CN101921534A - 散热器专用抗菌型粉末涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种散热器专用抗菌型粉末涂料，涂料的构成组分及其重量百分比范围分别为：聚酯树脂29％-36％；环氧树脂24％-30％；颜料1％-25％；助剂3％-5％；无机填料17％-30％；偶联抗菌剂0.5％到1.0％。本涂料中的抗菌剂对粉末涂料的热稳定性和变色性以及相容性几乎没有影响，各项性能完全可以满足散热器专用抗菌粉末涂料的应用要求，既能保证很好的装饰性又能起到明显的抗菌效果，是一种新型的抗菌涂料，具有很大的应用价值及推广前景。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，特别涉及一种散热器专用抗菌型粉末涂料。
背景技术
随着生活水平的提高，健康意识的增强，人们对生活环境提出了越来越高的要求。人们对涂料的要求不再仅仅停留在应用型、装饰型的基础上，而逐渐向功能型和环保型靠拢。粉末涂料以其优异的环保特性越来越受到人们的关注，而抗菌涂料的出现和应用大大改善了人们居住的环境质量，减少了微生物及病菌对人类健康的威胁。抗菌剂和粉末涂料的结合无疑使其占有很大的市场空间。
抗菌粉末涂料是由树脂、固化剂、抗菌剂、颜料、填料和助剂组成的热固性粉末涂料，一般用熔融挤出机混合法制造，用静电粉末涂装法涂装。由抗菌粉末涂料固化形成的涂层在一段较长的时间内能杀死表面附着的各种细菌或在一定程度上抑制其生长。它是通过在粉末涂料中添加抗菌剂来得到抗菌功能，是一种具备抑菌和杀菌性能的新型涂料。
传统的抗菌涂料采用的是添加汞盐、铅盐、酚盐的做法，由于这些抗菌剂杀菌谱窄，毒性大，目前已被淘汰。取而代之的是更为安全低毒的现代杀菌剂，如：苯丙咪唑类、异噻唑啉类、碘炔丙基类、均三嗪类、腈类等。目前可以用做抗菌剂的物质有很多，主要分为4大类：有机抗菌剂、无机抗菌剂、天然抗菌剂和高分子抗菌剂。对于抗菌粉末涂料中使用的抗菌剂，可分为接触型和溶解型两大类。以银离子为主体的无机类抗菌剂是接触型抗菌剂的代表，一般有机化合物类抗菌剂属于溶解型类。两种抗菌剂相比较，无机抗菌剂属于离子溶出接触型抗菌剂，比溶解型的抗菌效果持续性好，耐热性好，广谱抗菌，有效期长，毒性低，不产生耐药性，安全性比较高。
无机纳米抗菌剂抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的作用很强，有机抗菌剂抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的作用差。因此，无机纳米银离子抗菌剂能达到预想的抗菌效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗菌效果明显，涂膜性能优异的散热器专用抗菌型粉末涂料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种散热器专用抗菌型粉末涂料，涂料的构成组分及其重量百分比范围分别为：
聚酯树脂 29％-36％；
环氧树脂 24％-30％；
颜料 1％-25％；
助剂 3％-5％；
无机填料 17％-30％；
偶联抗菌剂 0.5％到1.0％；
将偶联抗菌剂与无机组分及助剂在预混机中充分混合，制成预混料，再与环氧树脂、聚酯树脂、颜料等组分通过挤出机共同挤出、冷却、粉碎，即得成品。
而且，所述颜料为钛白、无机及有机颜料。
而且，所述助剂为流平剂、消泡剂或增光剂。
而且，所述无机填料为轻质碳酸钙或/和沉淀硫酸钡；其中二者混合使用时，碳酸钙的用量不超过整个无机填料的10％。
而且，所述偶联抗菌剂的制备方法是：
将0.5-1％重量百分比的钛酸酯与90-95％重量百分比的Zeomic抗菌剂、5-10％重量百分比的无机填料充分混合，在65℃条件下邦定200秒，即得偶联抗菌剂成品。
而且，所述无机填料为轻质碳酸钙或/和沉淀硫酸钡；其中二者混合使用时，碳酸钙的用量不超过整个无机填料的10％。
本发明的优点和积极效果是：
1、本涂料充分考虑抗菌剂与树脂的相容性、对涂膜其他性能的影响，以及抗菌剂的耐药性、耐高温性、广谱性和持续性，经过钛酸酯偶联表面处理的日本Zeomic无机纳米银离子抗菌剂，在保证其抗菌效果的同时，通过提高其对于树脂系的相容性来达到改善涂膜表面效果的目的，整个配方配伍科学，抗菌效果好。
2、本涂料中的抗菌剂对粉末涂料的热稳定性和变色性以及相容性几乎没有影响，各项性能完全可以满足散热器专用抗菌粉末涂料的应用要求，既能保证很好的装饰性又能起到明显的抗菌效果，是一种新型的抗菌涂料，具有很大的应用价值及推广前景。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种散热器专用抗菌型粉末涂料，是采用自制的偶联抗菌剂与无机组分及助剂在预混机中充分混合，制成预混料，再与环氧树脂、聚酯树脂、颜料等组分通过挤出机共同挤出、冷却、粉碎，即得成品。
1、偶联抗菌剂的制备：
我们选用日本Zeomic接触型含银无机纳米抗菌剂进行试验，首先先用钛酸脂偶联剂以及适量添加剂在65℃温度对Zeomic进行特殊工艺的邦定偶联处理，来提高其润湿性和表面极性。邦定配方和工艺见表1。
表1 偶联配方及邦定工艺
上述制备方法中，采用钛酸酯偶联剂对其进行表面偶联处理，在保证其抗菌效果的同时，通过提高其对于树脂系的相容性来达到改善涂膜表面效果的目的。
2、涂料的准备，所采用原料及其来源如下：
聚酯树脂：荷兰DSM P6060；
环氧树脂：巴陵石化 014U：
钛白：杜邦902+，
流平剂：南海化学788；
消泡剂：安息香；
增光剂：南海化学701；
轻质碳酸钙：江西广源化工；
沉淀硫酸钡：陕西富化化工；
抗氧化剂等。
3、所用设备：
X-rite Color-Eye 7000A型色差仪，双螺杆挤出机，180目细筛，XGP镜向光泽度计，拓宝粉末喷涂设备，CS101-2AB型电热鼓风干燥箱，铅笔硬度仪，耐冲击试验机，划格器，弯曲试验机，杯突试验机，盐雾试验箱等。
