CN104364325A - 低应用温度的粉末涂料 - Google Patents

Abstract

本发明描述了包含环氧树脂组合物和固化剂的粉末涂料组合物。该粉末涂料组合物可以在大约165℃到185℃的低应用温度下应用。该涂料组合物可以用于形成融合结合单层和双层环氧管涂层，并且表现出最佳的耐腐蚀性和柔韧性以及降低的阴极剥离。

Description

低应用温度的粉末涂料

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2012年6月13日递交的美国临时申请序列号61/659176的优先权，该申请公开的内容通过引用并入本文。

发明背景

粉末涂料是无溶剂的、100％固体的涂料体系，其已经作为传统的液体涂料和颜料的低VOC和低成本选择。

管道通常用具有大的管直径并且由高级硬钢制成。这种管道用耐腐蚀性的粉末组合物涂覆，但是传统的管道涂料必须在200℃到230℃的温度下固化，导致高级钢管的应力增加、延展性降低和强度降低。此外，在液体例如油和天然气的运输中，涂料的柔韧性和粘附性恶化并且保护涂层趋于剥离管道表面。

根据前面提到的，可以认识到本领域技术中需要的是可以在较低温度下固化的粉末涂料组合物，因而相对于传统的管道涂料对高级钢管提供腐蚀保护，并且减少可能的阴极剥离。在本文中公开了和要求保护这样的粉末组合物的制备方法。

发明概述

本发明描述了在低应用温度下固化的粉末涂料组合物，还描述了用这样的组合物涂覆制品的方法。

在一个实施方式中，本文描述的粉末涂料组合物包含环氧组合物和固化剂。当结合的时候，环氧组合物和固化剂形成在两分钟内在大约175℃到185℃的温度下固化的粉末涂料组合物。

在另一个实施方式中，本文描述了涂覆制品的方法，所述方法包括如下步骤：提供环氧组合物和固化剂，以及结合环氧组合物和固化剂来形成粉末涂料组合物。该方法还包括在基材上应用粉末涂料组合物的步骤和在两分钟内在大约165℃到185℃下固化粉末涂料组合物的步骤。

本发明的上述发明概述并不意欲描述本发明的每个公开的实施方式或每种执行方式。如下描述更具体地以例子形式表示说明性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，所述列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。

在如下附图和说明中阐述了本发明的一个或多个实施方式的细节。本发明的其他特征、目的和优点可由本说明书和附图，和权利要求明显获得。

选定的定义

除非另有声明，本文中使用的如下术语具有如下提供的含义。

本文中使用时，术语“有机基团”是指烃基(具有除碳和氢之外的任选元素，诸如氧、氮、硫和硅)，其被分类为脂族基团、环状基团或脂族基团和环状基团的组合(例如烷芳基和芳烷基基团)。本文描述的有机基团可以是单价的、二价的或多价的。术语“脂族基团”是指饱和或不饱和的直链或支链烃基。这个术语被用于涵盖例如烷基、烯基和炔基。术语“烷基”指饱和直链或支链烃基团，包括例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、庚基、十二烷基、十八烷基、戊基、2-乙基己基等等。术语“烯基”指具有一个或多个碳-碳双键的不饱和直链或支链烃基团，例如乙烯基。术语“炔基”指具有一个或多个碳-碳三键的不饱和直链或支链烃基团。术语“环状基团”指闭环烃基团，其被分类为脂环族基团和芳族基团，这二者都可以包含杂原子。术语“脂环族基团”是指，性质与脂族基团的那些性质类似的环状烃基团。术语“Ar”是指二价的芳基(即亚芳香基团)，它是指闭合的芳香环或环体系例如亚苯基、亚萘基、亚联苯基、芴基和茚基，以及杂亚芳基，(即闭合的烃环其中环中的一个或更多原子是除了碳以外的其他元素(例如，氮、氧、硫等))。合适的杂芳基包括呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、异吲哚基、三唑基、吡咯基、四唑基、咪唑基、吡唑基、恶唑基、噻唑基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、咔唑基、苯并恶唑基、嘧啶基、苯并咪唑基、喹喔啉基、苯并噻唑基、萘啶基、异噁唑基、异噻唑基、嘌呤基、喹唑啉基、吡嗪基、1-氧化吡啶基、哒嗪基、三嗪基、四嗪基、恶二唑基、噻二唑基等等。当这样的基团是二价时，其通常被称为“亚杂芳基”(例如亚呋喃基、亚吡啶基等等)。

