CN102516854A - 一种铝型材用抗菌粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝型材用抗菌粉末涂料及其制备方法，抗菌粉末涂料由端羧基饱和聚酯树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、二氧化钛、沉淀硫酸钡、抗菌防霉剂、光亮剂、流平剂、安息香组成；制备方法步骤是先混料，然后熔融挤出，最后，破碎和微细粉碎。该铝型材用抗菌粉末涂料及利用本发明的制备方法制备的铝型材用抗菌粉末涂料的抗菌防霉效果好，抗菌防霉效力的持续时间长、且与粉末涂料中的主要成膜物质相容性好，不影响粉末涂料装饰效果。
Description
技术领域
本发明涉及粉末涂料和粉末涂料的制备方法，特别是铝型材用抗菌粉末涂料及制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，越来越多的经过粉末喷涂的铝型材及铝制产品进入到建筑领域，如：铝合金门窗、办公用品、医疗器具、儿童玩具、防护栏、防护网等已走进千家万户，与人们息息相关。随着人民环保意识的增强，对生活环境和生活质量提出了更高的要求。现在也出现了许多的抗菌防霉剂，在实际生产中，抗菌防霉剂可以采用与成品粉末涂料按重量百分比加入，也可以加入制粉配方的原材料中，与原材料一起进入制粉工艺。即：
外混法：将成品粉与抗菌防霉剂一起再混合，采用高速搅拌混合机或用V型混合机来实现。其缺点是，不仅增加制粉工艺，而且由于抗菌剂添加量很少，很难混合均匀。再者在粉末喷涂施工中，在风力气流作用下，会有部分助剂流失，很难保证产品质量。
内加法：将配方量的抗菌防霉剂加入到已计量好的原材料中，与原材料一起进入制粉工艺流程。此方法的优点是抗菌防霉剂在粉末涂料中能更好地分散均匀。更大的优点在于：黏附在粉末涂料颗粒之中的抗菌防霉剂在施工中不易逃逸，有利于抗菌防霉剂在涂装后发挥效力。目前，利用此方法制备粉末涂料的较多。
现在出现的抗菌防霉粉末涂料的缺陷是：抗菌防霉的效力所持续的时间短，与粉末涂料中的主要成膜物质相容性差，影响了粉末涂料装饰效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种铝型材用抗菌粉末涂料及其制备方法。该铝型材用抗菌粉末涂料及利用本发明的制备方法制备的铝型材用抗菌粉末涂料的抗菌防霉效果好，抗菌防霉效力的持续时间长、且与粉末涂料中的主要成膜物质相容性好，不影响粉末涂料装饰效果。
铝型材用抗菌粉末涂料的技术方案是：
一种铝型材用抗菌粉末涂料由以下原材料制备组成，下述原材料的百分比均为重量百分比；
所述的抗菌防霉剂为由上海润河纳米材料科技有限公司提供的抗菌剂A。
利用上述原材料及重量百分比制备铝型材用抗菌粉末涂料的制备方法的技术方案是：
(1)按照上述重量百分比的原材料预混合。
(2)将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃。
(3)将片料冷却后进行破碎和微细粉碎，微细粉碎是指分级粉碎至粉末粒径为20～80微米。
(4)将微细粉末涂料用标准筛筛分。
本发明铝型材用抗菌防霉粉末涂料的原理是：
在粉末涂料配方中加入对细菌和霉菌具有很强抑制能力的苯腈类有机抗菌剂A。该抗菌剂A具有高效、安全、耐热和抗菌防霉效力持续期长的特点。
抗菌剂A与涂膜成膜物质、基材保持相容性原理在于：该粉末涂料原材料中无特别的反应基团，根据相似相容原理抗菌剂容易被树脂所包裹。树脂经固化反应，则由线性结构交联成不熔不融的网状结构的大分子，可与基材进行紧密结合，起着良好的附着作用，抗菌剂颗粒最终均匀地分布在涂膜之中。
基于上述原理，本发明的铝型材用抗菌粉末涂料相对于现有的粉末涂料具有如下技术效果：
本发明的铝型材用抗菌粉末涂料成膜后，在大气中暴露12个月，检测结果发现抑菌能力没有明显减小，抗菌能力比常规产品明显提高。
粉末涂料中添加抗菌防霉剂与聚酯树脂、固化剂有较好的混熔性，涂膜外观、光泽和机械性能及耐化学品性与常规涂料没有明显差别。采用不同的温度和时间烘烤，其色差范围与常规粉末涂料基本没有差别。
本发明的铝型材用抗菌粉末涂料配方简单，可用常规生产线生产，生产成本低，抗菌效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
本发明的铝型材用抗菌粉末涂料由端羧基饱和聚酯树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、二氧化钛、沉淀硫酸钡、抗菌防霉剂、光亮剂、流平剂、安息香组成，其中抗菌防霉剂为由上海润河纳米材料科技有限公司提供的抗菌剂A；光亮剂为丙烯酸酯类共聚物，由奉化南海药化公司提供；流平剂为聚丙烯酸酯类化合物，由奉化南海药化公司提供。
