本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法,具體說,是涉及一種功能型粉末涂料及其制備方法,屬于涂料
技術(shù)領(lǐng)域:
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背景技術(shù):
:涂料在人們生活中發(fā)揮著越來越重要的作用,已經(jīng)成為現(xiàn)代社會發(fā)展不可或缺的一種材料。隨著隨著全球環(huán)境問題越來越突出,各國環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán),消費(fèi)者環(huán)保意識提高,涂料產(chǎn)業(yè)也面臨環(huán)境保護(hù)問題的考驗(yàn),環(huán)境友好型涂料成為涂料行業(yè)的研究熱點(diǎn)。粉末涂料是一種不含任何溶劑的固態(tài)粉末涂料,是環(huán)境友好型涂料產(chǎn)品重點(diǎn)發(fā)展的涂料。但是目前的粉末涂料還存在涂料品種單一、性能單調(diào)等缺陷,因此需要對涂料進(jìn)行改性以開發(fā)出具有多種功能的功能型粉末涂料。硅微粉是一種環(huán)保、價格低廉、易得的材料,具有硬度高、懸浮性和分散性好、吸油量低、電阻率高等特點(diǎn),目前已有將硅微粉部分替代鈦白粉添加到涂料中以改進(jìn)涂料性能的相關(guān)報道,例如,中國專利cn201510865498.2-一種泵閥專用添加硅微粉的粉末涂料,將硅微粉代替部分鈦白粉添加至涂料中以提高涂料的硬度和耐污性。納米蛋白石粉是一種可產(chǎn)生負(fù)離子的材料,可以促進(jìn)空氣中負(fù)離子的產(chǎn)生,目前已有將蛋白石添加到涂料中以改進(jìn)涂料性能的相關(guān)報道,例如,中國專利cn201510019312.1-負(fù)離子涂料,將負(fù)離子添加劑蛋白石添加至涂料中使涂料具有負(fù)離子作用。石墨烯一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料,具有比表面積高、傳導(dǎo)性能快速、耐高溫、防腐蝕、抗靜電能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良等性能,目前已有將石墨烯添加到涂料中以改進(jìn)涂料性能的相關(guān)報道,例如,中國專利cn201410851908.3-導(dǎo)電粉末涂料,將石墨烯添加至涂料中使涂料具有導(dǎo)電性能。由上述可見,目前對涂料的改性主要是在涂料中添加一些功能填料以賦予涂料額外的功能。但是,石墨烯、硅微粉、蛋白石這些功能填料表面活性高,在涂料中分散存在團(tuán)聚、絮凝等問題,因此,功能填料的表面處理、添加方法、添加量、添加順序等都是目前涂料中需要攻克的技術(shù)難點(diǎn),當(dāng)石墨烯、硅微粉、蛋白石多種功能填料同時添加到粉末涂料中,團(tuán)聚現(xiàn)象更為嚴(yán)重,尤其是,粉末涂料中不含任何溶劑,功能填料的團(tuán)聚現(xiàn)象也因此相較于普通涂料也越發(fā)嚴(yán)重。因此,目前還沒有同時多種功能填料同時添加至涂料尤其是粉末涂料中的相關(guān)報道。目前還沒有將硅微粉、蛋白石、石墨烯同時進(jìn)行改性處理制得硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合填料,并將制得的復(fù)合填料添加到涂料尤其是粉末涂料中的相關(guān)報道,更加沒有將硅微粉、蛋白石、石墨烯復(fù)合后,將傳統(tǒng)的單一功能的粉末涂料轉(zhuǎn)變成具有釋放負(fù)離子功能、消毒殺菌、凈化空氣、耐高溫、防腐蝕、耐沖擊、耐磨性能等多重效果的功能型粉末涂料的相關(guān)報道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種具有釋放負(fù)離子和消毒殺菌、凈化空氣等功能以及具有耐高溫、防腐蝕、耐沖擊、耐磨和高硬度等性能的多重功效的功能型粉末涂料及其制備方法,以克服現(xiàn)有粉末涂料的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種功能型粉末涂料,具有如下組成及配比:作為優(yōu)選方案,所述樹脂為環(huán)氧樹脂。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案,所述樹脂選自環(huán)氧樹脂e-03(環(huán)氧值0.02~0.045eq/100g)、環(huán)氧樹脂e-06(環(huán)氧值0.04~0.07eq/100g)、環(huán)氧樹脂e-12(環(huán)氧值0.09~0.145eq/100g)、環(huán)氧樹脂e-14(環(huán)氧值0.10~0.18eq/100g)環(huán)氧樹脂e-20(環(huán)氧值0.19~0.22eq/100g)中的任意一種。作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案,所述樹脂為環(huán)氧值為0.09~0.18eq/100g的環(huán)氧樹脂。作為優(yōu)選方案,所述固化劑為脂肪胺類固化劑,例如:mda、ipda、甲基環(huán)戊二胺tac(環(huán)氧樹脂固化劑t31)、tdc,進(jìn)一步優(yōu)選環(huán)氧樹脂固化劑t31。作為優(yōu)選方案,所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物中包括10~15質(zhì)量份的硅微粉、5~10質(zhì)量份的納米蛋白石粉和0.005~0.05質(zhì)量份的石墨烯。