一种高性能热固性粉末涂料技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高性能热固性粉末涂料。
背景技术
粉末涂料就其成膜物质和固化机理而言，可分为热塑性和热固性两大类。
热塑性粉末涂料是以热塑性树脂为成膜物质，升高到一定温度时树脂熔融流动，
粉体成膜过程无交联反应，化学组成不发生改变；而热固性粉末涂料是以热固
性合成树脂为成膜物质，即某些较低聚合度含活性官能团的树脂，升高到一定
温度时，树脂熔融流动，并与固化剂发生交联固化。
热固性粉末涂料所用树脂一般分子量较低，成膜时有较好的流平性，能牢
固粘附于工件表面，有较好的装饰性和耐腐蚀性，且热固性粉末体系交联固化
后形成三维网状结构，具有优异的性能，因此，热固性粉末涂料是粉末涂料的
主体，占据了主要的市场份额。
目前，热固性粉末涂料种类繁多，主要有环氧树脂粉末涂料，环氧/聚酯型
粉末涂料、聚酯型粉末涂料、聚氨酯型粉末涂料和聚丙烯酸酯型粉末涂料五大
类。随着社会的发展，现有的热固性粉末涂料其性能已不能满足使用的要求，
比如，耐腐蚀性欠佳，耐候性不好，耐久性差等，需要进行改性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能热固性粉末涂料，
其储存稳定性好，固化后涂膜耐腐性、耐水性和耐候性能优异，与底材的附着
力强，装饰性好，在使用的过程中不易出现粉化、开裂现象，耐久性好。
本发明提出的一种高性能热固性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：
环氧丙烯酸树脂20-45份、氯磺化聚乙烯15-30份、端羧基聚酯树脂8-20份、
异氰酸酯1-5份、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯5-12份、甲基丙烯酸六氟丁酯5-15
份、苯乙烯2-5份、二苯基乙酮1-5份、四丁基铵-二[甲基邻苯二硫]络铜1-2.5
份、十二碳二元酸2-5份、二十一碳二元酸1-2.5份、复合填料20-35份、助
剂1-5份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：环氧丙烯酸树脂35-38份、氯磺
化聚乙烯20-26份、端羧基聚酯树脂10-15份、异氰酸酯3-3.5份、甲基丙烯
酸二甲基氨基乙酯7-10份、甲基丙烯酸六氟丁酯10-12份、苯乙烯3-4.5份、
二苯基乙酮3-3.4份、四丁基铵-二[甲基邻苯二硫]络铜1.5-2份、十二碳二元
酸3.4-4份、二十一碳二元酸1.8-2.2份、复合填料28-32份、助剂3-4.5份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：环氧丙烯酸树脂37份、氯磺化聚
乙烯23份、端羧基聚酯树脂14份、异氰酸酯3.2份、甲基丙烯酸二甲基氨基
乙酯8份、甲基丙烯酸六氟丁酯11份、苯乙烯3.8份、二苯基乙酮3.2份、四
丁基铵-二[甲基邻苯二硫]络铜1.7份、十二碳二元酸3.8份、二十一碳二元酸
2份、复合填料30份、助剂3.8份。
优选地，所述环氧丙烯酸树脂的环氧值为0.15-0.3。
优选地，所述复合填料按照以下工艺进行制备：按重量将5-15份氯磺化聚
乙烯加入密炼机中，升温至80-100℃后混炼5-10min，然后加入2-5份接触法
炭黑、5-15份四针状氧化锌晶须、2-10份纳米氧化锌、5-20份蒙脱土、3-10
份纳米重晶石、2-15份纳米碳化硅、3-5份N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、
2-7份十二烷基二甲基甜菜碱混炼5-20min，排胶后在挤出机中过滤挤出然后冷
却得到复合填料；复合填料中，选择了氯磺化聚乙烯、N-苯基-3-氨基丙基三甲
氧基硅烷和十二烷基二甲基甜菜碱与多种填料进行混合，其中填料表面的活性
基团可以与氯磺化聚乙烯中的-SO3Cl、以及N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和
十二烷基二甲基甜菜碱进行反应，从而通过物理吸附和化学键合两种作用与填
