技術領域
本發明適用于防腐涂料領域，特別適用于鋼管防腐的具有超疏水結構的熔結環氧粉末涂料及其制備方法。
背景技術：
超疏水材料水的接觸角大于150°，水接觸角滯后常小于5°，具有防水、防污染、抗粘連，抗氧化、防腐蝕及自清潔能力。目前超疏水材料在國防、工農業生產及日常生活中有著廣泛的應用。
專利CN102925028A中公布了一種超疏水粉末涂料的制備方法，該專利中公布而超疏水樹脂是在常溫常壓下光滑表面與水接觸角大于90°的有機硅化學共聚改性環氧樹脂，在疏水樹脂粉體中加入納米陶瓷顆粒形成混合物涂料顆粒，通過靜電噴涂實現與需要防護的表面的結合；納米陶瓷顆粒先采用偶聯劑、分散劑預處理，然后制成樹脂包裹陶瓷顆粒的復合粉體，保證其在待涂覆表面上的鋪展，并由納米陶瓷顆粒形成納米尺度的粗糙表面；通過調整納米陶瓷顆粒的種類和加入量，可以實現既減摩、抗老化及改善超疏水特性，又提高被保護材料和所噴涂膜層之間的結合強度。
專利CN103589200A中敘述了一種超疏水結構的氧化鐵粉末涂料。該制備方法是：首先將微米級氧化鐵粉末、納米級氧化鐵粉末、硬脂酸和固體石蠟以（ 5-8）：10 ：（ 1-2）：2 的質量比加入攪拌槽并在 5-25℃的大氣環境中攪拌 30-60 分鐘形成均勻的混合物，然后將混合物加熱到 60-80℃并繼續攪拌 30-50 分鐘，再將混合物在大氣環境下自然冷卻 2-8 小時，便得到超疏水氧化鐵粉末。
專利CN105694682A中敘述了一種超疏水聚酯樹脂粉末涂料，該發明所述的粉末涂料含有聚酯樹脂、酚醛樹脂、羥基丙烯酸樹脂、含氟疏水材料、瀝青、碳酸鎂、氫氧化鋁、鋅粉等材料制成，其所述的超疏水材料的制備方法為：將甲基丙烯酸十二庚酯、乙酸乙烯酯、聚二甲基硅氧烷、偶氮二異丁腈混合均勻后投入第一加工設備，向第一加工設備中充入二氧化碳進行氣體置換；接著將第一加工設備置于水浴中，繼續充入二氧化碳至第一加工設備中，保持一定時間后排出二氧化碳，得到物料A；將物料A投入含甲苯的第二加工設備中，升高第二加工設備溫度，保溫，冷卻，取出得到物料B，接著先后用甲醇、去離子水清洗，烘干得到含氟疏水材料。
但是目前具有超疏水結構的鋼管防腐用熔結環氧粉末涂料還未曾發現。超疏水結構的環氧粉末涂料進行鋼管涂裝，既能夠發揮環氧粉末涂料的防腐特性又能夠發揮超疏水材料的減阻、自清潔的特性。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是：提出了一種具有超疏水結構的熔結環氧粉末涂料及其制備方法，具有極佳的超疏水性能及防腐性能。
本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案是：
本發明提供了一種具有超疏水結構的熔結環氧粉末涂料，包括： 10-20重量份的含氟疏水材料、20-30重量份的雙酚A型環氧樹脂， 10-20重量份的酚醛改性環氧樹脂， 10-20重量份的酚類固化劑，0.5-1重量份的促進劑，0.5-1的重量份流平助劑，0.5-1重量份的消泡劑，10-30重量份的納米填料，1-10重量份的顏料。
優選的，所述雙酚A性環氧樹脂為普通的固態環氧樹脂，包括一步法的環氧樹脂及兩步法制備的環氧樹脂。
優選的，所述酚醛改性環氧樹脂包括市售南亞電子產的NPCN-702、巴陵石化的704環氧樹脂等產品。
優選的，所述酚類固化劑為酚醛改性的固化劑產品，包括陶氏的D.E.H.84、D.E.H.85、D.E.H.80、D.E.H.81、D.E.H.82、D.E.H.87，韓國國都的KD404、KD405、KD406，陜西金辰的V-205、V-2088、V-2059，大慶慶魯的酚類固化劑產品。