作為優(yōu)選方案,所述石墨烯選自磺化石墨烯,氧化石墨烯,氧化還原石墨烯中的任意一種,其中以磺化石墨烯為佳。作為優(yōu)選方案,所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物是由偶聯(lián)劑對硅微粉、蛋白石、石墨烯改進(jìn)而得。具體的說,所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備,包括如下步驟:先將偶聯(lián)劑和石墨烯分別分散于適宜的溶劑(醇水溶液或二甲苯)中,分別得到偶聯(lián)劑溶液和石墨烯溶液;然后向石墨烯溶液中加入適量偶聯(lián)劑溶液(偶聯(lián)劑與石墨烯的質(zhì)量比以(0.25~5):100為佳),得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;接著將硅微粉和適量偶聯(lián)劑溶液加入偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中(額外加入的偶聯(lián)劑與硅微粉的質(zhì)量比以(1~8):100為佳),得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;再接著將蛋白石粉和適量偶聯(lián)劑溶液加入偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中(額外加入的偶聯(lián)劑與蛋白石的質(zhì)量比以(1~3):100為佳),得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;最后過濾,收集析出的固體顆粒,洗滌、干燥即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案,所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑。其中,硅烷偶聯(lián)劑可以任意選擇γ-氨丙基三乙氧基硅烷(nh2(ch2)3si(oc2h5)3、kh550)、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(ch2ochch2och2ch2ch2si(och3)3、kh560)、n-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷(nh2ch2ch2nhch2ch2ch2si(och3)3、kh792)及其衍生物中的任意一種,以γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷較佳;鈦酸酯偶聯(lián)劑包括鈦酸酯偶聯(lián)劑a和鈦酸酯偶聯(lián)劑b,所述鈦酸酯偶聯(lián)劑a和鈦酸酯偶聯(lián)劑b都分別可以任意選擇pn-101、pn-102、pn-105、pn-201(南京品寧偶聯(lián)劑有限公司)、kr-tts、kr-41b、kr-38s、kr-46(美國肯瑞奇石油化工有限公司)、tyzor-te(美國杜邦公司)中的至少一種。其中鈦酸酯偶聯(lián)劑a以pn-101、pn-102、pn-105、pn-201系列產(chǎn)品較佳,鈦酸酯偶聯(lián)劑b以kr-tts、kr-41b、kr-38s、kr-46系列產(chǎn)品為佳。一種制備本發(fā)明所述的功能型粉末涂料的方法,包括如下步驟:a)首先將配比量的硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物、樹脂攪拌混合均勻;然后加入配比量的鈦白粉和碳酸鈣,攪拌混合均勻;最后加入配比量的固化劑,攪拌混合均勻,得到復(fù)合料粉;b)將復(fù)合料粉投入擠出機(jī)中擠出、冷卻、切碎成片料,得到的片料經(jīng)過研磨、過篩、出料,即得所述功能型粉末涂料。作為優(yōu)選方案,所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備,包括如下步驟:先將偶聯(lián)劑和石墨烯分別分散于適宜的溶劑(醇水溶液或二甲苯)中,分別得到偶聯(lián)劑溶液和石墨烯溶液;然后向石墨烯溶液中加入適量偶聯(lián)劑溶液(偶聯(lián)劑與石墨烯的質(zhì)量比以(0.25~5):100為佳),得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;接著將硅微粉和適量偶聯(lián)劑溶液加入偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中(額外加入的偶聯(lián)劑與硅微粉的質(zhì)量比以(1~8):100為佳),得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;再接著將蛋白石粉和適量偶聯(lián)劑溶液加入偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中(額外加入的偶聯(lián)劑與蛋白石的質(zhì)量比以(1~3):100為佳),得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;最后過濾,收集析出的固體顆粒,洗滌、干燥即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案,所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑。