CN114292567B - 一种粉末涂料组合物及其制备厚度可控静电喷涂涂层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种粉末涂料组合物及其制备厚度可控静电喷涂涂层的方法；该粉末涂料组合物由基层粉末料和面层粉末料组成；所述基层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、绝缘处理的导电性填料、具有可电离基团的聚合物树脂、热固性粉末涂料固化剂和添加剂组成；所述面层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、热固性粉末涂料固化剂、颜料和添加剂组成。与现有技术相比，本发明提供的粉末涂料组合物采用特定含量的组分，实现较好的相互作用，利用该粉末涂料组合物，一方面可以实现多层静电喷涂、涂层厚度可调的厚型喷涂，另一方面能够很便捷地实现涂层的损伤修复以及翻新、改色操作。

Description

一种粉末涂料组合物及其制备厚度可控静电喷涂涂层的方法

技术领域

本发明涉及粉末涂料技术领域，更具体地说，是涉及一种粉末涂料组合物及其制备厚度可控静电喷涂涂层的方法。

背景技术

粉末涂料，作为一类新型涂料，不含溶剂、绿色环保。粉末涂料按主要成膜物的性质分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料两大类；按涂装方法和存在的状态又可以分为静电喷涂粉末涂料、流化床浸涂粉末涂料、电泳粉末涂料、紫外光固化粉末涂料和水分散粉末涂料等。其中静电粉末喷涂通过摩擦或电晕放电使涂料粉体带电，进而吸附于工件表面，然后将吸附了粉末涂料的工件加热至一定温度，使粉末涂料熔化后熔融成膜或交联反应成膜，待冷却后即可得到连续耐腐蚀性涂层。因为静电粉末喷涂方法涂布均匀、耗散量小、粉末涂料利用率高，即经济又环保，所以备受人们关注。

然而，现有的粉末涂料产品，进行一次静电喷涂成膜作业以后，工件表面的电导率下降，无法再次静电喷涂，因而只能实现较薄的涂层制备，其涂层厚度一般在40～80微米，对于膜层厚度超过100微米的厚型涂装则很难实现。因此，提供一种可以多层静电喷涂的粉末涂料，实现厚度可调控的静电粉末喷涂是目前市场的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种粉末涂料组合物及其制备厚度可控静电喷涂涂层的方法，利用该粉末涂料组合物，不仅可以实现厚度可调控的多层静电喷涂涂层加工，而且便于涂层的破损修复以及翻新、改色操作。

本发明提供了一种粉末涂料组合物，由基层粉末料和面层粉末料组成；所述基层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、绝缘处理的导电性填料、具有可电离基团的聚合物树脂、热固性粉末涂料固化剂和添加剂组成；所述面层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、热固性粉末涂料固化剂、颜料和添加剂组成。

优选的，所述基层粉末料的组成为：

40～80重量份热固性树脂，40～80重量份热塑性树脂，1～45重量份绝缘处理的导电性填料，1～25重量份具有可电离基团的聚合物树脂，1～15重量份热固性粉末涂料固化剂和0～10重量份添加剂；

所述面层粉末料的组成为：

40～80重量份热固性树脂，40～80重量份热塑性树脂，1～25重量份热固性粉末涂料固化剂，0～15重量份颜料和1～10重量份添加剂。

优选的，所述基层粉末料经过静电喷涂、加热固化后能够形成具有导电性的热固性涂层，可以实现多层静电喷涂。

优选的，所述热固性树脂选自环氧树脂、聚酯树脂、环氧-聚酯混合树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚芳醚树脂、聚芳香硫醚树脂和氟碳树脂中的一种或多种；

所述热塑性树脂选自聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、热塑性聚酯树脂、氟碳树脂中的一种或多种。

优选的，所述绝缘处理的导电性填料为绝缘性热塑性树脂包覆的导电粒子的粉末，由绝缘性热塑性树脂材料与导电材料粉末熔融共混后，冷却固化、研磨加工而成。

优选的，所述具有可电离基团的聚合物树脂为带有磺酸基团、磺酸盐基团、羧酸基团、羧酸盐基团、氨基、铵盐基团中的一种或多种可电离基团的聚合物树脂。

优选的，所述添加剂包括流平剂、针孔消除剂、润滑剂和增电剂中的一种或多种。

本发明还提供了一种制备厚度可控静电喷涂涂层的方法，采用上述技术方案所述的粉末涂料组合物，首先在导电工件表面静电吸附一层基层粉末料，经过加热固化冷却后，再次静电吸附基层粉末料，然后再加热固化冷却，如此反复多次，获得厚度可控的基层涂装；当基层厚度达到预期以后，静电吸附一层面层粉末料，经过加热固化冷却后得到目标厚度及颜色的涂层。