预期在本发明化合物的有机基团上会有取代。当本文使用术语“基团”描述化学取代基时，所描述的化学材料包括未经取代的基团和下述基团，所述基团例如在链中具有O、N、Si或S原子(如在烷氧基中)以及具有羰基或其他常规取代。例如，短语“烷基基团”旨在不仅包括纯开链饱和烃烷基取代基(例如甲基、乙基、丙基、叔丁基等等)，而且包括还带有本领域已知的其他取代基，例如羟基、烷氧基、烷基磺酰基、卤素原子、氰基、硝基、氨基、羧基等等的烷基取代基。因此，“烷基基团”包括醚基、卤代烷基、硝基烷基、羧基烷基、羟基烷基、磺基烷基等等。

除非另有说明，“(甲基)丙烯酸酯”化合物(其中“甲基”是加括号的)的指代意思是包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯化合物。

术语“多聚羧酸”包括多聚羧酸和其酸酐。

当在“涂层涂覆在表面或基材上”的上下文中使用时，术语“在……上”包括涂层直接地或间接地涂覆到表面或基材上。因此，例如涂层涂覆到基材上的底漆层上被视为涂层涂覆在基材上。

除非另有声明，术语“聚合物”包括均聚物和共聚物(即两种或更多种不同单体的聚合物)二者。

在说明书和权利要求中出现术语“包括”及其变体时，这些术语不具有限定含义。

术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方式。然而，在相同或其他情况下，其他实施方式也可能是优选的。另外，一个或多个优选的实施方式的叙述不意味着其他实施方式是无用的，也不旨在将其他实施方式排除在本发明范围外。

在本文中使用时，“一种”、“该”、“至少一种”和“一种或多种”可互换使用。因此，例如包含“一种”添加剂的涂料组合物可以被解释为表示该涂料组合物包含“一种或多种”添加剂。

在本文中，通过端点对数值范围的陈述包括该范围内包含的所有数字(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等等)。另外，一个区间的公开包括较宽区间内包括的所有子区间的公开(例如1到5公开了1到4、1.5到4.5、1到2等等)。

发明详述

本文描述的本发明的实施方式包括组合物和方法，其包含环氧树脂和固化剂，其中环氧树脂和固化剂结合形成在两分钟内在165℃到185℃的温度下固化的粉末涂料组合物。本文描述的方法包括如下步骤：提供环氧树脂和固化剂，将环氧树脂和固化剂结合来形成粉末涂料组合物，以及在基材上应用这个组合。该方法进一步包括在两分钟内在大约165℃到185℃的温度下固化该粉末涂料组合物。

在一个实施方式中，本文描述的粉末组合物是包含至少一种聚合物粘结剂的可固化组合物。合适的聚合物粘结剂通常包括成膜树脂。该粘结剂可以选自提供理想的膜特性的任意树脂或树脂的组合。聚合物粘结剂的合适的实施例包括热固树脂和/或热塑性材料，以及可以用环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯、尼龙、含氟聚合物、硅树脂、其他树脂或其组合物制成。热固树脂材料适合用作粉末涂料应用中的聚合物粘结剂，而环氧树脂、聚酯和丙烯酸类树脂是优选的。

在一个优选实施方式中，聚合物粘结剂包括至少一种环氧树脂组合物或聚环氧化物。合适的聚环氧化物优选地每个分子包括至少两个1，2-环氧化物基团。一方面，基于聚环氧化物的总固体含量，环氧当量重量优选从大约100到大约4000，更优选从大约500到1000。该聚环氧化物可以是脂肪族的、脂环族的、芳香族的或杂环的。一方面，聚环氧化物可以包括取代基，例如，卤素、羟基、醚基等等。