其中,硅烷偶聯(lián)劑可以任意選擇γ-氨丙基三乙氧基硅烷(nh2(ch2)3si(oc2h5)3、kh550)、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(ch2ochch2och2ch2ch2si(och3)3、kh560)、n-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷(nh2ch2ch2nhch2ch2ch2si(och3)3、kh792)及其衍生物中的任意一種,以γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷較佳;鈦酸酯偶聯(lián)劑包括鈦酸酯偶聯(lián)劑a和鈦酸酯偶聯(lián)劑b,所述鈦酸酯偶聯(lián)劑a和鈦酸酯偶聯(lián)劑b都分別可以任意選擇pn-101、pn-102、pn-105、pn-201(南京品寧偶聯(lián)劑有限公司)、kr-tts、kr-41b、kr-38s、kr-46(美國肯瑞奇石油化工有限公司)、tyzor-te(美國杜邦公司)中的至少一種。其中鈦酸酯偶聯(lián)劑a以pn-101、pn-102、pn-105、pn-201系列產(chǎn)品較佳,鈦酸酯偶聯(lián)劑b以kr-tts、kr-41b、kr-38s、kr-46系列產(chǎn)品為佳。作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案,采用硅烷偶聯(lián)劑時,所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備,包括如下步驟:1)將硅烷偶聯(lián)劑、水、醇(例如:乙醇)按照質(zhì)量比為(1~5):(55~65):(30~40)的比例混合,調(diào)節(jié)ph為3.5~6.5,水解制得偶聯(lián)劑水解液;2)將石墨烯分散于水中,加入適量助劑,加熱至回流,得到石墨烯混合溶液;3)向石墨烯混合溶液中加入適量偶聯(lián)劑水解液,回流反應(yīng)1~3小時,得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;4)將硅微粉和適量偶聯(lián)劑水解液加入步驟3)的偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中,保溫反應(yīng)2~4小時,得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;5)將蛋白石粉和適量偶聯(lián)劑水解液加入步驟4)的偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中,保溫反應(yīng)1~3小時,得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;6)反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,收集析出的固體顆粒,洗滌、干燥即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案,步驟3)中,加入的偶聯(lián)劑與石墨烯的質(zhì)量比為(0.25~5):100;步驟4)中,額外加入的偶聯(lián)劑與硅微粉的質(zhì)量比為(1~8):100;步驟5)中,額外加入的偶聯(lián)劑與蛋白石的質(zhì)量比為(1~3):100。作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案,所述助劑與石墨烯的質(zhì)量比為(0.01~0.05):(0.005~0.05),所述助劑包括潤濕劑、分散劑、催化劑,所述潤濕劑可以為陶氏化學(xué)的tritoncf-10、tritonx-405系列潤濕劑,所述分散劑可以為分散劑p-19(上海涂料研究所)、分散劑tamol731(陶氏化學(xué))),所述催化劑為對甲苯磺酸。作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案,采用鈦酸酯偶聯(lián)劑時,所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備,包括如下步驟:1)將鈦酸酯偶聯(lián)劑a分散于二甲苯中,于30~100℃下超聲處理30~60分鐘得到0.1~1wt%的鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液;2)將鈦酸酯偶聯(lián)劑b分散于二甲苯中,于30~100℃下超聲處理30~60分鐘得到0.3~1.5wt%鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液;3)將石墨烯分散于二甲苯中,于50~100℃下超聲處理10~60分鐘得到石墨烯溶液;4)向石墨烯溶液中加入適量鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液,于70~100℃下超聲處理10~60分鐘得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;5)將硅微粉和適量鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液加入步驟4)的偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中,于70~100℃下超聲處理30~120分鐘,得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;6)將蛋白石粉和適量鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