优选的，在完成第一次静电喷涂基层粉末料并经过加热固化冷却后，在所述导电工件表面喷洒去离子水或将所述导电工件浸入去离子水中，以提高工件表面的导电性；然后利用洁净的压缩空气或氮气吹去工件表面的水滴，再次静电吸附基层粉末料之后，再次加热固化，该加热固化的过程采用低温、高温两个阶段进行操作，其中低温阶段控制温度为40℃～110℃，蒸发祛除水分，高温阶段控制温度为110℃～350℃，完成涂层固化。

优选的，所述低温、高温两个阶段的加热固化在同一烘箱或烘道中程序升温完成，或者分别在两个或多个烘箱或烘道中接续完成。

本发明提供了一种粉末涂料组合物及其制备厚度可控静电喷涂涂层的方法；该粉末涂料组合物由基层粉末料和面层粉末料组成；所述基层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、绝缘处理的导电性填料、具有可电离基团的聚合物树脂、热固性粉末涂料固化剂和添加剂组成；所述面层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、热固性粉末涂料固化剂、颜料和添加剂组成。与现有技术相比，本发明提供的粉末涂料组合物采用特定含量的组分，实现较好的相互作用，利用该粉末涂料组合物，一方面可以实现多层静电喷涂、涂层厚度可调的厚型喷涂，另一方面能够很便捷地实现涂层的损伤修复以及翻新、改色操作。

此外，本发明提供的制备厚度可控静电喷涂涂层的方法工艺简单，条件温和、易控，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为实施例5中涂层厚度随静电喷涂基层粉末料1#次数增加的变化；

图2为实施例6中涂层厚度随静电喷涂基层粉末料2#次数增加的变化；

图3为实施例7中涂层厚度随静电喷涂基层粉末料3#次数增加的变化；

图4为实施例8中涂层厚度随静电喷涂基层粉末料4#次数增加的变化。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种粉末涂料组合物，由基层粉末料和面层粉末料组成；所述基层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、绝缘处理的导电性填料、具有可电离基团的聚合物树脂、热固性粉末涂料固化剂和添加剂组成；所述面层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、热固性粉末涂料固化剂、颜料和添加剂组成。

本发明提供了一种可以多层静电喷涂的粉末涂料组合物及其应用方法，该粉末涂料组合物由基层粉末料和面层粉末料组成；其中，所述基层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、绝缘处理的导电性填料、具有可电离基团的聚合物树脂、热固性粉末涂料固化剂和添加剂组成；所述面层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、热固性粉末涂料固化剂、颜料和添加剂组成。

在本发明中，所述基层粉末料的组成优选为：

40～80重量份热固性树脂，40～80重量份热塑性树脂，1～45重量份绝缘处理的导电性填料，1～25重量份具有可电离基团的聚合物树脂，1～15重量份热固性粉末涂料固化剂和0～10重量份添加剂；

更优选为：

40～80重量份热固性树脂，40～80重量份热塑性树脂，10～40重量份绝缘处理的导电性填料，5～25重量份具有可电离基团的聚合物树脂，2～15重量份热固性粉末涂料固化剂和1～5重量份添加剂。

在本发明中，所述面层粉末料的组成优选为：

40～80重量份热固性树脂，40～80重量份热塑性树脂，1～25重量份热固性粉末涂料固化剂，0～15重量份颜料和1～10重量份添加剂；

更优选为：

40～80重量份热固性树脂，40～80重量份热塑性树脂，2～25重量份热固性粉末涂料固化剂，10重量份颜料和1～4.5重量份添加剂。

在本发明中，所述基层粉末料经过静电喷涂、加热固化后能够形成具有导电性的热固性涂层，可以实现多层静电喷涂。

在本发明中，所述热固性树脂优选选自环氧树脂、聚酯树脂、环氧-聚酯混合树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚芳醚树脂、聚芳香硫醚树脂和氟碳树脂中的一种或多种，更优选为环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂或酚醛树脂。本发明对所述热固性树脂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。

