一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料及其制备方法，包括以下步骤：将聚苯胺改性的石墨烯加入环氧树脂粉末涂料中，制备得到导电基层粉末；将异氰尿酸三缩水甘油酯固化剂加入含液晶的聚甲基丙烯酸甲酯溶液中，在室温下搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，快速搅拌乳化，减压加热蒸发溶剂，得到液晶微胶囊，将液晶微胶囊加入环氧树脂粉末涂料中，制备得到弹性中间层粉末；将硅氧烷改性处理的纳米二氧化硅颗粒加入环氧树脂粉末涂料中，制备得到表层纳米改性层粉末；将基材表面清洗处理后，分别将导电基层粉末、弹性中间层粉末和表层纳米改性层粉末经静电喷涂和热处理，制备得到基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料。

【技术实现步骤摘要】
一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料及其制备方法。
技术介绍
静电喷涂利用高压静电电晕电场原理，在喷枪和工件之问形成较强的静电场，利用压缩空气将粉末涂料送到喷枪的导流杯时，由于导流杯上的高压负极产生电晕放电，其周闱产生密集的电荷，粉末带上负电荷，在静电力和压缩空气的作用下，将带负电荷粉末均匀的吸附在工件上，经加热，粉末熔融同化成均匀、平整、光滑的涂膜，该涂层具有优良的机械性、防腐性、柔韧性。中国专利CN103952057B公开的一种超韧可急速弯曲钢筋防腐粉末涂料组合物及其制备方法和应用，该涂料组合物包括特种韧性环氧树脂、特种固化剂、有机硅改性颜填料和助剂，其中特种韧性环氧树脂由线性长链环氧树脂NPES-907、重防腐型邻甲酚醛树脂YDCN-500-80P、丁腈橡胶改性超韧环氧树脂OPL-350三种材料混合均匀后，用双螺杆挤出机熔炼成均一稳定的熔融物，然后冷却压片得到，其中固化剂为由酚羟基长链固化剂A、“环氧树脂+2-甲基咪唑+乙二醇胺”加合物OPL-DG-3固化剂B两个组份熔炼而成，固化剂B是将2-甲基咪唑和乙二醇胺在70-80℃下搅拌后，滴加液态环氧树脂，与咪唑和胺反应，20-60min内滴完，保持温度在70-140℃，滴加完成后保温10-30min，放料冷却、破碎、过筛得到，其中助剂包括流平剂、光亮剂、安息香及聚乙烯醇缩丁醛。该方法制备的防腐涂料组合物中含有的特种韧性环氧树脂除具有超韧性外，该环氧中小分子低聚物极少，保证制成粉末后喷涂施工不会出现拉丝现象，自制的固化剂在无溶剂状态下预聚合成为一种半预聚品，以后做为环氧的固化催化剂，在加热状态下还可以进一步聚合反应，尽可能地减少小分子单体的存在，进一步能消除钢筋中频加热环境下喷涂拉丝问题。由上述现有技术可知，原料的性能对静电喷涂涂料影响很大，但是粉末静电喷涂多使用一次喷涂，涂层薄，长久机械性不稳定，因此，寻求厚度薄且功能性稳定的静电喷涂涂料显得十分必要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料及其制备方法，本专利技术将聚苯胺改性的石墨烯、液晶微胶囊和硅氧烷改性的纳米二氧化硅分别加入环氧树脂粉末涂料中形成基层、中间层和表层，最后依次经过静电喷涂和热处理制备得到防腐性佳的涂料。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料，所述基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料包括导电基层、弹性中间层和表层纳米改性层，所述导电基层、弹性中间层和表层纳米改性层分别由导电基层粉末、弹性中间层粉末和表层纳米改性层粉末经静电喷涂和热处理得到，所述导电基层粉末包括聚苯胺改性的石墨烯，所述弹性中间层粉末包括液晶微胶囊，所述表层纳米改性层粉末包括硅氧烷改性的纳米二氧化硅。本专利技术还提供所述的一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将石墨烯加入苯二胺的碱性溶液中，加热搅拌反应，调节体系至酸性，加入苯胺和引发剂，低温搅拌反应，过滤洗涤，冷冻干燥，得到聚苯胺改性的石墨烯，将聚苯胺改性的石墨烯加入环氧树脂粉末涂料中，制备得到导电基层粉末；(2)将异氰尿酸三缩水甘油酯固化剂加入含液晶的聚甲基丙烯酸甲酯溶液中，在室温下搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，快速搅拌乳化，减压加热蒸发溶剂，得到液晶微胶囊，将液晶微胶囊加入环氧树脂粉末涂料中，制备得到弹性中间层粉末；(3)将硅氧烷改性处理的纳米二氧化硅颗粒加入环氧树脂粉末涂料中，制备得到表层纳米改性层粉末；(4)将基材表面清洗处理后，分别将步骤(1)制备的导电基层粉末、步骤(2)制备的弹性中间层粉末和步骤(3)制备的表层纳米改性层粉末经静电喷涂和热处理，制备得到基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，石墨烯、苯二胺和苯胺的质量比为0.1:0.5-0.7：1.5-1.7。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，低温搅拌反应的温度为5-15℃，搅拌速率为2000-3000r/min，时间为3-6h。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，异氰尿酸三缩水甘油酯固化剂、液晶和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:0.1-0.3:0.5-0.6。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，快速搅拌乳化的转速为2000-3000r/min，温度为20-25℃，时间为40-60min。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，减压加热蒸发溶剂的温度为30-40℃，压力为0.01-0.03MPa，时间为3-4h。作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，硅氧烷改性处理的纳米二氧化硅颗粒为γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷改性的粒径为200-500nm的纳米二氧化硅颗粒。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)、(2)或者(3)中，环氧树脂粉末涂料包括超细环氧树脂粉末、聚酯树脂粉末、固化剂、颜填料和流平剂。作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，静电喷涂和热处理的工艺为：在电压为60-90KV下，喷枪口到基材的距离为20-25cm，喷粉角度为60-70°，在流速压力为0.35-0.4MPa和雾化压力为0.35-0.45MPa下喷涂，然后在160-180℃下热处理20-30min。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术制备的基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料是利用静电粉末喷涂工艺进行多层涂覆工艺，涂层包括导电基层、弹性中间层和表层纳米改性层，通过对环氧树脂粉末涂料中添加石墨烯、液晶和二氧化硅，将石墨烯特殊的力学增强和导电性能、液晶对外界环境热电磁的高相应性、二氧化硅的高致密性赋予环氧树脂涂料具有优异的防腐、高强、高导和一定的智能相应性，而且增加了静电粉末喷涂工艺制备涂层的厚度和强度，进一步提高环氧树脂涂料的耐用性能。(2)本专利技术制备的基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料的主要材料为环氧树脂，环氧树脂具有良好的附着力和耐化学腐蚀性，但是耐高温性和致密性较差，因此本专利技术通过在环氧树脂中加入纳米材料，以纳米材料为核，环氧树脂会在纳米材料的四周交缠，提高了涂料对的致密性，降低了微孔的形成几率，且本专利技术选用的环氧树脂粉末中选用超细环氧树脂粉末，超细环氧树脂粉末为低聚物，具有光热双重固化特性，可以在光照和热处理下实现双重固化，进一步提高固化速率和致密性。(3)本专利技术对石墨烯进行聚苯胺改性处理，液晶经聚丙烯包覆、二氧化硅颗粒经硅氧烷改性处理后，在提高纳米材料在环氧树脂中分散性的同时，提高了纳米材料与环氧树脂的相容性，进一步提高改性环氧树脂粉末涂料的稳定性。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1：环氧树脂粉末涂料的组分，按照重量百分比计，包括：30份的超细环氧树脂粉末、20份的聚酯树脂粉末、5份的固化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料，其特征在于：所述基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料包括导电基层、弹性中间层和表层纳米改性层，所述导电基层、弹性中间层和表层纳米改性层分别由导电基层粉末、弹性中间层粉末和表层纳米改性层粉末经静电喷涂和热处理得到，所述导电基层粉末包括聚苯胺改性的石墨烯，所述弹性中间层粉末包括液晶微胶囊，所述表层纳米改性层粉末包括硅氧烷改性的纳米二氧化硅。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料，其特征在于：所述基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料包括导电基层、弹性中间层和表层纳米改性层，所述导电基层、弹性中间层和表层纳米改性层分别由导电基层粉末、弹性中间层粉末和表层纳米改性层粉末经静电喷涂和热处理得到，所述导电基层粉末包括聚苯胺改性的石墨烯，所述弹性中间层粉末包括液晶微胶囊，所述表层纳米改性层粉末包括硅氧烷改性的纳米二氧化硅。