液加入步驟5)的偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中,于70~100℃下超聲處理30~60分鐘,得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;7)反應(yīng)結(jié)束后,過濾,收集析出的固體顆粒,洗滌、干燥即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案,步驟4)中加入的鈦酸酯偶聯(lián)劑a與石墨烯的質(zhì)量比為(0.25~5):100;步驟5)中額外加入的鈦酸酯偶聯(lián)劑b與硅微粉的質(zhì)量比為(1~8):100;步驟6)中額外加入的鈦酸酯偶聯(lián)劑a與蛋白石的質(zhì)量比為(1~3):100。本發(fā)明所制得的功能型粉末涂料的顆粒粒徑為2~10μm。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下顯著性有益效果:本發(fā)明將硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物添加到粉末涂料中,克服了功能性填料的團(tuán)聚問題,并且在硅微粉、蛋白石、石墨烯的協(xié)同作用下,可以顯著的改進(jìn)粉末涂料的釋放負(fù)離子及消毒殺菌、凈化空氣等功能,改善耐高溫、防腐蝕、耐沖擊、耐磨和硬度等性能,實(shí)現(xiàn)了粉末涂料的多重功效,擴(kuò)大了粉末涂料的使用范圍;另外,本發(fā)明的制備工藝經(jīng)濟(jì)實(shí)用,制備過程簡單,成本低廉,無需特殊設(shè)備和苛刻條件,易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例和對比例對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說明。實(shí)施例1一、硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備:1)將3.0g的kh560偶聯(lián)劑、64.5g去離子水、34.5g乙醇混合均勻,調(diào)節(jié)ph為4.0,室溫攪拌40分鐘使偶聯(lián)劑充分水解,制得偶聯(lián)劑水解液;2)將0.1g磺化石墨烯水溶液、0.1g潤濕劑(tritoncf-10)、0.2g分散劑(p-19)、1.3g對甲苯磺酸分散于50.0g去離子水中,加熱至回流,得到石墨烯混合溶液;3)向石墨烯混合溶液中加入1.0g偶聯(lián)劑水解液,回流反應(yīng)2小時,得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;4)將65g的粒徑為50nm的硅微粉和65g偶聯(lián)劑水解液加入步驟3)的偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中,保溫反應(yīng)3.5小時,得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;5)將34g的粒徑為30nm的蛋白石粉和34g偶聯(lián)劑水解液加入步驟4)的偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中,保溫反應(yīng)1.5小時,得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;6)反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,收集析出的固體顆粒,無水乙醇洗滌兩次、真空干燥12小時即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。二、功能型粉末涂料的制備:a)取20g制備的硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物、52g環(huán)氧樹脂(e-12)加入高速混合機(jī)中,并以間歇啟動的方式以1000r/min高速攪拌6分鐘,攪拌混合均勻;然后加入7.0g金紅石型鈦白粉和3.5g輕質(zhì)碳酸鈣,以300r/min低速攪拌30分鐘,攪拌混合均勻;最后加入4.3g環(huán)氧樹脂固化劑t31(甲基環(huán)戊二胺tac),以500r/min中速攪拌5分鐘,攪拌混合均勻,得到復(fù)合料粉;b)將復(fù)合料粉投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出,擠出溫度120℃,然后冷卻、切碎成片料,得到的片料經(jīng)過研磨,過篩,過濾出粒度小于2μm的粉末涂料,出料,即得所述功能型粉末涂料。采用gb/t1768-2006、gb/t23989-2009、gb/t1732-1993、gb/t6739-2006、gb/t1771-2007、gb/t1735-2009、hg/t3853-2006、jc/t2110-2012進(jìn)行產(chǎn)品的性能檢測,關(guān)于所制備的功能型粉末涂料的性能測試數(shù)據(jù)見表1所示。