CN110041794A - 一种强韧型环氧树脂粉末涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强韧型环氧树脂粉末涂料，属于高分子材料技术领域。按重量份数计，依次称取：50～80份改性强韧型环氧树脂，4～6份固化剂，4～6份流平剂，20～30份填料和2～3份炭黑；将改性强韧型环氧树脂与固化剂混合于混料机中，并向混料机中加入流平剂，填料和炭黑，于温度为60～90℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～40min后，得坯料，将坯料经双螺杆挤出机挤出后，粉碎，得强韧型环氧树脂粉末涂料。本发明所得强韧型环氧树脂粉末涂料具有优异的韧性和耐老化性能。

Description

一种强韧型环氧树脂粉末涂料

技术领域

本发明公开了一种强韧型环氧树脂粉末涂料，属于高分子材料技术领域。

背景技术

目前工业化生产和大规模应用的粉末涂料都是热固型树脂，如环氧、聚酯和聚氨酯等。粉末涂料的发展方向是：低温固化、快速固化、薄膜化、功能化、复合化和改进喷涂设备和工艺。粉末涂料的低温固化多采用加入固化催化剂或采用更高的官能度来提高固化反应的活性，降低固化温度。该方法已工业化，并用于汽车车身的涂装。有报道将特定的热固型强韧型环氧树脂粉末涂料与特定的热固性丙烯酸粉末涂料混合，当烘烤温度为100℃时，丙烯酸层与环氧层开始分离，环氧粉末组分流向基底，而丙烯酸层则存在于气相侧，烘烤温度到155℃终止。该复合涂层只需一次涂装、一次固化就能在铁基质上涂上防腐性环氧层，在接触大气侧为耐候性的聚丙烯酸层。孙先良等开发的新型涂装体系Powder on Powder（即P/P型粉末涂料），是先涂装环氧粉末涂料，然后在其上涂上丙烯酸粉末涂料，最后一起固化。

粉末涂料品种很多，配方各异，但其基本组成通常包括树脂、固化剂、颜料、填料以及各种助剂，一个典型的粉末涂料配方应该包含以下成分：50%～60%的基料（包括树脂和固化剂）；30%～50%的颜填料；2%～5%的流平剂和其他助剂。

通常，所用的树脂是具有较高相对质量和较低官能度的高聚物，它们可以是热塑性或者热固性的。粉末涂料中用到的热固性树脂主要有环氧树脂、聚醋树脂和丙烯酸树脂三种。以环氧树脂作为成膜物质的粉末涂料具有如下优点：优良的附着力、较好的稳定性和电绝缘性、较好的保色性、涂膜硬度高、耐划伤性好、适应各种涂装方法和应用范围广等。这些优良的性能使环氧粉末涂料成为应用最广泛的粉末涂料。环氧树脂的缺点在于由于主链上存在苯环结构使其户外耐候性较差，且其固化体硬度较大，韧性较差，因此环氧树脂的增韧成为进一步拓展其应用领域的关键。近年来研究得较多的主要有橡胶类弹性体改性、互穿网络改性、热塑性树脂改性、热致液晶聚合物改性以及纳米材料改性等方法。戴李宗等人研究了具有酚羟基末端的聚醚砜（PES）增韧EP828/DDS（二胺基二苯砜）体系，固化物的断裂韧性随着PES的分子量及含量的增加而显著增加，当PES的分子量为8200，添加量为15%时，断裂韧性可增加100%。在SEM下观察固化物的微观结构，发现PES粒子分散均匀，同时还可看到PES粒子的延展性破坏以及基体的塑性变形。梁伟荣等人以二氨基二苯砜为固化剂，用PES增韧环氧树脂，发现随着固化反应的进行可形成半互穿网络结构，分相后的PES颗粒受到外场力的作用产生自身变形（冷拉现象）而吸收了大量的能量使体系韧性提高。但是目前传统的粉末涂料还存在韧性和断裂强度不佳的问题，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统粉末涂料韧性和断裂强度不佳的问题，提供了一种强韧型环氧树脂粉末涂料。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种强韧型环氧树脂粉末涂料，是由以下重量份数的原料组成：50～80份改性环氧树脂，4～6份固化剂，4～6份流平剂，20～30份填料和2～3份炭黑；

