【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料，特别涉及一种超双疏碳纳米管环氧粉末涂层及其制备方法和应用。
技术介绍
1、超双疏表面在过去的几年中受到了广泛的研究，通过模拟荷叶表面的微绒毛结构，并对表面进行低表面能改性，可以显著减少液体与固体的接触面积。超双疏表面已被广泛应用于自洁、防冰、油水分离、防污、以及防腐等领域。然而，大多数超双疏表面的耐久性差、制备工艺复杂，严重阻碍了其在复杂环境中的实际应用。
2、碳纳米管作为一种二维碳纳米填料，有着巨大的比表面积，在涂层中能够有效发挥阻挡腐蚀介质扩散的作用，此外，碳纳米管还可以作为接枝或负载各种官能团，可以有效的进行低表面能改性和纳米结构的构建。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提供一种超双疏碳纳米管环氧粉末涂层及其制备方法和应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
3、本专利技术的第一个方面，提出了一种超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，以质量份计，其制备原料包括以下组分：
4、环氧树脂：80份～120份；
5、超双疏碳纳米管：1份～50份；
6、固化剂：10份～50份；
7、颜填料：10份～100份；
8、助剂：2份～20份；
9、所述超双疏碳纳米管包括碳纳米管上负载二氧化硅后再经氟硅烷改性。
10、在本专利技术的一些实施方式中，所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，以
11、环氧树脂：100份；
12、超双疏碳纳米管：1份～50份；如5份、10份、20份、30份、35份、40份、45份等；
13、固化剂：10份～50份；如5份、20份、30份、35份、40份、45份等；
14、颜填料：10份～100份；如5份、20份、30份、35份、40份、45份、50份、60份、70份、80份、90份等；
15、助剂：2份～20份；如5份、7份、9份、10份、13份、15份、17份、18份、19份等。
16、在本专利技术的一些实施方式中，所述超双疏碳纳米管包括将羟基化碳纳米管与硅源混合后再经氟硅烷改性处理。
17、在本专利技术的一些实施方式中，所述超双疏碳纳米管包括将碳纳米管分散于乙醇溶液后调节ph为12～14，加入硅源混合获得sio2-cnt复合颗粒；再将sio2-cnt复合颗粒分散至水和乙醇的混合溶液，再与氟硅烷混合，获得超双疏碳纳米管。
18、在本专利技术的一些实施方式中，硅源为硅酸乙酯(teos)、甲基三甲氧基硅烷(mtms)、乙基三甲氧基硅烷(mtes)、乙基三乙氧基硅烷(eteos)、硅酸钠中的至少一种。
19、在本专利技术的一些实施方式中，所述氟硅烷包括全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷以及全氟十二烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
20、在本专利技术的一些实施方式中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。
21、在本专利技术的一些实施方式中，所述固化剂为双氰胺固化剂、酚类固化剂、酸酐类固化剂中的至少一种。
22、在本专利技术的一些实施方式中，所述颜填料选自钛白粉、硫酸钡粉、硅灰石粉、云母粉中的至少一种。
23、在本专利技术的一些实施方式中，所述助剂选自光亮剂、流平剂、脱气剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、光稳定剂、附着力促进剂中的至少一种。
24、在本专利技术的一些实施方式中，大多数光亮剂化合物是二苯乙烯或4,4'-二氨基二苯乙烯、联苯、五元杂环(三唑、恶唑、咪唑等)或六元杂环(香豆素、萘酰胺、三嗪等)的衍生物；如双(三嗪基)氨基-二苯乙烯的衍生物；二苯乙烯的双酰基氨基衍生物；二苯乙烯的三唑衍生物；二苯乙烯的恶二唑衍生物；二苯乙烯的恶唑衍生物和二苯乙烯的苯乙烯基衍生物；4,4'-二氨基-2,2'-二苯乙烯二磺酸(黄酮酸)、4,4'-联苯乙烯联苯、甲基伞形酮、香豆素类、二氢喹啉酮类、1,3-二芳基吡唑啉类、萘二甲酰亚胺类、苯并恶唑类、苯并异恶唑类、苯并咪唑类体系、杂环取代的芘衍生物等。合适的光亮剂含量包括约0.01wt％、约0.05wt％、约0.1wt％或甚至约0.2wt％的较低含量至0.5wt％或甚至0.75wt％的较高含量。
25、在本专利技术的一些实施方式中，所述流平剂为丙烯酸流平剂或改性丙烯酸流平剂，其中改性流平剂为氟改性或磷酸酯改性流平剂。
26、在本专利技术的一些实施方式中，所述脱气剂包括蜡粉和/或安息香，用于脱去空气，消除气泡。
27、本专利技术的第二个方面，提出了一种所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂、固化剂、颜填料和助剂混匀后，再加入超双疏碳纳米管，混匀后挤出、压片、磨粉，制得所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料。
28、在本专利技术的一些实施方式中，所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂、固化剂、颜填料和助剂混合0.5～24h后，再加入超双疏碳纳米管，混合6～12h后挤出、压片、磨粉，制得所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料。
29、本专利技术的第三个方面，提出了一种超双疏碳纳米管环氧粉末涂层，包括所述的所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料。