實(shí)施例2一、硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備:1)將1.4g的kh792偶聯(lián)劑、64.5g去離子水、34.5g乙醇混合均勻,調(diào)節(jié)ph為4.0,室溫攪拌20分鐘使偶聯(lián)劑充分水解,制得偶聯(lián)劑水解液;2)將0.1g磺化石墨烯水溶液、0.1g潤濕劑(tritoncf-10)、0.2g分散劑(p-19)、1.3g對甲苯磺酸分散于50.0g去離子水中,加熱至回流,得到石墨烯混合溶液;3)向石墨烯混合溶液中加入1.0g偶聯(lián)劑水解液,回流反應(yīng)5小時,得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;4)將65g的粒徑為50nm的硅微粉和65g偶聯(lián)劑水解液加入步驟3)的偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中,保溫反應(yīng)2小時,得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;5)將34g的粒徑為30nm的蛋白石粉和34g偶聯(lián)劑水解液加入步驟4)的偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中,保溫反應(yīng)3小時,得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;6)反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,收集析出的固體顆粒,無水乙醇洗滌兩次、真空干燥6小時即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。二、功能型粉末涂料的制備:a)取20g制備的硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物、60g環(huán)氧樹脂(e-14)加入高速混合機(jī)中,并以間歇啟動的方式以800r/min高速攪拌8分鐘,攪拌混合均勻;然后加入8.2g金紅石型鈦白粉和4.5g輕質(zhì)碳酸鈣,以300r/min低速攪拌25分鐘,攪拌混合均勻;最后加入4.3g環(huán)氧樹脂固化劑t31(甲基環(huán)戊二胺tac),以400r/min中速攪拌6分鐘,攪拌混合均勻,得到復(fù)合料粉;b)將復(fù)合料粉投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出,擠出溫度120℃,然后冷卻、切碎成片料,得到的片料經(jīng)過研磨,過篩,過濾出粒度小于5μm的粉末涂料,出料,即得所述功能型粉末涂料。采用gb/t1768-2006、gb/t23989-2009、gb/t1732-1993、gb/t6739-2006、gb/t1771-2007、gb/t1735-2009、hg/t3853-2006、jc/t2110-2012進(jìn)行產(chǎn)品的性能檢測,關(guān)于所制備的功能型粉末涂料的性能測試數(shù)據(jù)見表1所示。實(shí)施例3一、硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備:1)將2.0g的kh550偶聯(lián)劑、64.5g去離子水、34.5g乙醇混合均勻,調(diào)節(jié)ph為4.0,室溫攪拌30分鐘使偶聯(lián)劑充分水解,制得偶聯(lián)劑水解液;2)將0.1g磺化石墨烯水溶液、0.1g潤濕劑(tritoncf-10)、0.2g分散劑(p-19)、1.3g對甲苯磺酸分散于50.0g去離子水中,加熱至回流,得到石墨烯混合溶液;3)向石墨烯混合溶液中加入1.0g偶聯(lián)劑水解液,回流反應(yīng)4小時,得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;4)將65g的粒徑為50nm的硅微粉和65g偶聯(lián)劑水解液加入步驟3)的偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中,保溫反應(yīng)3小時,得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;5)將34g的粒徑為30nm的蛋白石粉和34g偶聯(lián)劑水解液加入步驟4)的偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中,保溫反應(yīng)2小時,得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;6)反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,收集析出的固體顆粒,無水乙醇洗滌兩次、真空干燥10小時即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。二、功能型粉末涂料的制備:a)取18.2g制備的硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物和58.2g環(huán)氧樹脂(e-12)加入高速混合機(jī)中,并以間歇啟動的方式以1000r/min高速攪拌5分鐘,攪拌混合均勻;然后加入8.2g金紅石型鈦白粉和4.8g輕質(zhì)碳酸鈣,以400r/min中速攪拌30分鐘,攪拌混合均勻;最后加入4.3g環(huán)氧樹脂固化劑t31(甲基環(huán)戊二胺tac),以300r/min低速攪拌10分鐘,攪拌混合均勻,得到復(fù)合料粉;b)將復(fù)合料粉投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出,擠出溫度120℃,然后冷卻、切碎成片料,得到的片料經(jīng)過研磨,過篩,過濾出粒度小于4μm的粉末涂料,出料,即得所述功能型粉末涂料。