所述改性环氧树脂的制备方法为：

将木质素磺酸钠与水按质量比1：20～1：25混合，并调节pH至10～11，得木质素磺酸钠分散液，将木质素磺酸钠分散液与甲醛按质量比30：1～30：2混合，并加入木质素磺酸钠质量0.01～0.04倍的亚硫酸钠，搅拌反应后，得预处理木质素磺酸钠混合物，将预处理木质素磺酸钠混合物与碘化钾按质量比50：1～100：1混合，并加入预处理木质素磺酸钠混合物质量0.3～0.6倍的1,6-二溴己烷溶液，搅拌反应后，得改性木质素磺酸钠混合物，将改性木质素磺酸钠混合物用石油醚萃取后，过滤，得滤液，即得处理液，将处理液与无水乙醇按质量比1：3～1：4混合，搅拌混合后，再加入处理液质量0.2～0.5倍的预改性纳米二氧化硅，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性纳米二氧化硅；将环氧树脂与丙酮溶液按质量比1：5～1：6混合，并加入环氧树脂质量0.1～0.2倍的改性纳米二氧化硅，搅拌混合后，减压蒸馏，得改性环氧树脂。

所述固化剂为2-苯基咪唑啉，2-乙基咪唑或2-丙基咪唑中任意一种。

所述填料为硫酸钡粉末，钛白粉或立德粉中任意一种。

所述流平剂为丙烯酸酯流平剂，软化点为90～105℃。

所述预改性纳米二氧化硅为将纳米二氧化硅与改性偶联剂按质量比2：1混合，并加入纳米二氧化硅质量10～12倍的水，调节pH至3.0～3.5，搅拌反应后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料与硫酸铜溶液按质量比1：5～1：8混合，搅拌反应后，过滤，洗涤，干燥，得预改性纳米二氧化硅；所述改性偶联剂为将亚氨基二乙酸与水按质量比1：10混合，调节pH至10.5～11.0，得亚氨基二乙酸溶液，将亚氨基二乙酸溶液与γ-（2，3环氧丙烷）丙基三甲氧基硅烷按质量比50：3～50：6混合，搅拌反应后，调节pH至6.0～6.5，得改性偶联剂。

所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44中任意一种。

所述炭黑为目数为200目的炭黑。

所述1,6-二溴己烷溶液为将1,6-二溴己烷与无水乙醇按质量比3：1～5：1混合，得1,6-二溴己烷溶液。

所述处理液中可加入处理液质量0.05～0.08倍的催化剂，所述催化剂为碳二亚胺或浓硫酸中任意一种。

所述丙酮溶液溶液为将丙酮溶液与水按质量比10：1～11：1混合，得丙酮溶液溶液。

本发明的有益效果是：

（1）本发明在制备强韧型环氧树脂粉末涂料时使用预改性二氧化硅，首先，二氧化硅在经过预改性处理后，纳米二氧化硅表面在改性偶联剂的作用下在表面接枝上双羧基，从而使二氧化硅具有良好的分散性，不易团聚，进而在加入产品中后，可使纳米二氧化硅均匀分布于产品之中，使产品的韧性提高，其次，经过预改性后的二氧化硅表面可吸附金属离子，在加入产品中后，可进一步提高产品的分散性，并且由于二氧化硅表面接枝的偶联剂可与基体树脂间产生物料缠绕，进而使环氧树脂与纳米二氧化硅间的结合力提高，使产品内部各分子间的结合力增加，使产品的韧性进一步提高；

（2）本发明在制备强韧型环氧树脂粉末涂料时使用处理剂对预改性二氧化硅进行改性处理，一方面，处理剂中的有效成分内含有磺酸基团，在与预改性二氧化硅混合后，可在静电力的作用下包覆于预改性二氧化硅表面，从而在预改性二氧化硅表面接枝上木质素磺酸钠与1,6-二溴己烷溶液形成的三维网络结构，进而使环氧树脂与改性二氧化硅之间的结合力提高，并形成更加复杂且牢固的缠绕，使产品的韧性进一步提高，另一方面，由于处理剂中的有效成分分子链中含有1,6-二溴己烷链段，具有较小的极性，在与环氧树脂混合后，可对环氧树脂具有较好的亲和性，因此可在接枝于预改性二氧化硅表面后，使改性二氧化硅均匀分散于产品之中，从而使产品的韧性进一步提高，并且，由于处理剂中木质素磺酸钠与1,6-二溴己烷溶液形成的三维网络结构在不良溶剂中具有自聚性能，可在处理过程中自聚形成片状结构，在加入产品中后，可使产品的内聚力进一步提高，进而使产品的韧性和断裂强度性能提高；并且在自聚后，可使改性纳米二氧化硅在次片内部形成三维空间结构，进而使产品的韧性进一步提高，并且由于改性纳米二氧化硅和自聚物的存在，从而使产品的耐老化性能提高。