30、在本专利技术的一些实施方式中，所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂层包括将所述的所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料静电喷涂至金属基材表面，固化后得到。
31、在本专利技术的一些实施方式中，所述静电喷涂的工艺参数为：静电电压为60kv～70kv，喷枪口离金属基材的距离为10cm～20cm，喷粉角度为70°～90°，喷粉压力为0.4mpa～0.7mpa。
32、在本专利技术的一些实施方式中，所述固化的温度为180℃～220℃，如190℃、200℃、210℃；时间为5min～20min，如10min、15min。
33、在本专利技术的一些实施方式中，所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂层的厚度为25～65μm。
34、本专利技术的第四个方面，提出了一种所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料和/或所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂层在金属防腐蚀中的应用。
35、本专利技术的有益效果是：
36、(1)本专利技术通过利用碳纳米管表面丰富的羟基基团，在碳纳米管表面进行了氟化改性，能够获得极低的表面能，同时f元素十分稳定，能够在长时间的紫外辐照下保持稳定，赋予了碳纳米管很强的耐候性；
37、(2)本专利技术将超双疏碳纳米管粉末与环氧树脂和固化剂等均匀混合制备得到超双疏碳纳米管粉末涂料，再通过静电喷涂和烘烤固化在金属基底上制备得到超双疏碳纳米管粉末涂层，涂层的制备过程简洁快速，且避免了大量溶剂的使用，符合节约环保的发展理念；
38、(3)本专利技术所提供的碳纳米管粉末涂层，户外暴露试验、紫外加速耐候试验以及耐磨性能试验表明，所得的超双疏碳纳米管粉末涂层具有良好的耐候本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：以质量份计，其制备原料包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：所述超双疏碳纳米管包括将羟基化碳纳米管与硅源混合后再经氟硅烷改性处理。
3.根据权利要求1所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：所述氟硅烷包括全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷以及全氟十二烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为双氰胺固化剂、酚类固化剂、酸酐类固化剂中的至少一种。
6.一种权利要求1～5任一项所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将环氧树脂、固化剂、颜填料和助剂混匀后，再加入超双疏碳纳米管，混匀后挤出、压片、磨粉，制得所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料。
7.一种超双疏碳纳米管环氧粉末涂层，其特征在
8.根据权利要求7所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂层，其特征在于：所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂层包括将所述的所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂料静电喷涂至金属基材表面，固化后得到。
9.根据权利要求7所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂层，其特征在于：所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂层的厚度为25～65μm。
10.一种权利要求1～5任一项所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料和/或权利要求7～9任一项所述超双疏碳纳米管环氧粉末涂层在金属防腐蚀中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：以质量份计，其制备原料包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：所述超双疏碳纳米管包括将羟基化碳纳米管与硅源混合后再经氟硅烷改性处理。
3.根据权利要求1所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：所述氟硅烷包括全氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷以及全氟十二烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的超双疏碳纳米管环氧粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为双氰胺固化剂、酚类固化剂、酸酐类固化剂中的至少一种。
6.一种权利要求1～5任一项所述超双疏碳纳米管环...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔纲，张景文，李抒傲，车淳山，赖德林，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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