優選的，所述促進劑為咪唑類及環脒類物質，其中主要為2-甲基咪唑。
優選的，所述流平助劑為丙烯酸酯類產品，選用寧波南海的PV88流平助劑。
優選的，所述消泡助劑為：安息香類產品。
優選的，所述納米填料為：納米沉淀硫酸鋇、納米碳酸鈣、納米二氧化硅、納米硅灰石粉、納米蒙脫土、以及云母粉等填料中的一種或幾種。
優選的，所述顏料選用鈦白粉、云母氧化鐵紅、云母氧化鐵黑、氧化鋅、磷酸鋁等無機防腐顏料。
所述的含氟疏水材料，包括：
100重量份的聚乙烯蠟、2重量份的共聚單體、15-20重量份的含氟單體、0.1重量份的引發劑。
優選的，所述含氟單體應為含有雙鍵結構的含氟材料，為甲基丙烯酸十二氟庚酯，甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸五氟丙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十七氟壬酯或甲基丙烯酸十七氟癸酯。
優選的，所述共聚單體為苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯。
優選的，所述引發劑體系為：偶氮類引發劑。
優選的，所述引發劑選自偶氮二異丁腈、過氧化二異丙苯、2，5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷、過氧化雙（2,4-二氯苯甲酰）、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二叔丁基、叔丁基過氧化氫、過氧化二苯甲酰、1,1-雙(叔丁基過氧基)環己烷、1,1-雙(叔丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷中的一種或幾種。
本發明還提供了一種具有超疏水結構的熔結環氧粉末涂料的制備方法，包括以下步驟:
將上述的一定配比的雙酚A型環氧樹脂、酚醛改性環氧樹脂、酚類固化劑、含氟疏水材料、流平助劑、消泡助劑、納米填料、顏料在高混機中混合均勻，將混合好的原料經雙螺桿擠出機擠出，經專用的磨粉設備ACM分級磨進行磨粉，制備出能通過100目-180目篩網的粉末涂料。
本發明還提供了一種上述技術方案所述的含氟疏水材料的制備方法，包括以下步驟:
將聚乙烯蠟加入到二甲苯中加熱回流溶解，將計量的共聚單體、含氟單體及引發劑加入溶液中，繼續加熱回流一定的時間后，將反應結束后的混合物倒入5-10倍的乙醇中，有白色絮狀物產生，充分攪拌洗滌，將未反應的含氟單體除去后，沉淀過濾干燥后，得到含氟的疏水材料。
本發明的有益效果在于：本發明所制備出的粉末涂料主要應用于鋼管的防腐蝕涂裝。將粉末涂料通過靜電噴涂或者流化床浸涂的方法涂敷到鋼管的表面，經過加熱固化成膜時涂料中的含氟成重量份部分會析出到粉末涂料的表面形成致密的具有超疏水作用的表層。該表層與水的接觸角大于150°，具有很好的疏水效果。
具體實施方式
本發明可以根據以下實例實施，但不限于以下實例，在本發明中所使用的術語，除非有另外說明，一般具有本領域普通技術人員通常理解的含義，應理解，這些實施例只是為了舉例說明本發明，而非以任何方式限制本發明的范圍，在以下的實施例中，未詳細描述的各種過程和方法是本領域中公知的常規方法。
實施例一：