采用gb/t1768-2006、gb/t23989-2009、gb/t1732-1993、gb/t6739-2006、gb/t1771-2007、gb/t1735-2009、hg/t3853-2006、jc/t2110-2012進(jìn)行產(chǎn)品的性能檢測,關(guān)于所制備的功能型粉末涂料的性能測試數(shù)據(jù)見表1所示。實(shí)施例4一、硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備:1)將0.35g鈦酸酯偶聯(lián)劑a(pn-105)分散于99.65g二甲苯中,以500r/min的速度攪拌,并于30℃下超聲處理60分鐘得到0.35wt%的鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液;2)將0.65g鈦酸酯偶聯(lián)劑b(kr-46)分散于99.35g二甲苯中,以500r/min的速度攪拌,并于30℃下超聲處理60分鐘得到0.65wt%鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液;3)將1g磺化石墨烯分散于500ml二甲苯中,以500r/min的速度攪拌,并于50℃下超聲處理40分鐘得到石墨烯溶液;4)向石墨烯溶液中加入2.86g鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液,于95℃下超聲處理30分鐘得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;5)先將50g鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液加入步驟4)的偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中,充分?jǐn)嚢璨⑦M(jìn)行超聲處理,滴加時間30min,待滴加完畢;再加入65g粒徑為50nm的硅微粉和50g鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液,硅微粉需在30min內(nèi)加入完畢,鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液在60min內(nèi)滴加完畢;全部加入完畢后在95℃繼續(xù)超聲處理20min,得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;6)將粒徑為30nm的34g蛋白石粉緩慢加入步驟5)的偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中,充分?jǐn)嚢璨⑦M(jìn)行超聲處理,滴加時間20min;然后再緩慢滴加97.24g鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液,滴加時間40min;全部加入完畢后在95℃繼續(xù)超聲處理40min,得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;7)反應(yīng)結(jié)束后,過濾,收集析出的固體顆粒,分別用丙酮和無水乙醇潤洗滌兩次、110℃下恒溫干燥10小時即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。二、功能型粉末涂料的制備:a)取20g制備的硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物、52g環(huán)氧樹脂(e-12)加入高速混合機(jī)中,并以間歇啟動的方式以1000r/min高速攪拌6分鐘,攪拌混合均勻;然后加入7.0g金紅石型鈦白粉和3.5g輕質(zhì)碳酸鈣,以300r/min低速攪拌30分鐘,攪拌混合均勻;最后加入4.3g環(huán)氧樹脂固化劑t31(甲基環(huán)戊二胺tac),以500r/min中速攪拌5分鐘,攪拌混合均勻,得到復(fù)合料粉;b)將復(fù)合料粉投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出,擠出溫度120℃,然后冷卻、切碎成片料,得到的片料經(jīng)過研磨,過篩,過濾出粒度小于2μm的粉末涂料,出料,即得所述功能型粉末涂料。采用gb/t1768-2006、gb/t23989-2009、gb/t1732-1993、gb/t6739-2006、gb/t1771-2007、gb/t1735-2009、hg/t3853-2006、jc/t2110-2012進(jìn)行產(chǎn)品的性能檢測,關(guān)于所制備的功能型粉末涂料的性能測試數(shù)據(jù)見表1所示。實(shí)施例5一、硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備:1)將0.70g鈦酸酯偶聯(lián)劑a(pn101)分散于99.3g二甲苯中,以500r/min的速度攪拌,并于50℃下超聲處理40分鐘得到0.7wt%的鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液;2)將1.3g鈦酸酯偶聯(lián)劑b(kr-41b)分散于98.7g二甲苯中,以500r/min的速度攪拌,并于50℃下超聲處理40分鐘得到1.3wt%鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液;3)將1g磺化石墨烯分散于500ml二甲苯中,以500r/min的速度攪拌,并于50℃下超聲處理30分鐘得到石墨烯溶液;4)向石墨烯溶液中加入5.72g鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