具体实施方式

将亚氨基二乙酸与水按质量比1：10混合于烧杯中，于温度为0～5℃，转速为300～320r/min的条件下，搅拌混合20～30min后，用质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的pH至10.5～11.0，得亚氨基二乙酸溶液，将亚氨基二乙酸溶液与γ-（2，3环氧丙烷）丙基三甲氧基硅烷按质量比50：3～50：6混合，于温度为65～70℃，转速为400～420r/min的条件下，搅拌反应5～6h后，得改性偶联剂坯料，用质量分数为10～12%的盐酸调节改性偶联剂坯料的pH至6.0～6.5，得改性偶联剂；将纳米二氧化硅与改性偶联剂按质量比2：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入纳米二氧化硅质量10～12倍的水，用质量分数为10～12%的盐酸调节烧瓶内物料的pH至3.0～3.5，于温度为90～95℃，转速为150～180r/min的条件下搅拌反应3～4h后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料与质量分数为12～18%的硫酸铜溶液按质量比1：5～1：8混合，于温度为30～50℃，转速为250～320r/min的条件下，搅拌反应1～2h后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤1～3次后，并于温度为60～80℃的条件下干燥1～2h后，得预改性纳米二氧化硅；将木质素磺酸钠与水按质量比1：20～1：25混合，于温度为50～60℃，转速为300～320r/min的条件下，并用质量分数12～20%的氢氧化钠调节木质素磺酸钠与水混合物的pH至10～11，得木质素磺酸钠分散液，将木质素磺酸钠分散液与甲醛按质量比30：1～30：2混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入木质素磺酸钠质量0.01～0.04倍的亚硫酸钠，于温度为90～95℃，转速为200～300r/min的条件下，搅拌反应2～4h后，得预处理木质素磺酸钠混合物，将预处理木质素磺酸钠混合物与碘化钾按质量比50：1～100：1混合于四口烧瓶中，并向四口烧瓶中加入预处理木质素磺酸钠混合物质量0.3～0.6倍的1,6-二溴己烷溶液，于温度为60～80℃，转速为280～400r/min的条件下，搅拌反应4～6h后，得改性木质素磺酸钠混合物，将改性木质素磺酸钠混合物用石油醚萃取3～4次后，过滤，得滤液，即得处理液，将处理液与无水乙醇按质量比1：3～1：4混合，于温度为30～40℃，转速为300～320r/min的条件下，搅拌混合50～80min后，再向处理液与无水乙醇的混合物中加入处理液质量0.2～0.5倍的预改性纳米二氧化硅，于温度为30～60℃，转速为300～400r/min搅拌反应后，过滤，得改性纳米二氧化硅坯料，将改性纳米二氧化硅坯料于温度为50～80℃的条件下干燥1～2h后，得改性纳米二氧化硅；将环氧树脂与丙酮溶液按质量比1：5～1：6混合，并向环氧树脂与丙酮溶液的混合物中加入环氧树脂质量0.1～0.2倍的改性纳米二氧化硅，于温度为40～60℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合40～60min后，并于温度为130～140℃的条件下减压蒸馏至脱去丙酮溶液，得改性环氧树脂；按重量份数计，依次称取：50～80份改性环氧树脂，4～6份固化剂，4～6份流平剂，20～30份填料和2～3份炭黑；将改性环氧树脂与固化剂混合于混料机中，并向混料机中加入流平剂，填料和炭黑，于温度为60～90℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～40min后，得坯料，将坯料经双螺杆挤出机挤出后，粉碎，得强韧型环氧树脂粉末涂料。所述固化剂为2-苯基咪唑啉，2-乙基咪唑或2-丙基咪唑中任意一种。所述填料为硫酸钡粉末，钛白粉或立德粉中任意一种。所述流平剂为丙烯酸酯流平剂，软化点为90～105℃。所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44中任意一种。所述炭黑为目数为200目的炭黑。所述1,6-二溴己烷溶液为将1,6-二溴己烷与无水乙醇按质量比3：1～5：1混合，得1,6-二溴己烷溶液。所述处理液中可加入处理液质量0.05～0.08倍的催化剂，所述催化剂为碳二亚胺或浓硫酸中任意一种。所述丙酮溶液溶液为将丙酮溶液与水按质量比10：1～11：1混合，得丙酮溶液溶液。