用在本文所述的组合物和方法中合适的环氧树脂组合物或聚环氧化物包括，但不限于，通过表卤醇例如表氯醇与多酚典型地和优选地在碱的存在下反应形成的环氧醚。合适的多酚包括，例如，儿茶酚、对苯二酚、间苯二酚、二(4-羟苯基)-2，2-丙烷(双酚A)、二(4-羟苯基)-1，1-异丁烷、二(4-羟苯基)-1，1-乙烷、二(2-羟苯基)-甲烷、4，4-二羟基二苯甲酮、1，5-羟基萘等等。双酚A和双酚A的二缩水甘油醚是优选的。

合适的环氧树脂组合物或聚环氧化物还可以包括多元醇的多缩水甘油醚。这些化合物可以衍生自多元醇，例如，乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等等。其他合适的环氧化物或聚环氧化物包括通过表卤醇或其他的环氧组合物与脂肪族或芳香族多元酸例如琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、偏苯三酸等等反应形成的多元羧酸的多缩水甘油醚。一方面，二聚不饱和脂肪酸和聚合多元羧酸也可以反应产生多元羧酸的多缩水甘油醚。

在一个实施方式中，本文描述的环氧树脂组合物或聚环氧化物是通过烯属不饱和脂环族化合物的氧化衍生来的。烯属不饱和脂环族化合物通过与氧、过苯甲酸、酸-乙醛单过醋酸盐/酯(acid-aldehyde monoperacetate)、过氧乙酸等等的反应来环氧化。通过这样的反应产生聚环氧化物是本领域的技术人员已知的，其包括，但不限于，环氧脂环族醚和酯。

在一个实施方式中，本文描述的环氧树脂组合物或聚环氧化物包括环氧酚醛树脂，其通过表卤醇与醛或一羟基或多羟基酚的缩合产物的反应得到。实例包括，但不限于，表氯醇与甲醛和各种酚类的缩合产物的反应产物，所述酚类例如为苯酚、甲酚、二甲苯酚、丁基甲基苯酚、苯基苯酚、二羟基联苯(biphenol)、萘酚、双酚A、双酚F等等。

在一个实施方式中，本文描述的粉末组合物包含一种或更多种环氧树脂组合物或聚环氧化物。一方面，基于粉末组合物的总重量，环氧树脂组合物或聚环氧化物存在的范围大约是20到90wt％，优选大约30到80wt％，更优选大约40到70wt％，并且最优选大约50到60wt％。

在一个实施方式中，本文描述的粉末组合物是包含至少一种固化剂的可固化组合物。在一个实施方式中，本文描述的固化剂有助于实现以三分钟或更短数量级的固化时间的固体的、柔韧的、环氧功能的粉末组合物。

一方面，挑选固化剂以适合环氧树脂组合物并且使得只有当在用于固化和应用粉末组合物的温度下多缩水甘油醚时才固化粉末组合物。因此，为了本文描述的低应用温度，挑选固化剂具有在本文描述的应用温度范围内的熔点或软化点，即大约165℃到185℃，优选地170℃到180℃。

在一个实施方式中，本文描述的固化剂包括一种或更多种具有结构式I展示的结构的组合物：

NH2-NH-C＝(O)-[R1-C＝(O)]n-NH-NH2  (I)

一方面，结构式I中，R1是衍生自多羧酸的具有1到25个碳原子的多价有机基团，并且n是1或0。另一方面，R1是二价有机基，例如，取代或非取代的C1-C25烷基、取代或非取代的C2-C10烯基、取代或非取代的C3-C10环烷基、取代或非取代的C3-C10环烯基、取代或非取代的C3-C10芳基或芳烷基、取代或非取代的C3-C10杂芳基、取代或非取代的C2-C10烷酸或其酯、取代或非取代的C2-C10二酸或其酯、或取代的C2-C10链烯酸或其酯，并且n是1或0。

具有结构式I的化合物的适合的固化剂包括通过羧酸酯和水合肼的反应制备的二酰肼。这样的反应是本领域技术人员已知的，并且产生了例如，碳二酰肼、草酸二酰肼、丙二酸二酰肼、乙基丙二酸二酰肼、琥珀酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、庚二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、马来酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、二十碳烷二酸二酰肼、缬氨酸二酰肼和其混合物。这些中，优选己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、间苯二甲酸酰肼、二十碳烷二酸二酰肼、缬氨酸二酰肼，尤其优选癸二酸二酰肼。

