、具有纹理效果的粉末涂料在烤漆后漆膜表面会出现有规律的凹凸或花纹，如果漆膜出现损伤，仅填补损伤处无法达到原本的装饰效果，则需要脱漆后重新喷涂粉末涂料，如果需要脱漆的面积较大就需要更长的脱漆时间。为了提高脱漆效率，提出一种满足使用要求且利用脱漆处理的具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，以解决背景技术中的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

4、步骤一：向烧瓶中加入n,n-二甲基甲酰胺和三聚氰胺，搅拌混合10-15min后加入对羟基苯甲醛，在氮气保护和磁力搅拌的条件下回流反应60-70h，反应结束后将产物用无水乙醇洗涤3-5次，然后在80℃的条件下真空干燥24h，得到中间体；反应过程如下所示：

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6、步骤二：将中间体、环氧氯丙烷和四丁基溴化铵加入烧瓶中，在氮气保护和磁力搅拌的条件下回流反应8-9h，然后调节反应体系温度至60℃，向反应体系中加入质量分数为25％的氢氧化钠溶液，继续搅拌6-8h后冷却降温，将产物用去离子水洗涤2-3次，旋转蒸发除去未反应的原料，干燥；得到改性环氧树脂；反应过程如下所示：

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8、步骤三：将环氧当量为600-650的双酚a型环氧树脂和改性环氧树脂按照1-1.5：1的质量比球磨混合，然后用双螺杆熔融挤出，转速为100-110r/min，一区温度为95℃，二区温度为105℃；压片，粉碎，过200目筛，得到复合型环氧树脂；

9、步骤四：向烧瓶中加入质量分数为10％的氨水，然后在磁力搅拌的条件下向烧瓶中缓慢加入正硅酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵，继续搅拌30-40min得到乳白色的悬浊液；将乳白色的悬浊液加入反应釜中水热反应8-10h，冷却后离心取沉淀，将沉淀用去离子水洗涤至最后一次洗涤液呈中性，得到双亲型纳米二氧化硅；

10、步骤五：将双亲型纳米二氧化硅和颜料分别置于烘箱中在120℃的条件下干燥12h，将干燥后的双亲型纳米二氧化硅和颜料分别与10倍质量的无水乙醇一同加入烧瓶中超声分散15-20min，然后加入无水乙醇0.1wt％的硅烷偶联剂并在75-85℃的条件下磁力搅拌24h，冷却，离心，将沉淀用去离子水洗涤3-5次，干燥，分别得到改性纳米二氧化硅和改性颜料；

11、步骤六：将复合型环氧树脂、改性纳米二氧化硅、改性颜料、流平剂、固化剂、砂纹剂和安息香加入球磨机中，在500r/min的条件下球磨3h，过200目筛，得到具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料。

12、进一步地，步骤一中n,n-二甲基甲酰胺、三聚氰胺和对羟基苯甲醛的用量比为500ml：12g：48g。

13、进一步地，步骤二中中间体、环氧氯丙烷、四丁基溴化铵和氢氧化钠溶液的用量比为50g：300ml：3g：150ml。

14、进一步地，步骤四中氨水、正硅酸丁酯、十六烷基三甲基溴化铵的用量比为70ml：8g：4.2-4.5mg。

15、进一步地，步骤五中硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷和正硅酸四乙酯中的任意一种。

16、进一步地，步骤六中复合型环氧树脂、改性纳米二氧化硅、改性颜料、流平剂、固化剂、砂纹剂和安息香的用量比为130-150g：7-9g：15-20g：0.2-1g：8-10g：0.5-1.5g：0.5-1g。

17、进一步地，步骤六中固化剂为2-苯基咪唑和2-苯基咪唑啉中的任意一种。

18、本发明的有益效果：

19、本发明具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料在热固化后与金属基材附着力强，具有较好的机械力学性能和耐盐雾性能。其中改性环氧树脂和双酚a型环氧树脂复合后，有利于改善材料的附着力；改性环氧树脂中的碳氮双键作为共价键有利于促进固化反应的发生，有助于热固化处理的进行，并且该碳氮双键为席夫碱类型，在酸性条件下能够分解成羰基和氨基，通过含酸的脱漆剂处理该粉末涂料固化后的漆膜，脱漆时间明显缩短，有利于提高脱漆效率。

20、砂纹剂与熔融的复合型环氧树脂表面张力与相容性存在差异，达到起砂、增加硬度和增加纹理的效果；安息香有助于消除该粉末涂料熔融后夹杂的气泡，从而消除涂膜针孔缺陷；改性纳米二氧化硅通过正硅酸丁酯水热合成，二氧化硅纳米粒子表面含有更多的羟基基团，可以为后续的硅烷偶联剂处理提供更多的活性位点，有助于提高其分散性能；颜料经过硅烷偶联剂处理后与复合型环氧树脂的相容性也得到了提高；十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂对生成的二氧化硅纳米粒子进一步修饰，使二氧化硅纳米粒子具有亲油性，改性二氧化硅纳米粒子作为双亲型粒子与复合型环氧树脂具有更好的相容性，并且有利于提高该粉末涂料的疏水性，对漆膜的耐污染效果有一定的提升，防止漆膜被轻易地腐蚀。

技术特征：

1.一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅和改性颜料通过如下步骤制备：

3.根据权利要求2所述的一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述双亲型纳米二氧化硅通过如下步骤制备：

4.根据权利要求3所述的一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述氨水、正硅酸丁酯、十六烷基三甲基溴化铵的用量比为70ml：8g：4.2-4.5mg。

5.根据权利要求2所述的一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷和正硅酸四乙酯中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述n,n-二甲基甲酰胺、三聚氰胺和对羟基苯甲醛的用量比为500ml：12g：48g。

7.根据权利要求1所述的一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述中间体、环氧氯丙烷、四丁基溴化铵和氢氧化钠溶液的用量比为50g：300ml：3g：150ml。

8.根据权利要求1所述的一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述固化剂为2-苯基咪唑和2-苯基咪唑啉中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述复合型环氧树脂、改性纳米二氧化硅、改性颜料、流平剂、固化剂、砂纹剂和安息香的用量比为130-150g：7-9g：15-20g：0.2-1g：8-10g：0.5-1.5g：0.5-1g。

技术总结
本发明公开了一种具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料的制备方法，属于粉末涂料技术领域，将三聚氰胺和对羟基苯甲醛反应得到中间体，将中间体和环氧氯丙烷反应得到改性环氧树脂；将双酚A型环氧树脂和改性环氧树脂球磨混合后用双螺杆熔融挤出，压片，粉碎，过筛，得到复合型环氧树脂；将复合型环氧树脂、改性纳米二氧化硅、改性颜料、流平剂、固化剂、砂纹剂和安息香加入球磨机中球磨，过筛，得到具有纹理效果环氧树脂基粉末涂料；改性环氧树脂和双酚A型环氧树脂复合后，有利于改善材料的附着力；改性环氧树脂中的碳氮双键为席夫碱类型，通过含酸的脱漆剂处理该粉末涂料固化后的漆膜，脱漆时间明显缩短，有利于提高脱漆效率。

技术研发人员：马万升,谢桂枝,汪惠琴,陈云,余青云
受保护的技术使用者：黄山天马新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16