在本发明中，所述热塑性树脂优选选自聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、热塑性聚酯树脂、氟碳树脂中的一种或多种，更优选为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚苯硫醚、聚苯硫醚砜树脂的一种或多种。本发明对所述热塑性树脂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。

在本发明中，所述绝缘处理的导电性填料优选为绝缘性热塑性树脂包覆的导电粒子的粉末，由绝缘性热塑性树脂材料与导电材料粉末熔融共混后，冷却固化、研磨加工而成。在本发明中，所述绝缘性热塑性树脂材料优选选自聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等树脂材料；所述导电材料粉末包括金属(金、铂、银、铜、铁、铝、锌、镁以及合金等)、导电碳材料(活性炭、石墨、碳纳米管、石墨烯等)、导电聚合物(聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩以及聚吡咯等)等导电材料粉末中的一种或多种。

在本发明中，所述具有可电离基团的聚合物树脂优选为带有磺酸基团、磺酸盐基团、羧酸基团、羧酸盐基团、氨基、铵盐基团中的一种或多种可电离基团的聚合物树脂，更优选为具有磺酸基团的聚苯硫醚树脂、具有磺酸盐基团的聚苯硫醚树脂、具有磺酸基团的聚苯硫醚砜树脂、具有磺酸盐基团的聚苯硫醚砜树脂、具有磺酸基团的聚苯乙烯树脂、具有磺酸盐基团的聚苯乙烯树脂、具有磺酸基团的聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚树脂、具有磺酸盐基团的聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚丙烯酸树脂、聚丙烯酸盐树脂中的一种或多种。本发明对所述具有可电离基团的聚合物树脂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制品均可。

在本发明中，所述热固性粉末涂料固化剂采用本领域技术人员熟知的热固性树脂常规应用固化剂即可；本领域的技术人员可以根据采用热固性树脂的类型来选择具体类型。

优选的，所述添加剂优选包括流平剂、针孔消除剂、润滑剂和增电剂中的一种或多种；利于提高所述粉末涂料组合物喷涂涂层的应用效果，更优选为流平剂、针孔消除剂、润滑剂、增电剂的混合物。

在本发明中，所述颜料采用本领域技术人员熟知的常规粉末涂料颜料即可；本领域的技术人员可以根据应用需要来选择具体颜料种类及添加剂量。

本发明提供的粉末涂料组合物的特点在于：一方面，所述基层粉末料中包含的绝缘处理的导电性填料在静电喷涂过程中表现出良好的静电吸附性，能够均匀地吸附分布于工件表面，在后续加热固化过程中，包裹在导电性填料外部的热塑性树脂壳层会融化聚集收缩，从而使其内部包裹的导电粒子组分呈现出部分暴露的形态，达到增强基层粉末料涂层导电性的目的；另一方面，所述基层粉末料中还包含具有可电离基团的聚合物树脂，能够在固化后的基层粉末料涂层中形成导电网络，与部分暴露出来的导电填料相互联系、形成导电层，由于这些具有可电离基团的聚合物树脂亲水性较强，容易吸附空气中的水分，能够进一步增强导电性，使得基于这种基层涂层再次进行静电吸附粉末喷涂得以实现。

本发明提供的粉末涂料组合物优点在于：解决了现有粉末涂料无法多层静电喷涂的问题，能够在实现厚度可控的静电粉末喷涂同时，便于涂层的破损修复与翻新、改色操作。

本发明还提供了一种制备厚度可控静电喷涂涂层的方法，即所述粉末涂料组合物的应用方法；本发明采用上述技术方案所述的粉末涂料组合物，首先在导电工件表面静电吸附一层基层粉末料，经过加热固化冷却后，再次静电吸附基层粉末料，然后再加热固化冷却，如此反复多次，获得厚度可控的基层涂装；当基层厚度达到预期以后，静电吸附一层面层粉末料，经过加热固化冷却后得到目标厚度及颜色的涂层。本发明利用该方法静电喷涂该粉末涂料组合物，一方面可以实现多层静电喷涂、涂层厚度可调的厚型喷涂，另一方面能够很便捷地实现涂层的损伤修复以及翻新、改色操作。