在一个实施方式中，本文描述的粉末组合物包括一种或更多种固化剂，优选酸二酰肼，例如癸二酸二酰肼。一方面，固化剂基于粉末组合物的总重量以大约1wt％到3wt％、优选地大约1.5到2.5wt％的范围存在。

在一个实施方式中，本文描述的方法包括将一种或更多种环氧树脂组合物与固化剂结合以形成粉末涂料组合物。该粉末涂料组合物是可融合(fusible)的组合物，其在应用热时多缩水甘油醚形成涂层膜。该粉末使用本领域技术人员已知的方法例如静电喷涂法涂覆，并且固化成大约200到大约500微米、优选300到400微米的干膜厚度。

在一个实施方式中，本发明提供了在低温下涂布基材的方法，该低温即足够低以允许粉末组合物完全的固化，而对基材的结构或物理特性没有负面影响的温度。值得注意地是，本文描述类型的粉末涂料用于油和天然气管道中，即由高级钢制成的大直径管道。然而，用于管道的粉末涂料的典型的应用温度足够高从而引起管道中的污点老化，导致钢的应力增加和韧性降低。低应用温度下涂覆和固化粉末涂料用于管道的防腐蚀，而不对高级钢产生有害影响。

在一个实施方式中，该粉末组合物优选应用于基材的表面，优选金属基材的表面，更优选高性能钢基材的表面。该粉末组合物使用本领域技术人员已知的方法例如静电喷涂法应用。在粉末涂料应用之前，通常优选地对基材进行脱油污和喷砂处理，优选至大约50到70微米的深度。

在一个实施方式中，本文描述的方法包括将本文描述的粉末组合物应用到基材上，并且在基材上固化组合物。一方面，该粉末组合物通过传统的方法例如静电喷涂法应用于基材上。然后将涂覆的基材加热到大约165℃到185℃、优选170℃的应用温度使得粉末颗粒熔化和融合，随后在同样的温度下固化涂料大约三分钟。

另一方面，基材被预热到大约165℃到185℃、优选170℃的应用温度大约30到45分钟的时间段。然后将粉末组合物应用到加热的基材，通常通过静电喷涂法。然后将基材烤到大约165℃到185℃、优选170℃的温度大约3分钟来固化涂料。

金属基材，包括高级钢基材例如管道，容易被腐蚀。腐蚀的速率和程度是由基材的性质和基材所暴露于的环境的性质而定。防护涂料包括粉末涂料例如被应用于提供耐腐蚀表面。这样的防护涂料的一种失败的模式是阴极剥离。不限于理论，当基材金属的电位降到腐蚀电位以下时，阴极剥离出现，例如由于氢离子在表面积累。这导致涂层中的缺陷(fault)(或漏点holidays)并且在极端的例子中，涂层与基材表面分离。不限于理论，可以认为阴极剥离由于温度升高而加速了，例如，在热的液体通过高级钢管道的运输期间。

由于阴极剥离依赖于防护涂料和基材的相互作用，测量阴极剥离为防护涂料的长期性能提供了测试。阴极剥离通过本领域技术人员已知的标准测试来测量，所述标准测试包括，例如CSA Z245.20-10，条款12.8(工厂-涂覆的钢管道外部涂层；条款12.8-24小时阴极剥离，plant-appliedExternal Coatings for Steel Pipe；clause 12.8-24hour cathodic disbondment)，ASTM G80(管道涂层的特定阴极剥离的标准测试方法，Standard TestMethod for Specific Cathodic Disbondment of Pipeline Coatings)和ASTMG95(管道涂层的阴极剥离的标准测试方法(附加单元方法)，Standard TestMethod for Cathodic Disbondment of Pipeline Coatings(Attached CellMethod))。这些标准测试包含使用涂覆金属的测试样作为阴极，该阴极与镁阳极相串联作为原电池的部分。电解液是不同的盐溶液例如NaCl、KCl、NaHCO₃等等的混合物。在暴露于电解液之前，holidays形成在测试样中以为边缘腐蚀提供位置。测试样品暴露于在65℃电解液24小时或48小时后，并且在65℃暴露于电解液30天。