4、配方与加工工艺：
将筛选后的抗菌剂按表2以下几个浓度做成配方：
表2 不同浓度的抗菌剂配方
| 配方 | A | B | C | D | E |
| 聚酯 | 36 | 36 | 36 | 36 | 36 |
| 环氧 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| 助剂 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 填料 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| 钛白 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 抗菌剂 | 0 | 0.1 | 0.3 | 0.5 | 1.0 |
| 总计 | 100 | 100.1 | 100.3 | 100.5 | 101 |
按上述比例称取料500克，混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出成片，用粉碎机研磨，过180目筛筛分。将筛粉喷涂样板，厚度控制在60到80微米，样板放在180度恒温干燥箱中烘烤15分钟取出后恒温保持24小时后测试其性能。
5、测试标准及方法：
样板依据国标GB/T 1727制作；参照《卫生部消毒技术规范》中的抑菌实验，测试涂膜的抗菌率，抗菌剂的抗菌性能使用日本JIS Z2801检测评估方法；按照HG/T2006-2006(热固性粉末涂料标准)，对涂膜性能作综合测试，结果见表3、表4；以上各实验均同时做空白对比实验。
表3 抗菌涂膜各项性能比较
| 实验项目 | 要求 | A | B | C | D | E | 测试标准 |
| 180°流平mm | ≥29 | 30.5 | 30.2 | 30.3 | 30.1 | 30.0 | |
| 60°光泽 | ≥88 | 95 | 94 | 94 | 92 | 91 | GB9754-88 |
| 铅笔硬度 | ≥2H | 2H | 2H | 2H | 2H | 2H | GB/T6739-96 |
| 耐冲击/cm | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | GB/T1732-93 |
| 划格/级 | ≤1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | GB9286-98 |
| 弯曲/mm | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | GB6742-86 |
| 杯突/mm | ＞7 | ＞7 | ＞7 | ＞7 | ＞7 | ＞7 | GB9753-88 |
| 耐3％HCl | 240h | 240h | 240h | 240h | 240h | 240h | GB9274-88 |
| 耐5％NaOH | 168h | 168h | 168h | 168h | 168h | 168h | GB9274-88 |
| 耐盐雾/h | ≤400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | GB/T1771-91 |
| 色差 | ＜1.0 | 基准 | 0.08 | 0.12 | 0.15 | 0.15 |
[0053] 表4 用JIS2801标准检测的抗菌结果
表中“E”表示指数，即1.0E5＝1.0*105，A为标准并没有添加抗菌剂，因此抗菌性能评价为“无”。使用JIS Z2801方法，在涂层表面接种细菌细胞悬液并通过无菌聚丙烯膜或无菌载玻片使其紧密接触一定时间，通常为24h。只要求(但不限于)测试两种菌株：金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。抗菌活性值由抗菌产品和未经处理产品在24小时接触后的活细胞数的对数值的差异决定。通过测试的产品，其细菌对数减少值不应小于2.0。抗菌活性的评级标准为：
0级：和未处理样品相比，有很明显的抗菌效果；
1级：和未处理样品相比，有很高的潜在抗菌效果；
2级：和未处理样品相比，没有抗菌活性。
在决定抗菌剂最佳用量时，严格要求试验的准确度情况下，得出DAW502的添加量在0.5％到1.0％之间比较适宜。
Claims (6)
1.一种散热器专用抗菌型粉末涂料，其特征在于：涂料的构成组分及其重量百分比范围分别为：
聚酯树脂 29％-36％；
环氧树脂 24％-30％；
颜料 1％-25％；
助剂 3％-5％；
无机填料 17％-30％；
偶联抗菌剂 0.5％到1.0％；
将偶联抗菌剂与无机组分及助剂在预混机中充分混合，制成预混料，再与环氧树脂、聚酯树脂、颜料等组分通过挤出机共同挤出、冷却、粉碎，即得成品。
2.根据权利要求1所述的散热器专用抗菌型粉末涂料，其特征在于：所述颜料为钛白、无机及有机颜料。
3.根据权利要求1所述的散热器专用抗菌型粉末涂料，其特征在于：所述助剂为流平剂、消泡剂或增光剂。
4.根据权利要求1所述的散热器专用抗菌型粉末涂料，其特征在于：所述无机填料为轻质碳酸钙或/和沉淀硫酸钡；其中二者混合使用时，碳酸钙的用量不超过整个无机填料的10％。
5.根据权利要求1所述的散热器专用抗菌型粉末涂料，其特征在于：所述偶联抗菌剂的制备方法是：将0.5-1％重量百分比的钛酸酯与90-95％重量百分比的Zeomic抗菌剂、5-10％重量百分比的无机填料充分混合，在65℃条件下邦定200秒，即得偶联抗菌剂成品。
6.根据权利要求5所述的散热器专用抗菌型粉末涂料，其特征在于：所述无机填料为轻质碳酸钙或/和沉淀硫酸钡；其中二者混合使用时，碳酸钙的用量不超过整个无机填料的10％。
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