液,于85℃下超聲處理30分鐘得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;5)先將50g鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液加入步驟4)的偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中,充分?jǐn)嚢璨⑦M(jìn)行超聲處理,滴加時間30min,待滴加完畢;再加入65g粒徑為50nm的硅微粉和50g鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液,硅微粉需在30min內(nèi)加入完畢,鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液在60min內(nèi)滴加完畢;全部加入完畢后在85℃繼續(xù)超聲處理30min,得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;6)將粒徑為30nm的34g蛋白石粉緩慢加入步驟5)的偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中,充分?jǐn)嚢璨⑦M(jìn)行超聲處理,滴加時間20min;然后再緩慢滴加97.24g鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液,滴加時間40min;全部加入完畢后在85℃繼續(xù)超聲處理35min,得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;7)反應(yīng)結(jié)束后,過濾,收集析出的固體顆粒,分別用丙酮和無水乙醇潤洗滌三次、110℃下恒溫干燥8小時即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。二、功能型粉末涂料的制備:a)取20g制備的硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物、60g環(huán)氧樹脂(e-14)加入高速混合機(jī)中,并以間歇啟動的方式以1000r/min高速攪拌5分鐘,攪拌混合均勻;然后加入8.2g金紅石型鈦白粉和4.5g輕質(zhì)碳酸鈣,以400r/min中速攪拌30分鐘,攪拌混合均勻;最后加入4.3g環(huán)氧樹脂固化劑t31(甲基環(huán)戊二胺tac),以300r/min低速攪拌15分鐘,攪拌混合均勻,得到復(fù)合料粉;b)將復(fù)合料粉投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出,擠出溫度120℃,然后冷卻、切碎成片料,得到的片料經(jīng)過研磨,過篩,過濾出粒度小于3μm的粉末涂料,出料,即得所述功能型粉末涂料。采用gb/t1768-2006、gb/t23989-2009、gb/t1732-1993、gb/t6739-2006、gb/t1771-2007、gb/t1735-2009、hg/t3853-2006、jc/t2110-2012進(jìn)行產(chǎn)品的性能檢測,關(guān)于所制備的功能型粉末涂料的性能測試數(shù)據(jù)見表1所示。實(shí)施例6一、硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物的制備:1)將0.35g鈦酸酯偶聯(lián)劑a(pn102)分散于99.65g二甲苯中,以500r/min的速度攪拌,并于30℃下超聲處理35分鐘得到0.35wt%的鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液;2)將0.65g鈦酸酯偶聯(lián)劑b(0.2g的kr-41b和0.45g的kr-46)分散于99.35g二甲苯中,以500r/min的速度攪拌,并于30℃下超聲處理35分鐘得到0.65wt%鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液;3)將1g磺化石墨烯分散于500ml二甲苯中,以500r/min的速度攪拌,并于50℃下超聲處理40分鐘得到石墨烯溶液;4)向石墨烯溶液中加入2.86g鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液,于90℃下超聲處理10分鐘得到偶聯(lián)改性的石墨烯溶液;5)先將50g鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液加入步驟4)的偶聯(lián)改性的石墨烯溶液中,充分?jǐn)嚢璨⑦M(jìn)行超聲處理,滴加時間30min,待滴加完畢;再加入65g粒徑為50nm的硅微粉和50g鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液,硅微粉需在30min內(nèi)加入完畢,鈦酸酯偶聯(lián)劑b溶液在60min內(nèi)滴加完畢;全部加入完畢后在90℃繼續(xù)超聲處理30min,得到偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液;6)將粒徑為30nm的34g蛋白石粉緩慢加入步驟5)的偶聯(lián)改性的石墨烯/硅微粉溶液中,充分?jǐn)嚢璨⑦M(jìn)行超聲處理,滴加時間20min;然后再緩慢滴加97.24g鈦酸酯偶聯(lián)劑a溶液,滴加時間40min;全部加入完畢后在90℃繼續(xù)超聲處理40min,得到偶聯(lián)改性的硅微粉/蛋白石/石墨烯溶液;7)反應(yīng)結(jié)束后,過濾,收集析出的固體顆粒,分別用丙酮和無水乙醇潤洗滌五次、110℃下恒溫干燥10小時即得所述硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物。