实例1

将亚氨基二乙酸与水按质量比1：10混合于烧杯中，于温度为5℃，转速为320r/min的条件下，搅拌混合30min后，用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的pH至11.0，得亚氨基二乙酸溶液，将亚氨基二乙酸溶液与γ-（2，3环氧丙烷）丙基三甲氧基硅烷按质量比50：6混合，于温度为70℃，转速为420r/min的条件下，搅拌反应6h后，得改性偶联剂坯料，用质量分数为12%的盐酸调节改性偶联剂坯料的pH至6.5，得改性偶联剂；将纳米二氧化硅与改性偶联剂按质量比2：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入纳米二氧化硅质量12倍的水，用质量分数为12%的盐酸调节烧瓶内物料的pH至3.5，于温度为95℃，转速为180r/min的条件下搅拌反应4h后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料与质量分数为18%的硫酸铜溶液按质量比1：8混合，于温度为50℃，转速为320r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤3次后，并于温度为80℃的条件下干燥2h后，得预改性纳米二氧化硅；将木质素磺酸钠与水按质量比1：25混合，于温度为60℃，转速为320r/min的条件下，并用质量分数20%的氢氧化钠调节木质素磺酸钠与水混合物的pH至11，得木质素磺酸钠分散液，将木质素磺酸钠分散液与甲醛按质量比30：2混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入木质素磺酸钠质量0.04倍的亚硫酸钠，于温度为95℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应4h后，得预处理木质素磺酸钠混合物，将预处理木质素磺酸钠混合物与碘化钾按质量比100：1混合于四口烧瓶中，并向四口烧瓶中加入预处理木质素磺酸钠混合物质量0.6倍的1,6-二溴己烷溶液，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应6h后，得改性木质素磺酸钠混合物，将改性木质素磺酸钠混合物用石油醚萃取4次后，过滤，得滤液，即得处理液，将处理液与无水乙醇按质量比1：4混合，于温度为40℃，转速为320r/min的条件下，搅拌混合80min后，再向处理液与无水乙醇的混合物中加入处理液质量0.5倍的预改性纳米二氧化硅，于温度为60℃，转速为400r/min搅拌反应后，过滤，得改性纳米二氧化硅坯料，将改性纳米二氧化硅坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性纳米二氧化硅；将环氧树脂与丙酮溶液按质量比1：6混合，并向环氧树脂与丙酮溶液的混合物中加入环氧树脂质量0.2倍的改性纳米二氧化硅，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，并于温度为140℃的条件下减压蒸馏至脱去丙酮溶液，得改性环氧树脂；按重量份数计，依次称取：80份改性环氧树脂，6份固化剂，6份流平剂，30份填料和3份炭黑；将改性环氧树脂与固化剂混合于混料机中，并向混料机中加入流平剂，填料和炭黑，于温度为90℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，得坯料，将坯料经双螺杆挤出机挤出后，粉碎，得强韧型环氧树脂粉末涂料。所述固化剂为2-苯基咪唑啉。所述填料为硫酸钡粉末。所述流平剂为丙烯酸酯流平剂，软化点为105℃。所述环氧树脂为环氧树脂E-51。所述炭黑为目数为200目的炭黑。所述1,6-二溴己烷溶液为将1,6-二溴己烷与无水乙醇按质量比5：1混合，得1,6-二溴己烷溶液。所述处理液中可加入处理液质量0.08倍的催化剂，所述催化剂为碳二亚胺。所述丙酮溶液溶液为将丙酮溶液与水按质量比10：1混合，得丙酮溶液溶液。