料混合，改善了界面结合强度，加入到体系中，改善了复合填料与其他原料的
相容性，提高了补强作用；其中，四针状氧化锌晶须、纳米氧化锌、纳米重晶
石和纳米碳化硅配合，在体系中形成了填料网络，一方面，同时具有钉扎效应
和纳米效应，提高了涂料的强度、耐腐蚀性、耐水性和耐候性，另一方面，接
触法炭黑、纳米氧化锌、纳米重晶石、纳米碳化硅配合后能促进蒙脱土的插层
和分散，使蒙脱土在体系中分散更加均匀，同时蒙脱土对接触法炭黑、纳米氧
化锌、纳米重晶石、纳米碳化硅具有一定的隔断效应，协同作用后，提高了补
强性能，改善了涂层的力学性能、耐老化性、热稳定性、耐溶剂性、耐水性、
耐寒性、耐磨性和耐腐蚀性。
优选地，所述复合填料按照以下工艺进行制备：按重量将12份氯磺化聚乙
烯加入密炼机中，升温至90℃后混炼7min，然后加入2.5份接触法炭黑、10份
四针状氧化锌晶须、8.5份纳米氧化锌、10份蒙脱土、7份纳米重晶石、11份
纳米碳化硅、3.8份N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、5.3份十二烷基二甲基
甜菜碱混炼15min，排胶后在挤出机中过滤挤出然后冷却得到复合填料。
优选地，所述助剂为附着力促进剂、阻燃剂、缓释剂、流平剂、脱气剂、
消泡剂中的一种或者多种的组合。
优选地，所述附着力促进剂为咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的一种或
者多种的组合。
优选地，所述缓蚀剂为2-硫醇基苯并咪唑、甲基苯并三氮唑、2-巯基苯并
噻唑、壳聚糖、十二烷基硫酸钠中的一种或者多种的组合。
优选地，所述阻燃剂为硼酸锌、氢氧化镁、红磷中的一种或者多种的组合；
各阻燃剂性能协同，与体系中的氯磺化聚乙烯配合，赋予涂料一定的阻燃性。
本发明所述高性能热固性粉末涂料可以按照常规的粉末涂料制备工艺制备
而成。
本发明中，选择了环氧丙烯酸树脂为成膜物质，并配合添加氯磺化聚乙烯，
两者性能协同，能赋予涂膜优异的耐候性、耐腐蚀性和一定的阻燃性，同时改
善了环氧丙烯酸树脂的抗冲击性；添加了端羧基聚酯树脂、十二碳二元酸和二
十一碳二元酸，三者配合能使环氧丙烯酸树脂中的环氧基开环交联固化，在异
氰酸酯的辅助下，提高了涂层的固化率，改善了涂层的固化速度，得到的涂料
具有优异的储存稳定性和耐刮伤性，固化后涂膜密度高，涂层致密，耐水性和
耐腐蚀性好，耐候性能优异；加入的甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸
六氟丁酯、苯乙烯能与体系中的环氧丙烯酸树脂交联，将三者引入体系中，改
善了体系的流平性和耐水性，提高了涂层的韧性以及与底材的附着力；二苯基
乙酮加入到体系中，能引起环氧丙烯酸树脂的固化，进一步改善了涂料的固化
性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高性能热固性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：
环氧丙烯酸树脂20份、氯磺化聚乙烯30份、端羧基聚酯树脂8份、异氰酸酯5
份、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯5份、甲基丙烯酸六氟丁酯15份、苯乙烯2份、
二苯基乙酮5份、四丁基铵-二[甲基邻苯二硫]络铜1份、十二碳二元酸5份、
二十一碳二元酸1份、复合填料35份、2-硫醇基苯并咪唑1份。
实施例2
本发明提出的一种高性能热固性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：
环氧丙烯酸树脂35份、氯磺化聚乙烯26份、端羧基聚酯树脂10份、异氰酸酯
3.5份、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯7份、甲基丙烯酸六氟丁酯12份、苯乙烯
3份、二苯基乙酮3.4份、四丁基铵-二[甲基邻苯二硫]络铜1.5份、十二碳二
元酸4份、二十一碳二元酸1.8份、复合填料32份、2-甲基咪唑3份；其中，
所述环氧丙烯酸树脂的环氧值为0.15。
实施例3
