[发明专利]衬塑用粉末涂料、复合母料及衬塑复合管

说明书

本发明涉及衬塑用粉末涂料、复合母料及衬塑复合管，衬塑用粉末涂料成分至少包括树脂、填料和助剂，树脂中包括树脂基料和树脂配比料，填料中包括石墨烯，石墨烯通过与树脂配比料预制成复合母料加入到粉末涂料中，树脂优选羧基聚酯树脂，助剂优选包含润滑剂聚乙烯蜡，制备时将石墨烯和树脂配比料混合、分散后破碎或制粒，或者，将石墨烯先分散到润滑剂中，再与树脂配比料混合、分散后破碎或制粒，得到复合母料，然后与树脂基料和其它原料一起制作粉末涂料。本发明通过优选涂料成分并对石墨烯添加工艺进行优化，在保证涂膜力学、化学、热学性能最佳的基础上，实现快速配料，减小操作工时，为石墨烯在衬塑粉末涂料中的产业化应用提供了途径。

技术领域

本发明涉及粉末涂料技术领域，具体涉及一种衬塑用粉末涂料(包括其制备方法)、复合母料及衬塑复合管。

背景技术

目前钢塑管道防腐大多数依旧采用传统的油漆涂刷工艺，不仅造成环境污染，而且生产效率低，原材料浪费严重，并且防腐效果差，附着力差，漆面易剥落，每隔一段时间需要进行重新涂刷，而粉末涂料防腐性能优异，生产过程与实际使用中不会产生有害物质，属于环境友好型防腐材料，并且与管道吸附力强，使用寿命长，生产工艺简单，大大提高了防腐效率，粉末涂料在管道工业中具有广泛应用，例如钢塑管道的防腐工程大多采用粉末涂料衬塑。衬塑用粉末涂料基本组成成分一般包括树脂、颜/填料、助剂，涂膜质量取决于配方组成、加工方法及涂装条件。树脂是粉末涂料的主要成分之一，很多热塑性和热固性树脂都可以用作基料，热塑性树脂如聚酰胺、聚烯烃、聚氯乙烯、聚酯、聚偏氟乙烯等，热固性树脂如环氧、聚酯、纯聚酯、丙烯酸、聚氨酯等，但成膜及铺展效果需要根据施工条件和涂料整体成分谨慎选择。固化剂是应用于热固性粉末涂料中的加工助剂、在涂装施工过程中，达到一定的固化条件下，与树脂起化学交联反应形成体型结构，由原本树脂化学链段稳定的线性结构转变成纵横交错的网状链段结构，从而提高表面涂膜的机械强度和化学稳定性。颜料作为有色粉末涂料的重要作组成部分，通常具有光学保护和装饰等作用。填料是在粉末涂料中起骨架作用，增强涂膜稳态支撑性能，提高化学稳定性的添加物，通常为无机物质。粉末涂料助剂是用于保证聚合物基料顺利生产和获得所需应用性能或提升材料某些自身使用特性而添加到粉末涂料基料中的化学品，一般可以分为两种：一种是只改变聚合物的物理性能而不使聚合物的化学结构发生变化，如消泡剂、润湿剂、干粉流动促进剂等；一种是使聚合物的化学结构发生或多或少的变化，如固化剂、反应性的消光剂等。

石油化工中应用的一些钢塑管道除了对衬塑层的涂膜质量和化学稳定性要求较高外，还对机械耐磨强度和热传导性能有较高要求，现有技术通常是添加一些与相应性能匹配的无机填料来改善衬塑层性能，但填料用量增加到一定程度会反过来影响整个衬塑层的强度和化学稳定性。石墨烯材料由于具有良好的机械强度和热传导性能，近年来在石油化工等行业得到了广泛应用，国内已经有一些高校和企业展开了对含石墨烯材料的粉末涂料的研究，初步发现石墨烯材料对涂膜机械强度有一定的增强作用，但并未给出明确的产业化应用指导，也没有专门针对钢塑管道提出可行的工艺方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种衬塑用粉末涂料，通过优选树脂基涂料成分，并将石墨烯材料引入粉末涂料，在保证涂膜整体强度和化学稳定性的基础上，提高钢塑管道涂膜的机械耐磨强度和热传导性能，同时通过对石墨烯的引入和添加工艺进行优化，实现按需配比的同时，解决石墨烯材料分散耗时问题，并提高分散效果。

本发明提供的一种衬塑用粉末涂料，技术方案如下：

一种衬塑用粉末涂料，其成分至少包括树脂、填料和助剂，所述树脂中包括树脂基料和树脂配比料，所述填料中包括石墨烯，并且，所述石墨烯通过与所述树脂配比料预制成复合母料加入到所述粉末涂料中，所述树脂基料和树脂配比料的质量比为1:0.1-10，优选1:0.2-5，更优选1:0.5-2；所述石墨烯在所述复合母料中的占比为0.05％-20％，优选0.1％-10％，更优选0.2％-5％。

如上所述的一种衬塑用粉末涂料，所述树脂基料和树脂配比料均包括羧基聚酯树脂，所述复合母料通过将石墨烯与树脂配比料羧基聚酯树脂混合、分散后经破碎或制粒得到。