本发明专利技术公开了一种具有自我修复功能的环氧粉末涂料及制备方法，该环氧粉末涂料由以下重量份的原料制成：基体树脂40-60份、酸酐5-10份、乙酰丙酮锌1-5份、过氧化二异丙苯0.1-1份、沉钡40-45份、流平剂0.5-2份、701B0.5-1份、安息香0.1-1份、蜡粉0.1-1份以及炭黑0.5-1份；所述的基体树脂为具有烯丙基结构的基体树脂，通过烯丙基结构和过氧化二异丙苯引发自由基聚合提升了环氧树脂的交联密度和玻璃化温度，并通过酯基动态交联改善了环氧粉末涂料的自修复性能。该环氧粉末涂料的制备方法，操作简便，成本低，适于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粉末涂料领域，具体涉及一种具有自我修复功能的环氧粉末涂料及其 制备方法。
技术介绍
粉末涂料是一种用于对金属材料基体进行装饰和形成保护膜的固体粉末状涂料 产品。 随着我国经济的发展，环氧粉末涂料已经应用于人们日常生活所需要的方方面 面，比如汽车、冰箱等等。环氧树脂从1947年美国将其应用到工业化生产至今已经成为当 今社会应用最广泛的树脂材料。 目前所使用的环氧粉末涂料中应用最多的是由环氧-聚酯混合所生产的粉末涂 料。例如：中国专利申请CN 201510349629. 1中公布的车身涂层用粉末涂料及其制备方法， 该车身涂层用粉末涂料以重量分数计，原料组成为：羧基饱和聚酯树脂、增韧性环氧树脂、 流平剂0· 5 %~1 %、脱气剂(λ 3 % 6 %、颜料L 5 %~33. 5 %、填料0~32. 5 %，其中，羧 基饱和聚酯树脂、增韧性环氧树脂的质量比为60~66. 5:40~33. 5,羧基饱和聚酯树脂、增 韧性环氧树脂的质量之和占原料总重量的65% -85%。该粉末涂料制备的涂膜对电泳底漆 和面涂层的附着力优异，柔韧性、硬度、耐酸碱性、耐候性、弹性好，抗石击性优于3级，并具 有很强自修复功能的平整涂膜，各个指标均达到国内主要汽车厂对中涂层的技术要求，适 用于各种客货车辆整车车身涂料。 虽然环氧-聚酯粉末涂料优点众多，但其在固化涂膜中的交联度较低，而且树脂 中含有大量醚键，会很容易因为太阳光的照射而发生降解，导致其韧性较差，耐热性较差以 及耐候性不好。这些问题在实际社会生活使用当中，会频繁出现物件的涂层在使用中或者 运输中发生不可逆的冲击损伤或涂层失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种具有自我修复功能的环 氧粉末涂料，其通过烯丙基结构和过氧化二异丙苯引发自由基聚合提升了环氧树脂的交联 密度和玻璃化温度，并通过酯基动态交联改善了环氧粉末涂料的自修复性能。 本专利技术还提供了一种具有自我修复功能的环氧粉末涂料的制备方法，该制备方法 操作简便，成本低，适于工业化生产。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是： -种具有自我修复功能的环氧粉末涂料，由以下重量份的原料制成： 基体树脂 40份-60份 酸酐 5份-10份 乙酰丙酮锌 1份-5份 过氧化二异丙苯 0.1份-1份 沉钡 40份-45份 流平剂 0.5份-2份 701B 0.5 份-1 份 安息香 0.1份-1份 蜡粉 0.1份-1份 炭黑 0.5份-1份。 可选地，所述的基体树脂为具有烯丙基结构的基体树脂，优选由4,4'-二烯丙基 双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和双酚A二缩水甘油醚组成。本专利技术的树脂中由于加入了烯 丙基的双键结构提高了交联密度，因而使得合成的环氧粉末涂料的交联密度变大，克服了 易降解、韧性较差，耐热性较差以及耐候性不好的缺陷。进一步优选所述的4, 4'-二烯丙 基双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和双酚A二缩水甘油醚的重量比为1-2:1。 可选地，所述的4, f -二烯丙基双酚A二缩水甘油醚环氧树脂的环氧当量为 21(^/111〇1-3338/1]1〇1，双酸4二缩水甘油醚的环氧当量为80(^/1]1〇1-90(^/1]1〇1。 所述的4, 4'-二烯丙基双酚A二缩水甘油醚环氧树脂可采用市售产品或者采用 现有制备方法制备。