实例2

将亚氨基二乙酸与水按质量比1：10混合于烧杯中，于温度为5℃，转速为320r/min的条件下，搅拌混合30min后，用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的pH至11.0，得亚氨基二乙酸溶液，将亚氨基二乙酸溶液与γ-（2，3环氧丙烷）丙基三甲氧基硅烷按质量比50：6混合，于温度为70℃，转速为420r/min的条件下，搅拌反应6h后，得改性偶联剂坯料，用质量分数为12%的盐酸调节改性偶联剂坯料的pH至6.5，得改性偶联剂；将纳米二氧化硅与改性偶联剂按质量比2：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入纳米二氧化硅质量12倍的水，用质量分数为12%的盐酸调节烧瓶内物料的pH至3.5，于温度为95℃，转速为180r/min的条件下搅拌反应4h后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料与质量分数为18%的硫酸铜溶液按质量比1：8混合，于温度为50℃，转速为320r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤3次后，并于温度为80℃的条件下干燥2h后，得预改性纳米二氧化硅；将无水乙醇加入烧杯中，再向无水乙醇中加入无水乙醇质量0.025倍的预改性纳米二氧化硅，于温度为60℃，转速为400r/min搅拌反应后，过滤，得改性纳米二氧化硅坯料，将改性纳米二氧化硅坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性纳米二氧化硅；将环氧树脂与丙酮溶液按质量比1：6混合，并向环氧树脂与丙酮溶液的混合物中加入环氧树脂质量0.2倍的改性纳米二氧化硅，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，并于温度为140℃的条件下减压蒸馏至脱去丙酮溶液，得改性环氧树脂；按重量份数计，依次称取：80份改性环氧树脂，6份固化剂，6份流平剂，30份填料和3份炭黑；将改性环氧树脂与固化剂混合于混料机中，并向混料机中加入流平剂，填料和炭黑，于温度为90℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，得坯料，将坯料经双螺杆挤出机挤出后，粉碎，得强韧型环氧树脂粉末涂料。所述固化剂为2-苯基咪唑啉。所述填料为硫酸钡粉末。所述流平剂为丙烯酸酯流平剂，软化点为105℃。所述环氧树脂为环氧树脂E-51。所述炭黑为目数为200目的炭黑。所述处理液中可加入处理液质量0.08倍的催化剂，所述催化剂为碳二亚胺。所述丙酮溶液溶液为将丙酮溶液与水按质量比10：1混合，得丙酮溶液溶液。

实例3

将亚氨基二乙酸与水按质量比1：10混合于烧杯中，于温度为5℃，转速为320r/min的条件下，搅拌混合30min后，用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的pH至11.0，得亚氨基二乙酸溶液，将亚氨基二乙酸溶液与γ-（2，3环氧丙烷）丙基三甲氧基硅烷按质量比50：6混合，于温度为70℃，转速为420r/min的条件下，搅拌反应6h后，得改性偶联剂坯料，用质量分数为12%的盐酸调节改性偶联剂坯料的pH至6.5，得改性偶联剂；将纳米二氧化硅与改性偶联剂按质量比2：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入纳米二氧化硅质量12倍的水，用质量分数为12%的盐酸调节烧瓶内物料的pH至3.5，于温度为95℃，转速为180r/min的条件下搅拌反应4h后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料与质量分数为18%的硫酸铜溶液按质量比1：8混合，于温度为50℃，转速为320r/min的条件下，搅拌反应2h后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤3次后，并于温度为80℃的条件下干燥2h后，得预改性纳米二氧化硅；将木质素磺酸钠与水按质量比1：25混合，于温度为60℃，转速为320r/min的条件下，并用质量分数20%的氢氧化钠调节木质素磺酸钠与水混合物的pH至11，得木质素磺酸钠分散液，将木质素磺酸钠分散液与甲醛按质量比30：2混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入木质素磺酸钠质量0.04倍的亚硫酸钠，于温度为95℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应4h后，得预处理木质素磺酸钠混合物，将预处理木质素磺酸钠混合物与碘化钾按质量比100：1混合于四口烧瓶中，并向四口烧瓶中加入预处理木质素磺酸钠混合物质量0.6倍的1,6-二溴己烷溶液，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应6h后，得改性木质素磺酸钠混合物，将改性木质素磺酸钠混合物用石油醚萃取4次后，过滤，得滤液，即得处理液，将处理液加入烧杯中，再向处理液中加入处理液质量0.5倍的预改性纳米二氧化硅，于温度为60℃，转速为400r/min搅拌反应后，过滤，得改性纳米二氧化硅坯料，将改性纳米二氧化硅坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性纳米二氧化硅；将环氧树脂与丙酮溶液按质量比1：6混合，并向环氧树脂与丙酮溶液的混合物中加入环氧树脂质量0.2倍的改性纳米二氧化硅，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，并于温度为140℃的条件下减压蒸馏至脱去丙酮溶液，得改性环氧树脂；按重量份数计，依次称取：80份改性环氧树脂，6份固化剂，6份流平剂，30份填料和3份炭黑；将改性环氧树脂与固化剂混合于混料机中，并向混料机中加入流平剂，填料和炭黑，于温度为90℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，得坯料，将坯料经双螺杆挤出机挤出后，粉碎，得强韧型环氧树脂粉末涂料。所述固化剂为2-苯基咪唑啉。所述填料为硫酸钡粉末。所述流平剂为丙烯酸酯流平剂，软化点为105℃。所述环氧树脂为环氧树脂E-51。所述炭黑为目数为200目的炭黑。所述1,6-二溴己烷溶液为将1,6-二溴己烷与无水乙醇按质量比5：1混合，得1,6-二溴己烷溶液。所述处理液中可加入处理液质量0.08倍的催化剂，所述催化剂为碳二亚胺。所述丙酮溶液溶液为将丙酮溶液与水按质量比10：1混合，得丙酮溶液溶液。