在本发明中，所述静电喷涂涂层的方法基于常规的粉末涂料喷涂设备及工艺，本发明对此没有特殊限制。在本发明中，所述导电工件包括但不限于碳钢、铝材、不锈钢或合金材料等。

在本发明中，在完成第一次静电喷涂基层粉末料并经过加热固化冷却后，在所述导电工件表面喷洒去离子水或将所述导电工件浸入去离子水中，以提高工件表面的导电性；然后利用洁净的压缩空气或氮气吹去工件表面的水滴，再次静电吸附基层粉末料；然后再加热固化冷却，如此反复多次，获得厚度可控的基层涂装；当基层厚度达到预期以后，静电吸附一层面层粉末料，经过加热固化冷却后得到目标厚度及颜色的涂层。

在本发明中，在完成第一次静电喷涂基层粉末料并经过加热固化冷却后，在所述导电工件表面喷洒去离子水或将所述导电工件浸入去离子水中，以提高工件表面的导电性；然后利用洁净的压缩空气或氮气吹去工件表面的水滴，再次静电吸附基层粉末料之后，再次加热固化，该加热固化的过程采用低温、高温两个阶段进行操作，其中低温阶段控制温度为40℃～110℃，蒸发祛除水分，高温阶段控制温度为110℃～350℃，完成涂层固化。

在本发明中，所述低温、高温两个阶段的加热固化优选在同一烘箱或烘道中程序升温完成，或者分别在两个或多个烘箱或烘道中接续完成。

结合本发明提供的粉末涂料组合物的特点，本发明还创造性地提出了可以在基层涂层表面喷洒、或浸润一定量的水，从而增强涂层的导电性，提高后续静电喷涂的粉末吸附量，并相应地提出了低温段、高温段两个阶段式的加热固化方法。

利用本发明所述的粉末涂料组合物中的基层粉末料进行多次静电喷涂，获得目标厚度的静电喷涂基层之后，再进行一次面层粉末料的静电喷涂，即可获得厚度、颜色可调控的静电喷涂涂层。

利用该粉末涂料组合物不仅可以实现厚度可调控的多层静电喷涂涂层加工，而且便于涂层的破损修复以及翻新、改色操作。当涂层发生局部破损时，只需要打磨祛除破损区域的面层粉末料涂层，露出导电的基层粉末料涂层，进行相应厚度的基层粉末料及面层粉末料喷涂即可完成修复；当需要翻新或改色时，仅需要打磨祛除面层涂层，露出导电的基层涂层，重新喷涂原有颜色的面层粉末料或更换相应颜色的面层粉末料，即可完成翻新或改色操作。

本发明提供了一种粉末涂料组合物及其制备厚度可控静电喷涂涂层的方法；该粉末涂料组合物由基层粉末料和面层粉末料组成；所述基层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、绝缘处理的导电性填料、具有可电离基团的聚合物树脂、热固性粉末涂料固化剂和添加剂组成；所述面层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、热固性粉末涂料固化剂、颜料和添加剂组成。与现有技术相比，本发明提供的粉末涂料组合物采用特定含量的组分，实现较好的相互作用，利用该粉末涂料组合物，一方面可以实现多层静电喷涂、涂层厚度可调的厚型喷涂，另一方面能够很便捷地实现涂层的损伤修复以及翻新、改色操作。

此外，本发明提供的制备厚度可控静电喷涂涂层的方法工艺简单，条件温和、易控，具有广阔的应用前景。

为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例1

绝缘处理的导电性填料的制备：

所述绝缘处理的导电性填料(以下简称导电填料)，具体制备方法如下：将绝缘的热塑性树脂与导电材料粉体按照一定质量比混合，所述热塑性树脂可以是聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、热塑性聚酯树脂、氟碳树脂等的一种或多种混合；所述导电材料粉体可以是金属(金、铂、银、铜、铁、铝、锌、镁以及合金粉体等)、导电碳材料(活性炭、石墨、碳纳米管以及石墨烯等)、导电聚合物(聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩以及聚吡咯等)等导电粉体中的一种或多种混合。表1给出了六种代表性组成配方，显然，所描述的配方仅仅是本发明一部分配方，而不是全部的配方。

表1六种导电填料的代表性组成配方

将表1所述各组分按比例加入粉末混合机，充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机在一定温度条件下熔融混匀，热塑性树脂会在金属铝表面形成绝缘层，挤出后冷却得到的混合材料再经过破碎、研磨、过筛、分级后，获得所述绝缘处理的导电性填料粉末。