在一个实施方式中，金属基材例如高级钢的防护涂料通常在大约200到230℃的温度下来应用来确保涂料组合物的充分固化。然而，暴露于如200℃的高温往往导致高级钢的应力增加以及延展性和韧性降低。

因此，克服了传统的实践和工业偏见，本文描述的方法包括在三分钟或更短时间，优选在两分钟内，在165℃到185℃，优选170℃到180℃的低应用温度下应用和固化粉末组合物的步骤。出乎意料地是，本文描述的方法完全地产生具有卓越性能特征例如防腐蚀性和柔韧性的固化涂料，尤其当其应用于管道钢时。本文描述的低应用温度方法产生的固化涂层具有大约5到11mm、优选小于9mm、更优选小于7mm的30天的阴极剥离，。

在一个实施方式中，本文描述的粉末涂料组合物是融合结合的环氧涂料(FBE)。一方面，该FBE涂料可以用作低应用温度(LAT)单层涂层。另一方面，FBE涂料可以用作双层FBE涂层或三层聚乙烯涂层(3LPE)的底漆层。还要另一方面，本文描述的粉末组合物可以用作双层管道涂层的LAT抗磨损覆盖层(ARO)。FBE、3LPE和ARO涂料的特征在工业中是确定的并且是本领域技术人员已知的。

粉末组合物可以可选地包括其他的添加剂。这些其他的添加剂可以改善粉末涂料的应用，该涂料的多缩水甘油醚和/或固化或最终涂料的性能或者外观。可用在该粉末中的可选添加剂的实例包括：颜料、乳浊剂、固化催化剂、抗氧化剂、色彩稳定剂、助滑和擦伤添加剂(slip and maradditive)、UV吸收剂、受阻胺光稳定剂、光引发剂、导电添加剂、摩擦带电添加剂、抗腐蚀添加剂、填料、纹理试剂(texture agent)、脱气剂、流动控制剂、触变胶、和边缘覆盖添加剂。

制备粉末组合物的技术是本领域技术人员公知的。混合可以通过任何购买的机械混合器或者人工混合进行。可能的混合器的一些实施例包括Henschel混合器(可购买自，例如Henschel Mixing Technology，Green Bay，WI)，Mixaco混合器(可购买自，例如Triad Sales，Greer，SC或Dr.Herfeld GmbH，诺伊恩拉德，德国)，Marion混合器(可购买自，例如Marion Mixers，Inc.，35753rd Avenue，Marion，IA)，倒转混合器，Littleford混合器(购买自Littleford Day，Inc.)，水平轴混合器和球磨。优选的混合器要包括那些最容易清理的混合器。

粉末涂料通常是以多步骤的工艺制造的。许多组分被干燥混合形成预混合料，这些组分可以包括树脂、固化剂、颜料、添加剂和填料。然后，将这个预混料加入挤压机，其使用热、压力和剪切的结合，来熔融可融合的组分以及彻底地混合所有的组分。挤出物被冷却成易碎的固体，然后被磨成粉末。研磨条件通常被调整到满足粉末中值粒径，该粉末中值粒径由粉末组合物具体的最终用途而定。

本文描述的环氧树脂组合物和固化剂同任何可选的添加剂一同是干燥混合的，然后通常通过挤压机多缩水甘油醚混合。挤压机通常具有一个或更多个区域，并且通过控制一个区域中的温度，有可能控制粉末涂料的性能。例如，第一区域温度大约40℃到80℃，优选50℃到70℃，第二区域温度大约50℃到90℃，优选60℃到80℃。得到的挤出物然后通过冷却凝固，接着被磨碎形成粉末。还可以使用其他的方法。例如，一种替代的方法使用在液态二氧化碳中可溶的粘合剂。以该方法，干燥的组分混合进液态二氧化碳中，然后喷雾形成粉末颗粒。如果需要，可以将粉末分类或者筛选来实现理想的粒径和/或颗粒尺寸分布。

得到的粉末具有能够通过应用工艺有效地使用的尺寸。实际上，使用传统的静电喷漆方法，尺寸小于10微米的颗粒难以有效应用。因此，具有小于大约25微米的中值粒径(median particle size)的粉末难以静电喷漆，因为那些粉末通常具有大部分的小颗粒。优选地，调整磨碎(或进行筛选或分类)来实现粉末中值粒径为大约25到150微米，更优选30到70微米，最优选30到50微米。