本发明提出的一种高性能热固性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：
环氧丙烯酸树脂45份、氯磺化聚乙烯15份、端羧基聚酯树脂20份、异氰酸酯
1份、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯12份、甲基丙烯酸六氟丁酯5份、苯乙烯5
份、二苯基乙酮1份、四丁基铵-二[甲基邻苯二硫]络铜2.5份、十二碳二元酸
2份、二十一碳二元酸2.5份、复合填料20份、2-甲基咪唑2份、2-苯基咪唑
1份、流平剂1份、脱气剂0.3份、消泡剂0.7份；
其中，所述环氧丙烯酸树脂的环氧值为0.3；所述复合填料按照以下工艺进
行制备：按重量将15份氯磺化聚乙烯加入密炼机中，升温至80℃后混炼10min，
然后加入2份接触法炭黑、15份四针状氧化锌晶须、2份纳米氧化锌、20份蒙
脱土、3份纳米重晶石、15份纳米碳化硅、3份N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅
烷、7份十二烷基二甲基甜菜碱混炼5min，排胶后在挤出机中过滤挤出然后冷
却得到复合填料。
实施例4
本发明提出的一种高性能热固性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：
环氧丙烯酸树脂38份、氯磺化聚乙烯20份、端羧基聚酯树脂15份、异氰酸酯
3份、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯10份、甲基丙烯酸六氟丁酯10份、苯乙烯
4.5份、二苯基乙酮3份、四丁基铵-二[甲基邻苯二硫]络铜2份、十二碳二元
酸3.4份、二十一碳二元酸2.2份、复合填料28份、咪唑1份、2-甲基咪唑0.5
份、2-苯基咪唑0.8份、硼酸锌0.7份、氢氧化镁1.5份；其中，所述环氧丙
烯酸树脂的环氧值为0.22；所述复合填料按照以下工艺进行制备：按重量将5
份氯磺化聚乙烯加入密炼机中，升温至100℃后混炼5min，然后加入5份接触
法炭黑、5份四针状氧化锌晶须、10份纳米氧化锌、5份蒙脱土、10份纳米重
晶石、2份纳米碳化硅、5份N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、2份十二烷基
二甲基甜菜碱混炼20min，排胶后在挤出机中过滤挤出然后冷却得到复合填料。
实施例5
本发明提出的一种高性能热固性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：
环氧丙烯酸树脂37份、氯磺化聚乙烯23份、端羧基聚酯树脂14份、异氰酸酯
3.2份、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯8份、甲基丙烯酸六氟丁酯11份、苯乙烯
3.8份、二苯基乙酮3.2份、四丁基铵-二[甲基邻苯二硫]络铜1.7份、十二碳
二元酸3.8份、二十一碳二元酸2份、复合填料30份、咪唑0.8份、硼酸锌0.2
份、氢氧化镁0.1份、红磷0.2份、2-硫醇基苯并咪唑0.2份、甲基苯并三氮
唑0.3份、2-巯基苯并噻唑0.1份、壳聚糖0.2份、十二烷基硫酸钠0.2份、
流平剂0.5份、脱气剂0.3份、消泡剂0.7份；
其中，所述复合填料按照以下工艺进行制备：按重量将12份氯磺化聚乙烯
加入密炼机中，升温至90℃后混炼7min，然后加入2.5份接触法炭黑、10份四
针状氧化锌晶须、8.5份纳米氧化锌、10份蒙脱土、7份纳米重晶石、11份纳
米碳化硅、3.8份N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、5.3份十二烷基二甲基甜
菜碱混炼15min，排胶后在挤出机中过滤挤出然后冷却得到复合填料；
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局
限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本
发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护
范围之内。