实施例2

具有可电离基团的聚合物树脂的制备：

所述的具有可电离基团的聚合物树脂(以下简称电离树脂)，为带有磺酸基团、或者磺酸盐基团、或者羧酸基团、或者羧酸盐基团、或者氨基、或者铵盐基团等一种或多种可电离基团的聚合物树脂，既可以是市售树脂粉体，也可以是设计合成的树脂粉体。下表2给出四种代表性电离树脂，显然，所描述的树脂种类仅仅是本发明适用电离树脂的一部分，而不是全部的适用电离树脂。

表2四种代表性电离树脂

样品名称	树脂种类	参数
			电离树脂1#	磺化聚苯硫醚粉体	自制，磺化度3.5％
电离树脂2#	磺化聚苯硫醚粉体钠盐	自制，磺酸钠盐接枝度3.5％
			电离树脂3#	聚丙烯酸钠	市售，分子量≥200万
电离树脂4#	聚丙烯酰胺	市售，分子量1800万

上表中所述电离树脂粉体粒径均不超过100目。

其中电离树脂1#、2#为自制的树脂粉体，制备方法为：向100份质量的聚苯硫醚树脂加入到500份质量的98％浓硫酸中，然后加入20份质量的25％发烟硫酸，80℃水浴加热下搅拌反应4h，用熔砂玻璃漏斗滤出的磺化聚苯硫醚树脂粒子，经过去离子水充分淋洗至淋洗液pH值6-7之后充分烘干，再经过研磨、过筛、分级后获得电离树脂1#。同样的磺化反应方法，在用熔砂玻璃漏斗滤出的磺化聚苯硫醚树脂粒子后，将这些粒子加入计算量的氢氧化钠水溶液中，充分中和反应后，再次过滤出树脂粒子进行烘干，再经过研磨、过筛、分级后获得电离树脂2#。

实施例3

基层粉末料的制备：

所述基层粉末料包含热固性树脂、热塑性树脂、绝缘处理的导电性填料、具有可电离基团的聚合物树脂以及热固性粉末涂料固化剂和添加剂。表3给出了四种代表性基层粉末料组成配方，显然，所描述的配方仅仅是本发明适用的一部分配方，而不是全部的配方。

表3四种代表性基层粉末料组成配方

上表所述PPS为聚苯硫醚缩写，PTFE为聚四氟乙烯缩写，HDPE为高密度聚乙烯缩写。

上表所述各组分均为粒径不超过100目的粉体，按比例加入粉末混合机，充分混合均匀后过100目筛、分级备用。

所述的添加剂为流平剂、针孔消除剂、润滑剂、增电剂组成的混合助剂。具体质量份数组成为：50份质量的聚丙烯酸乙酯流平剂，25份质量的安息香针孔消除剂，20份质量的乙撑双硬脂酸酰胺润滑剂，5份质量的三氧化二铝增电剂，以上组分经充分混匀后，研磨、过筛、分级后，获得均匀的混合助剂粉末。

实施例4

面层粉末料的制备：

所述面层粉末料包含热固性树脂、热塑性树脂以及热固性粉末涂料固化剂、颜料和添加剂。表4给出了四种代表性面层粉末料组成配方，显然，所描述的配方仅仅是本发明适用的一部分配方，而不是全部的配方。

表4四种代表性面层粉末料组成配方

上表所述各组分均预制成100目以下的粉体，按比例加入粉末混合机，充分混合均匀后过筛、分级备用。

所述的添加剂为流平剂、针孔消除剂、润滑剂、增电剂组成的混合助剂。具体质量份数组成为：50份质量的聚丙烯酸乙酯流平剂，25份质量的安息香针孔消除剂，20份质量的乙撑双硬脂酸酰胺润滑剂，5份质量的三氧化二铝增电剂，以上组分经充分混匀后，研磨、过筛、分级后获得均匀的混合助剂粉末(100目)。

实施例5

厚度可控静电喷涂涂层的制备：

基于常规的粉末涂料喷涂设备，具体的喷涂条件参数包括：静电高压：65～80kV；静电电流：15～25μA；粉末料的雾化压力：0.25～0.40MPa；供粉桶流化压力：0.05～0.10MPa，喷枪口至工件的距离：15～25cm。