实例4

将亚氨基二乙酸与水按质量比1：10混合于烧杯中，于温度为5℃，转速为320r/min的条件下，搅拌混合30min后，用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节烧杯内物料的pH至11.0，得亚氨基二乙酸溶液，将亚氨基二乙酸溶液与γ-（2，3环氧丙烷）丙基三甲氧基硅烷按质量比50：6混合，于温度为70℃，转速为420r/min的条件下，搅拌反应6h后，得改性偶联剂坯料，用质量分数为12%的盐酸调节改性偶联剂坯料的pH至6.5，得改性偶联剂；将木质素磺酸钠与水按质量比1：25混合，于温度为60℃，转速为320r/min的条件下，并用质量分数20%的氢氧化钠调节木质素磺酸钠与水混合物的pH至11，得木质素磺酸钠分散液，将木质素磺酸钠分散液与甲醛按质量比30：2混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入木质素磺酸钠质量0.04倍的亚硫酸钠，于温度为95℃，转速为300r/min的条件下，搅拌反应4h后，得预处理木质素磺酸钠混合物，将预处理木质素磺酸钠混合物与碘化钾按质量比100：1混合于四口烧瓶中，并向四口烧瓶中加入预处理木质素磺酸钠混合物质量0.6倍的1,6-二溴己烷溶液，于温度为80℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应6h后，得改性木质素磺酸钠混合物，将改性木质素磺酸钠混合物用石油醚萃取4次后，过滤，得滤液，即得处理液，将处理液与无水乙醇按质量比1：4混合，于温度为40℃，转速为320r/min的条件下，搅拌混合80min后，再向处理液与无水乙醇的混合物中加入处理液质量0.5倍的纳米二氧化硅，于温度为60℃，转速为400r/min搅拌反应后，过滤，得改性纳米二氧化硅坯料，将改性纳米二氧化硅坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性纳米二氧化硅；将环氧树脂与丙酮溶液按质量比1：6混合，并向环氧树脂与丙酮溶液的混合物中加入环氧树脂质量0.2倍的改性纳米二氧化硅，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，并于温度为140℃的条件下减压蒸馏至脱去丙酮溶液，得改性环氧树脂；按重量份数计，依次称取：80份改性环氧树脂，6份固化剂，6份流平剂，30份填料和3份炭黑；将改性环氧树脂与固化剂混合于混料机中，并向混料机中加入流平剂，填料和炭黑，于温度为90℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，得坯料，将坯料经双螺杆挤出机挤出后，粉碎，得强韧型环氧树脂粉末涂料。所述固化剂为2-苯基咪唑啉。所述填料为硫酸钡粉末。所述流平剂为丙烯酸酯流平剂，软化点为105℃。所述环氧树脂为环氧树脂E-51。所述炭黑为目数为200目的炭黑。所述1,6-二溴己烷溶液为将1,6-二溴己烷与无水乙醇按质量比5：1混合，得1,6-二溴己烷溶液。所述处理液中可加入处理液质量0.08倍的催化剂，所述催化剂为碳二亚胺。所述丙酮溶液溶液为将丙酮溶液与水按质量比10：1混合，得丙酮溶液溶液。