可选地，所述的4,4'-二烯丙基双酚A二缩水甘油醚环氧树脂由如下 重量份的原料制备： 环氧氯丙烷 210份-240份 4,4'-二烯丙基双酚A 70份-80份 乙基三苯基醋酸膦 0. 9份-6份。 所述的4,4'-二烯丙基双酚A二缩水甘油醚环氧树脂的制备方法，包括步骤： (1)将环氧氯丙烷和4, 4'-二烯丙基双酚A混合均匀后加入乙基三苯基醋酸膦 作为催化剂，在90°C -100°C的温度下反应2h-3h，降温至80°C -85°C后滴加氢氧化钠水溶 液，保温lh-2h后减压蒸尽过量的环氧氯丙烷，得到粗产物； (2)向粗产物中加入甲苯以及氢氧化钠水溶液在80°C -85°C下保温2h去除水解 氯，经过分液洗涤以及调节PH值至中性后，蒸馏除去甲苯，得到产物4, 4'-二烯丙基双酚 A二缩水甘油醚环氧树脂。 所述的环氧氯丙烷和4, 4'-二烯丙基双酚A按照重量比优选为2. 9-3 :1。 可选地，所述的过氧化二异丙苯作为引发剂，提高了树脂的交联密度和玻璃化温 度，增强了耐热性。 所述的酸酐作为固化剂，可选地，所述的酸酐为戊二酸酐或甲基六氢苯酐。 可选地，所述的乙酰丙酮锌作为催化剂和潜伏性固化促进剂。 可选地，所述的配方组分有沉钡、流平剂、701B、安息香、蜡粉和炭黑。此配方用在 粉末涂料当中能增加涂层的硬度和抗耐磨性，改善粉末涂料的流平性，并可提高涂层的光 泽度、耐沾污性和耐老化性。 可选地，所述的具有自我修复功能的环氧粉末涂料的制备方法，包括步骤： 将基体树脂混合均匀，加入乙酰丙酮锌，升温至100°C _125°C (进一步优选 120°C -125Γ )使得乙酰丙酮锌均匀分散在基体树脂中，然后降温至40°C -45°C加入酸酐、 过氧化二异丙苯、沉钡、流平剂、701B、安息香、蜡粉和炭黑搅拌均匀，在100°C -175Γ温度 下固化，将固化后的产物进行磨粉和过筛，得到具有自我修复功能的环氧粉末涂料。 可选地，所述的固化采用分阶段固化，包括：先在100°C _115°C固化lh_2h，接着在 120°C _145°C固化lh-2h，然后在150°C _175°C固化lh-2h。本专利技术优选分阶段固化是为了 让树脂经历固化三阶段阶梯式升温，以至于最后可以实现充分固化。 本专利技术所述的原料均可采用市售产品。 本专利技术环氧粉末涂料在固化成型后继续放置烘箱中加热IOh以上，由酯基动态交 联可逆反应来修复生产、运输过程中产生的损伤，最终达到高韧性、高强度、耐热性好的目 的。 使用时，所述的具有自我修复功能的环氧粉末涂料形成的涂膜出现损伤时，可在 180°C -300°C烘烤IOh以上，即可实现自修复。 本专利技术具有以下优点和积极效果： 1、本专利技术环氧粉末涂料是由酸酐固化的4, 4'-二烯丙基双酚A二缩水甘油醚环 氧树脂粉末涂料，小分子的酸酐可以改进固化涂膜的力学性能，特别是涂膜的柔韧性，但是 由于酸酐固化需要较高的温度以及较长的固化时间，因此本专利技术添加了乙酰丙酮锌作为酸 酐固化的潜伏性固化促进剂，此酸酐-乙酰丙酮锌固化体系储存期长，且固化温度较低，为 120°C _175°C。 2、由于4, 4'-二烯丙基双酚A二缩水甘油醚环氧树脂分子中具有不饱和双键，因 此其在工业应用中易与改性聚合物有良好相容性，且用其制成的膜具有优良的粘附性和硬 度，抗碱性能也很好，可以用作防护层和装饰材料。 3、4, V -二烯丙基双酚A二缩水甘油醚环氧树脂的合成方法相对简易并且原料 价格便宜易得，同时因为其具有双键结构，故可改性的尺度较大。 4、本专利技术环氧粉末涂料由于基体树脂在固化后形成了酯基动态交联的内部结构， 因此，当树脂表面遇到划痕或者破损的时候，提供外加热场，即可改变破损表面的酯基交联 结构，让其发生断键、新成键的不断自我修复反应。 5、本专利技术环氧粉末涂料由于采用了烯丙基结构的4, 4'-二烯丙基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有自我修复功能的环氧粉末涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任华，朱继婷，顾婷婷，仇叶云，张亚，宋帅，
申请(专利权)人：南通南京大学材料工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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