利用上述喷涂工艺，在经过预处理的4mm厚不锈钢板工件表面静电吸附一层基层粉末料1#，经过在210℃的烘箱中加热固化15min后冷却，将工件浸入去离子水中5min，使工件表面充分润湿；利用洁净的压缩空气吹去工件表面的水滴，再次静电吸附基层粉末料1#，然后将工件转入60℃烘箱，以10℃/min的速率程序升温至110℃，恒温5min后，继续以10℃/min的升温速率程序升温至210℃，恒温15min加热固化后，从烘箱中取出冷却。按照前述方法再进行4次基层粉末料1#的静电喷涂，获得厚度达到392微米的基层粉末料涂层。如图1所示，所得涂层的平均厚度随静电喷涂基层粉末料1#次数增加而逐步增加。

完成6次基层粉末料1#静电喷涂固化以后，将工件浸入去离子水中5min充分润湿后，使工件表面充分润湿；利用洁净的压缩空气吹去工件表面的水滴，再静电吸附一层面层粉末料1#，然后将工件转入60℃烘箱，以10℃/min的速率程序升温至110℃，恒温5min后，继续以10℃/min的升温速率程序升温至240℃，恒温15min加热固化后，从烘箱中取出冷却得到厚度450微米的涂层。

实施例6

厚度可控静电喷涂涂层的制备：

基于实施例5所述的喷涂工艺，在经过预处理的4mm厚不锈钢板工件表面静电吸附一层基层粉末料2#，经过在160℃的烘箱中加热固化10min后冷却，将工件浸入去离子水中5min，使工件表面充分润湿；利用洁净的压缩空气吹去工件表面的水滴，再次静电吸附基层粉末料2#，然后将工件转入60℃烘箱，以10℃/min的速率程序升温至100℃，恒温5min后，继续以10℃/min的升温速率程序升温至160℃，恒温10min加热固化后，从烘箱中取出冷却。按照前述方法再进行3次基层粉末料2#的静电喷涂，获得厚度达到382微米的基层粉末料涂层。如图2所示，所得涂层的平均厚度随静电喷涂基层粉末料2#次数增加而逐步增加。

完成5次基层粉末料2#静电喷涂固化以后，将工件浸入去离子水中5min充分润湿后，使工件表面充分润湿；利用洁净的压缩空气吹去工件表面的水滴，再静电吸附一层面层粉末料2#，然后将工件转入60℃烘箱，以10℃/min的速率程序升温至100℃，恒温10min后，继续以10℃/min的升温速率程序升温至200℃，恒温15min加热固化后，从烘箱中取出冷却得到厚度446微米的涂层。

实施例7

厚度可控静电喷涂涂层的制备：

基于实施例5所述的喷涂工艺，在经过预处理的4mm厚碳钢板工件表面静电吸附一层基层粉末料3#，经过在200℃的烘箱中加热固化10min后冷却，将工件浸入去离子水中5min，使工件表面充分润湿；利用洁净的压缩空气吹去工件表面的水滴，再次静电吸附基层粉末料2#，然后将工件转入60℃烘箱，以10℃/min的速率程序升温至110℃，恒温10min后，继续以10℃/min的升温速率程序升温至200℃，恒温10min加热固化后，从烘箱中取出冷却。按照前述方法再进行4次基层粉末料3#的静电喷涂，获得厚度达到447微米的基层粉末料涂层。如图3所示，所得涂层的平均厚度随静电喷涂基层粉末料3#次数增加而逐步增加。

完成6次基层粉末料3#静电喷涂固化以后，将工件浸入去离子水中5min充分润湿后，使工件表面充分润湿；利用洁净的压缩空气吹去工件表面的水滴，再静电吸附一层面层粉末料3#，然后将工件转入60℃烘箱，以10℃/min的速率程序升温至110℃，恒温10min后，继续以10℃/min的升温速率程序升温至220℃，恒温15min加热固化后，从烘箱中取出冷却得到厚度506微米的涂层。