可选地，本发明中可以使用其他的添加剂。如上讨论的，这些可选的添加剂可以在挤压之前加入，并且可以作为基础粉末的部分，或者可以在挤压后加入。挤压后添加的合适的添加剂包括，如果在挤压之前加入就不会良好进行的材料；会引起对挤压设备额外的磨损的材料或其他的添加剂。

其他的优选的添加剂包括性能添加剂例如胶化剂(rubberizer)、降阻剂、和微囊剂。此外，添加剂可以是研磨料(abrasive)、热敏感催化剂、有利于形成多孔最终涂层的试剂、或或提高基础粉末的润湿的试剂。

本文描述的粉末组合物可以通过各种手段包括使用流化床和喷射涂敷器应用于制品上。最普遍地，用到静电喷漆工艺，其中颗粒是充满静电的，并且喷到也被研磨的制品上使得粉末颗粒被吸引并保留在制品上。涂覆之后，加热制品。这个加热步骤引起粉末颗粒多缩水甘油醚和流动到一起来涂覆制品。可选地，可以使用连续加热或补偿加热来固化涂层。可以使用其他的可替代的方式例如涂料的UV固化。

本文描述的粉末涂料然后固化，这种固化可以通过连续的加热、随后的加热或基材中的剩余热而发生。在本发明的另一个实施方式中，如果选择了可辐射固化粉末涂料基料，粉末可以通过相对短的或低的温度加热循环多缩水甘油醚，然后可以暴露于辐射来引发固化工艺。这种实施方式的一个实施例是可UV-固化粉末。辐射固化的其他实例包括使用UV-可见光、可见光、近红外、红外和电子束。

优选地，被涂基材具有理想的物理和机械性能，包括最佳的性能特性例如抗腐蚀性、柔韧性等等。通常，最终的膜涂层将具有的厚度大约是100到600微米，优选大约200到500微米，更优选大约300到400微米。

提供以下的实施例用于辅助理解本发明，但这些实施例并不被解释为限制其范围。除非另有说明，所有的份和百分数是指以重量计。

实施例

通过如下实施例阐述本发明。应当理解的是，具体实施例、材料、用量和过程要按照本文所阐述的本发明的范围和精神进行宽泛地解释。除非另有声明，所有份和百分数都以重量计，并且所有分子量都是重均分子量。

测试方法

除非另有声明，在下面的实施例中使用如下测试方法。

阴极剥离

粉末涂料的抗腐蚀性由阴极剥离测试来测定，根据ASTM G80或ASTM G95中所述来进行这项测试(管道涂料的特定阴极剥离的标准测试方法，Standard Test Method for Specific Cathodic Disbondment of PipeCoating)。

热水附着测试

进行热水附着测试以评估涂料是否粘附到被涂覆的基材上。将涂覆了粉末组合物的测试样品浸入保持在95℃下热水浴中30天。然后取出测试样品，并且当依然温热时，刻下30x15mm长方形通过涂层到基材。从热水浴中取出一小时内，将多用途刀的尖端在刻下的矩形的一角插入涂层下方来移除涂料或者来评估涂层对移除的抗性。涂层的粘附性以1到5的尺度评定，其中等级1表示不能干净地移除的涂层，并且等级5表示可以以一片式完全移除的涂料。

柔韧性/弯曲测试

这项测试提供了涂层的柔韧水平和固化程度的指标。对于本文描述的测试，准备好并评估被涂覆测试带(25x200x6.4mm)。将测试带冷却到-30±3℃并且保持那个温度最少1小时。测试带的厚度通过将其铺在平坦的表面上来测定，该厚度用于计算弯曲测试所需要的芯轴半径。制造3°/PD(管道直径)弯曲，持续不超过10秒并且在从冷冻器中取出测试带的30秒内完成。然后，将弯曲的测试带加热到20±5℃并且保持那个温度最少2小时。在下一小时内，可观察检查测试带的失败，其中失败表现为涂层表面上的断裂或破碎。