将实例1至4所得粉末涂料进行性能检测，具体检测方法如下：

涂层的抗冲击性按GB/T1732（漆膜耐冲击性测定法）进行测定；拉伸性能按照GB/T528进行检测，样条采用标准中的样条2，将样品置于模具中，加热至180℃固化20min后取出，采用Zwick/Roell Z202型万能材料试验机进行拉伸，拉伸速率为1mm/min。将上述样品放入加速老化试验箱，90天后取出，再次检测其抗冲击性和拉伸性能。具体检测方法如下：

表1：性能检测表

由表1检测结果可知，本发明所得强韧型环氧树脂粉末涂料具有优异的韧性和强韧型性能。

Claims (10)

1.一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于，是由以下重量份数的原料组成：50～80份改性环氧树脂，4～6份固化剂，4～6份流平剂，20～30份填料和2～3份炭黑；

所述改性环氧树脂的制备方法为：

将木质素磺酸钠与水按质量比1：20～1：25混合，并调节pH至10～11，得木质素磺酸钠分散液，将木质素磺酸钠分散液与甲醛按质量比30：1～30：2混合，并加入木质素磺酸钠质量0.01～0.04倍的亚硫酸钠，搅拌反应后，得预处理木质素磺酸钠混合物，将预处理木质素磺酸钠混合物与碘化钾按质量比50：1～100：1混合，并加入预处理木质素磺酸钠混合物质量0.3～0.6倍的1,6-二溴己烷溶液，搅拌反应后，得改性木质素磺酸钠混合物，将改性木质素磺酸钠混合物用石油醚萃取后，过滤，得滤液，即得处理液，将处理液与无水乙醇按质量比1：3～1：4混合，搅拌混合后，再加入处理液质量0.2～0.5倍的预改性纳米二氧化硅，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性纳米二氧化硅；将环氧树脂与丙酮溶液按质量比1：5～1：6混合，并加入环氧树脂质量0.1～0.2倍的改性纳米二氧化硅，搅拌混合后，减压蒸馏，得改性环氧树脂。

2.根据权利要求1所述的一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为2-苯基咪唑啉，2-乙基咪唑或2-丙基咪唑中任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述填料为硫酸钡粉末，钛白粉或立德粉中任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述流平剂为丙烯酸酯流平剂，软化点为90～105℃。

5.根据权利要求1所述的一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述预改性纳米二氧化硅为将纳米二氧化硅与改性偶联剂按质量比2：1混合，并加入纳米二氧化硅质量10～12倍的水，调节pH至3.0～3.5，搅拌反应后，过滤，得预改性纳米二氧化硅坯料，将预改性纳米二氧化硅坯料与硫酸铜溶液按质量比1：5～1：8混合，搅拌反应后，过滤，洗涤，干燥，得预改性纳米二氧化硅；所述改性偶联剂为将亚氨基二乙酸与水按质量比1：10混合，调节pH至10.5～11.0，得亚氨基二乙酸溶液，将亚氨基二乙酸溶液与γ-（2，3环氧丙烷）丙基三甲氧基硅烷按质量比50：3～50：6混合，搅拌反应后，调节pH至6.0～6.5，得改性偶联剂。

6.根据权利要求1所述的一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44中任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述炭黑为目数为200目的炭黑。

8.根据权利要求1所述的一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述1,6-二溴己烷溶液为将1,6-二溴己烷与无水乙醇按质量比3：1～5：1混合，得1,6-二溴己烷溶液。

9.根据权利要求1所述的一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述处理液中可加入处理液质量0.05～0.08倍的催化剂，所述催化剂为碳二亚胺或浓硫酸中任意一种。

10.根据权利要求1所述的一种强韧型环氧树脂粉末涂料，其特征在于：所述丙酮溶液为将丙酮与水按质量比10：1～11：1混合，得丙酮溶液。