实施例8

厚度可控静电喷涂涂层的制备：

基于实施例5所述的喷涂工艺，在经过预处理的4mm厚碳钢板工件表面静电吸附一层基层粉末料4#，经过在120℃的烘箱中加热固化10min后冷却，将工件浸入去离子水中5min，使工件表面充分润湿；利用洁净的压缩空气吹去工件表面的水滴，再次静电吸附基层粉末料4#，然后将工件转入60℃烘箱，以10℃/min的速率程序升温至90℃，恒温15min后，继续以10℃/min的升温速率程序升温至120℃，恒温10min加热固化后，从烘箱中取出冷却。按照前述方法再进行4次基层粉末料4#的静电喷涂，获得厚度达到471微米的基层粉末料涂层。如图4示，所得涂层的平均厚度随静电喷涂基层粉末料4#次数增加而逐步增加。

完成6次基层粉末料4#静电喷涂固化以后，将工件浸入去离子水中5min充分润湿后，使工件表面充分润湿；利用洁净的压缩空气吹去工件表面的水滴，再静电吸附一层面层粉末料4#，然后将工件转入60℃烘箱，以10℃/min的速率程序升温至90℃，恒温15min后，继续以10℃/min的升温速率程序升温至150℃，恒温15min加热固化后，从烘箱中取出冷却得到厚度535微米的涂层。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种粉末涂料组合物，其特征在于，由基层粉末料和面层粉末料组成；所述基层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、绝缘处理的导电性填料、具有可电离基团的聚合物树脂、热固性粉末涂料固化剂和添加剂组成；所述面层粉末料由热固性树脂、热塑性树脂、热固性粉末涂料固化剂、颜料和添加剂组成；

所述基层粉末料的组成为：

40～80重量份热固性树脂，40～80重量份热塑性树脂，1～45重量份绝缘处理的导电性填料，1～25重量份具有可电离基团的聚合物树脂，1～15重量份热固性粉末涂料固化剂和0～10重量份添加剂；

所述面层粉末料的组成为：

40～80重量份热固性树脂，40～80重量份热塑性树脂，1～25重量份热固性粉末涂料固化剂，0～15重量份颜料和1～10重量份添加剂；

所述热固性树脂选自环氧树脂、聚酯树脂、环氧-聚酯混合树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚芳醚树脂、聚芳香硫醚树脂和氟碳树脂中的一种或多种；

所述热塑性树脂选自聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、热塑性聚酯树脂、氟碳树脂中的一种或多种；

所述绝缘处理的导电性填料为绝缘性热塑性树脂包覆的导电粒子的粉末，由绝缘性热塑性树脂材料与导电材料粉末熔融共混后，冷却固化、研磨加工而成；

所述具有可电离基团的聚合物树脂为带有磺酸基团、磺酸盐基团、羧酸基团、羧酸盐基团、氨基、铵盐基团中的一种或多种可电离基团的聚合物树脂。

2.根据权利要求1所述的粉末涂料组合物，其特征在于，所述基层粉末料经过静电喷涂、加热固化后能够形成具有导电性的热固性涂层，可以实现多层静电喷涂。

3.根据权利要求1所述的粉末涂料组合物，其特征在于，所述添加剂包括流平剂、针孔消除剂、润滑剂和增电剂中的一种或多种。

4.一种制备厚度可控静电喷涂涂层的方法，其特征在于，采用权利要求1～3任一项所述的粉末涂料组合物，首先在导电工件表面静电吸附一层基层粉末料，经过加热固化冷却后，再次静电吸附基层粉末料，然后再加热固化冷却，如此反复多次，获得厚度可控的基层涂装；当基层厚度达到预期以后，静电吸附一层面层粉末料，经过加热固化冷却后得到目标厚度及颜色的涂层。

5.根据权利要求4所述的制备厚度可控静电喷涂涂层的方法，其特征在于，在完成第一次静电喷涂基层粉末料并经过加热固化冷却后，在所述导电工件表面喷洒去离子水或将所述导电工件浸入去离子水中，以提高工件表面的导电性；然后利用洁净的压缩空气或氮气吹去工件表面的水滴，再次静电吸附基层粉末料之后，再次加热固化，该加热固化的过程采用低温、高温两个阶段进行操作，其中低温阶段控制温度为40℃～110℃，蒸发祛除水分，高温阶段控制温度为110℃～350℃，完成涂层固化。

6.根据权利要求5所述的制备厚度可控静电喷涂涂层的方法，其特征在于，所述低温、高温两个阶段的加热固化在同一烘箱或烘道中程序升温完成，或者分别在两个或多个烘箱或烘道中接续完成。

Images