实施例1

准备包含以重量计60份的环氧树脂组合物和以重量计2-3份的癸二酸二酰肼固化剂的原材料混合物。向原材料混合物中添加固化加速剂、流动控制剂和颜料，并且将该组合加入粉末涂料预混器中。混合3分钟之后，将预混料用具有两个区域的粉末挤压机挤出。第一区域的温度保持在50-70℃，第二区域保持在60-80℃。挤出后，挤出物在粉末研磨机中用削片磨碎来调整粒径。然后将涂料组合物涂覆到测试样板上并且在170℃的温度下固化两分钟。为了比较的目的，将商购的粉末组合物涂覆到测试板上并且在190℃的温度下下固化五分钟。测试结果展示在表1中。

表1：关键性能特征的比较

本文中引用的所有专利、专利申请、和出版物以及电子可得材料的全部公开内容通过引用并入本文。给出上述详细说明和实施例仅仅是为了清楚理解。不应由其理解为不必要的限制。本发明并不局限于所表明和所描述的精确细节，因为对于本领域技术人员来说显而易见的变化将包含在权利要求所限定的本发明的范围内。在一些实施方式中，在无任何未具体公开的元素的情况下，可以适当地实施本文中以说明方式公开的本发明。

Claims (15)

1.粉末涂料组合物，其包含：

环氧树脂组合物；和

固化剂，

其中所述环氧树脂和所述固化剂结合形成粉末涂料组合物，该粉末涂料组合物在3分钟内大约165℃到185℃下固化。

2.涂覆制品的方法，其包含：

提供环氧树脂组合物；

提供固化剂；

使所述环氧树脂和所述固化剂结合形成粉末涂料组合物；

将所述粉末涂料组合物涂覆到基材上；以及

在3分钟内大约165℃到185℃下固化所述粉末涂料组合物。

3.如上述权利要求的方法或组合物，其中所述环氧树脂和所述固化剂结合形成融合结合环氧。

4.如上述权利要求的方法或组合物，其中所述环氧树脂和所述固化剂结合形成耐磨损性上覆层。

5.如上述权利要求的方法或组合物，其中固化的涂料组合物是单层管涂层。

6.如上述权利要求的方法或组合物，其中固化的涂层是双层管涂层的融合结合环氧底漆。

7.如上述权利要求的方法或组合物，其中固化的涂层是三层聚乙烯涂层的融合结合环氧底漆。

8.如上述权利要求的方法或组合物，其中所述固化剂具有结构式I的结构：

NH2-NH-C＝(O)-[R1-C＝(O)]n-NH-NH2  (I)其中R1是衍生自羧酸的多价有机基团；并且n是1或0。

9.如上述权利要求的方法或组合物，其中所述固化剂具有结构式I的结构：

NH2-NH-C＝(O)-[R1-C＝(O)]n-NH-NH2  (I)其中R1是进一步包含取代或非取代的C1-C20烷基；取代或非取代的C2-C10烯基；取代或非取代的C3-C10环烷基；取代或非取代的C3-C10环烯基；取代或非取代的C3-C10芳基或芳烷基；取代或非取代的C3-C10杂芳基；取代或非取代的C2-C10烷酸或其酯；取代或非取代的C2-C10二元酸或其酯；或取代的C2-C10链烯酸或其酯的二价有机基团；并且n是1或0。

10.如上述权利要求的方法或组合物，其中所述固化剂选自由碳二酰肼、草酸二酰肼、丙二酸二酰肼、乙基丙二酸二酰肼、琥珀酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、庚二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、马来酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、二十碳烷二酸二酰肼、缬氨酸二酰肼和其混合物组成的组。

11.如上述权利要求的方法或组合物，其中所述固化剂选自由己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、二十碳烷二酸二酰肼、缬氨酸酰肼和其混合物组成的组。

12.如上述权利要求的方法或组合物，其中所述固化剂是癸二酸二酰肼。

13.如上述权利要求的方法或组合物，其中固化的组合物展现小于大约15mm的30天的阴极剥离。

14.如上述权利要求的方法或组合物，其中固化的组合物展现大约8到11mm的30天的阴极剥离。

15.如上述权利要求的方法或组合物，其中固化的组合物展现小于大约7mm的30天的阴极剥离。