二、功能型粉末涂料的制備:a)取18.2g制備的硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物、58.2g環(huán)氧樹脂(e-12)加入高速混合機(jī)中,并以間歇啟動的方式以800r/min高速攪拌8分鐘,攪拌混合均勻;然后加入8.2g金紅石型鈦白粉和4.8g輕質(zhì)碳酸鈣,以300r/min低速攪拌25分鐘,攪拌混合均勻;最后加入4.3g環(huán)氧樹脂固化劑t31(甲基環(huán)戊二胺tac),以400r/min中速攪拌6分鐘,攪拌混合均勻,得到復(fù)合料粉;b)將復(fù)合料粉投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出,擠出溫度120℃,然后冷卻、切碎成片料,得到的片料經(jīng)過研磨,過篩,過濾出粒度小于4μm的粉末涂料,出料,即得所述功能型粉末涂料。采用gb/t1768-2006、gb/t23989-2009、gb/t1732-1993、gb/t6739-2006、gb/t1771-2007、gb/t1735-2009、hg/t3853-2006、jc/t2110-2012進(jìn)行產(chǎn)品的性能檢測,關(guān)于所制備的功能型粉末涂料的性能測試數(shù)據(jù)見表1所示。對比例a)取60g環(huán)氧樹脂(e-14)加入高速混合機(jī)中,并以間歇啟動的方式以800r/min高速攪拌8分鐘,攪拌混合均勻;然后加入21g金紅石型鈦白粉和9.1g輕質(zhì)碳酸鈣,以300r/min低速攪拌25分鐘,攪拌混合均勻;最后加入4.3g環(huán)氧樹脂固化劑t31(甲基環(huán)戊二胺tac),以400r/min中速攪拌6分鐘,攪拌混合均勻,得到復(fù)合料粉;b)將復(fù)合料粉投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出,擠出溫度120℃,然后冷卻、切碎成片料,得到的片料經(jīng)過研磨,過篩,過濾出粒度小于6μm的粉末涂料,出料,即得對比粉末涂料。采用gb/t1768-2006、gb/t23989-2009、gb/t1732-1993、gb/t6739-2006、gb/t1771-2007、gb/t1735-2009、hg/t3853-2006、jc/t2110-2012進(jìn)行產(chǎn)品的性能檢測,關(guān)于所制備的對比粉末涂料的性能測試數(shù)據(jù)見也表1所示。表1功能型粉末涂料的性能測試數(shù)據(jù)測試項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6對比例耐高溫性能/℃500500500500500500450耐沖擊/kg/cm>50>50>50>50>50>5040耐溶劑擦拭通過通過通過通過通過通過通過耐鹽霧/hr500500500500500500420耐磨性/g0.0010.0020.0020.0010.0020.0020.1鉛筆硬度/h6556553負(fù)離子濃度/個cm38669462861789236622856790由表1可見:本發(fā)明提供的功能型粉末涂料,具有優(yōu)良的耐高溫性能、耐沖擊性能、耐溶劑、耐鹽霧性能(耐腐蝕性能)、耐磨性能,較高的硬度,具有優(yōu)異的釋放負(fù)離子功能,因而具有優(yōu)異的消毒殺菌、凈化空氣的能力,各方面物理性能均符合甚至優(yōu)于國家對粉末涂料的標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述:采用本發(fā)明對功能性納米填料硅微粉、蛋白石、石墨烯進(jìn)行改性處理,實(shí)現(xiàn)了硅微粉、蛋白石、石墨烯三者界面的相容性,克服了功能性填料的團(tuán)聚問題,然后將改性得到的硅微粉/蛋白石/石墨烯復(fù)合物添加到粉末涂料中,通過偶聯(lián)劑的橋接作用,實(shí)現(xiàn)了三者無機(jī)基體與樹脂基體的緊密相容性,并且在硅微粉、蛋白石、石墨烯的協(xié)同作用下,在保證粉末涂料使用性能的同時,還顯著的改進(jìn)粉末涂料的釋放負(fù)離子功能、消毒殺菌、凈化空氣、耐高溫、防腐蝕、耐沖擊、耐磨性能和硬度,提高了粉末涂料的多重功效,擴(kuò)大了粉末涂料的使用范圍,延長了粉末涂料的年限,降低了粉末涂料的生產(chǎn)成本,大大提高了粉末涂料的生產(chǎn)技術(shù)水平;同時,本發(fā)明采用改性的硅微粉、蛋白石、石墨烯做填料,增加了有機(jī)體界面的融合性和結(jié)合能力,并且,由于大量使用了硅微粉以及蛋白石等價格低廉的填料呢,大大減少了鈦白粉和碳酸鈣的使用,降低了生產(chǎn)成本,還為蛋白石和石墨烯的綜合利用提供了新的途徑;另外,本發(fā)明的制備工藝經(jīng)濟(jì)實(shí)用,制備過程簡單,成本低廉,無需特殊設(shè)備和苛刻條件,易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),具有極強(qiáng)的實(shí)用價值,相對于現(xiàn)有技術(shù)而言,取得了顯著性進(jìn)步和出乎意料的效果。最后需要在此指出的是:以上僅是本發(fā)明的部分優(yōu)選實(shí)施例,不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12