改性硅微粉在粉末涂料中的应用研究

    粉末涂料始上世纪50年代，由环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯、聚丙烯酸等聚合物与颜料、添加剂等均匀混合而成。粉末涂料是一种固含量为100%，且没有有机挥发物( VOC) 产生的环保型涂料。钛白粉是粉末涂料的主要白色颜料，具有遮盖力高、着色力强等性能，但是钛白粉的生产工艺复杂，对环境污染较大，价格昂贵，因此市场出现了一些替代品，如硫酸钙晶须、改性碳酸钙、氧化锌等均被应用于涂料中。

    硅微粉( SiO2) 是一种无味、无毒、无污染的非金属材料，具有硬度大、导热系数低、耐高温、绝缘和化学性能稳定等优点。市场上大多数硅微粉是经过成本较低的物理法得到，目前硅微粉被广泛应用于橡胶、塑料、陶瓷以及涂料之中。

    利用硅微粉与钛白粉在结构上的相似性，汪鹏主等将硅微粉-钛白粉复合粉体应用于乳胶涂料中，涂料的铅笔硬度较全钛白粉的乳胶涂料明显提高。刘宗旺等在不饱和聚酯绝缘漆中添加硅微粉，改善了涂料的吸水率、电气强度和体积电阻率等。Puig等研究了粉末涂料添加有机改性的二氧化硅后，在机械和电化学方面表现出优异性能。目前，缺少对环氧/聚酯树脂粉末涂料耐磨性、高硬度、耐久性的研究报道。本文探讨了在环氧/聚酯树脂粉末涂料中添加硅微粉来提高涂料的硬度、耐冲击力等机械性能，用于汽车、家电、五金、建材、输油管道的表面涂装上。

    富硅粉末涂料较佳工艺条件： 喷涂电压为70kV、固化温度为180 ℃、固化时间为20min；含硅微粉的粉末涂料，漆膜白度、光泽度有所下降，但漆膜硬度增加。硅微粉和钛白粉的比值为1:1时，粉末涂料涂膜的性能较好；含硅微粉的粉末涂料，T5和Tp均得到了提升，分别提升了30 ℃和7 ℃。