本實施例所述的含氟疏水材料的制備方法為：將100重量份的聚乙烯蠟加入到三口瓶中，加入適量的二甲苯加熱回流，使聚乙烯蠟完全溶解，將2重量份的共聚單體苯乙烯加入到三口瓶中，加入15重量份的含氟單體甲基丙烯酸十二氟庚酯，加入0.1重量份的引發劑叔丁基過氧化氫，將反應溫度設定到130℃。反應6小時。反應結束后將混合物倒入10倍的乙醇中，有白色絮狀物出現，充分攪拌洗滌后，沉淀過濾干燥后得到含氟的疏水材料。
本實施例所述的熔結環氧粉末涂料原材料的配比為：雙酚A型環氧樹脂為南亞環氧樹脂904，重量為25重量份；其所用的酚醛改性的環氧樹脂采用陜西金辰生產的ES-503，重量為10重量份；酚類固化劑為陶氏的D.E.H.84專用固化劑，重量為15重量份；含氟疏水材料15重量份；2-甲基咪唑0.5重量份；流平助劑1重量份；消泡助劑為安息香，0.5重量份；納米填料為沉淀硫酸鋇與納米二氧化硅的復合物，重量30重量份，其中納米硫酸鋇與納米二氧化硅比例為1:1；顏料為云母氧化鐵紅，重量為3重量份。制備的粉末涂料經檢測，其膠化時間為80秒(180℃)，水平流動性為24.5mm(180℃)，涂層附著力為1級，陰極剝離為6mm(65℃，48h)，涂層表面與水的接觸角為160°。
實施例二：
本實施例所述的含氟疏水材料的制備方法為：將100重量份的聚乙烯蠟加入到三口瓶中，加入適量的二甲苯加熱回流，使聚乙烯蠟完全溶解，將2重量份的共聚單體苯乙烯加入到三口瓶中，加入15重量份的含氟單體甲基丙烯酸三氟乙酯，加入0.1重量份的引發劑叔丁基過氧化氫，將反應溫度設定到130℃。反應6小時。反應結束后將混合物倒入10倍的乙醇中，有白色絮狀物出現，充分攪拌洗滌后，沉淀過濾干燥后得到含氟的疏水材料。
本實施例所述的熔結環氧粉末涂料原材料的配比為：雙酚A型環氧樹脂為南亞環氧樹脂904，重量為25重量份；其所用的酚醛改性的環氧樹脂采用陜西金辰生產的ES-503，重量為10重量份；酚類固化劑為陶氏的D.E.H.84專用固化劑，重量為15重量份；含氟疏水材料15重量份；2-甲基咪唑0.5重量份；流平助劑1重量份；消泡助劑為安息香，0.5重量份；納米填料為沉淀硫酸鋇與納米二氧化硅的復合物，重量30重量份，其中納米硫酸鋇與納米二氧化硅比例為1:1；顏料為云母氧化鐵紅，重量為3重量份。制備的粉末涂料經檢測，其膠化時間為70秒(180℃)，水平流動性為23mm(180℃)，涂層附著力為2級，陰極剝離為8mm(65℃，48h)，涂層表面與水的接觸角為152°。
實施例三：
本實施例所述的含氟疏水材料的制備方法為：將100重量份的聚乙烯蠟加入到三口瓶中，加入適量的二甲苯加熱回流，使聚乙烯蠟完全溶解，將2重量份的共聚單體苯乙烯加入到三口瓶中，加入20重量份的含氟單體甲基丙烯酸十二氟庚酯，加入0.1重量份的引發劑叔丁基過氧化氫，將反應溫度設定到130℃。反應6小時。反應結束后將混合物倒入10倍的乙醇中，有白色絮狀物出現，充分攪拌洗滌后，沉淀過濾干燥后得到含氟的疏水材料。
本實施例所述的熔結環氧粉末涂料原材料的配比為：雙酚A型環氧樹脂為南亞環氧樹脂904，重量為25重量份；其所用的酚醛改性的環氧樹脂采用陜西金辰生產的ES-503，重量為10重量份；酚類固化劑為陶氏的D.E.H.84專用固化劑，重量為15重量份；含氟疏水材料15重量份；2-甲基咪唑0.5重量份；流平助劑1重量份；消泡助劑為安息香，0.5重量份；納米填料為沉淀硫酸鋇與納米二氧化硅的復合物，重量30重量份，其中納米硫酸鋇與納米二氧化硅比例為1:1；顏料為云母氧化鐵紅，重量為3重量份。制備的粉末涂料經檢測，其膠化時間為82秒(180℃)，水平流動性為24.5mm(180℃)，涂層附著力為1級，陰極剝離為7mm(65℃，48h)，涂層表面與水的接觸角為155°。