2.权利要求1所述的一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将石墨烯加入苯二胺的碱性溶液中，加热搅拌反应，调节体系至酸性，加入苯胺和引发剂，低温搅拌反应，过滤洗涤，冷冻干燥，得到聚苯胺改性的石墨烯，将聚苯胺改性的石墨烯加入环氧树脂粉末涂料中，制备得到导电基层粉末；
(2)将异氰尿酸三缩水甘油酯固化剂加入含液晶的聚甲基丙烯酸甲酯溶液中，在室温下搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，快速搅拌乳化，减压加热蒸发溶剂，得到液晶微胶囊，将液晶微胶囊加入环氧树脂粉末涂料中，制备得到弹性中间层粉末；
(3)将硅氧烷改性处理的纳米二氧化硅颗粒加入环氧树脂粉末涂料中，制备得到表层纳米改性层粉末；
(4)将基材表面清洗处理后，分别将步骤(1)制备的导电基层粉末、步骤(2)制备的弹性中间层粉末和步骤(3)制备的表层纳米改性层粉末经静电喷涂和热处理，制备得到基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料。


3.根据权利要求2所述的一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，石墨烯、苯二胺和苯胺的质量比为0.1:0.5-0.7：1.5-1.7。


4.根据权利要求2所述的一种基于静电粉末喷涂的三层防腐高强涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：范儒文，
申请(专利权)人：东莞狐马商贸有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44