实施例1
将610g端羧基饱和聚酯树脂、46g异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、250g二氧化钛、70g沉淀硫酸钡、1g抗菌防霉剂、10g光亮剂、10g流平剂和3g安息香预混合；然后，将预混合后的原材料进行熔融挤出，熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出机I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃；接着，将挤出的物料经压片辊压片冷却后进行破碎和微细粉碎，微细粉碎是指分级粉碎至粉末粒径为20～80微米；最后，将微细粉末涂料用标准筛筛分。
实施例2
将570g端羧基饱和聚酯树脂、43g异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、250g二氧化钛、110g沉淀硫酸钡、1g抗菌防霉剂、11g光亮剂、12g流平剂和3g安息香预混合；然后，将预混合后的原材料进行熔融挤出，熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出机I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃；接着，将挤出的物料经压片辊压片冷却后进行破碎和微细粉碎，微细粉碎是指分级粉碎至粉末粒径为20～80微米；最后，将微细粉末涂料用标准筛筛分。
实施例3
将530g端羧基饱和聚酯树脂、40g异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、250g二氧化钛、146g沉淀硫酸钡、6g抗菌防霉剂、12g光亮剂、12g流平剂和4g安息香预混合；然后，将预混合后的原材料进行熔融挤出，熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出机I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃；接着，将挤出的物料经压片辊压片冷却后进行破碎和微细粉碎，微细粉碎是指分级粉碎至粉末粒径为20～80微米；最后，将微细粉末涂料用标准筛筛分。
实施例4
将530g端羧基饱和聚酯树脂、40g异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、250g二氧化钛、156g沉淀硫酸钡、1g抗菌防霉剂、10g光亮剂、10g流平剂和3g安息香预混合；然后，将预混合后的原材料进行熔融挤出，熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出机I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃；接着，将挤出的物料经压片辊压片冷却后进行破碎和微细粉碎，微细粉碎是指分级粉碎至粉末粒径为20～80微米；最后，将微细粉末涂料用标准筛筛分。
实施例5
将570g端羧基饱和聚酯树脂、43g异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、250g二氧化钛、113g沉淀硫酸钡、1g抗菌防霉剂、10g光亮剂、10g流平剂和3g安息香预混合；然后，将预混合后的原材料进行熔融挤出，熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出机I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃；接着，将挤出的物料经压片辊压片冷却后进行破碎和微细粉碎，微细粉碎是指分级粉碎至粉末粒径为20～80微米；最后，将微细粉末涂料用标准筛筛分。
实施例6
将570g端羧基饱和聚酯树脂、43g异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、250g二氧化钛、110g沉淀硫酸钡、3g抗菌防霉剂、10g光亮剂、10g流平剂和4g安息香预混合；然后，将预混合后的原材料进行熔融挤出，熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出机I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃；接着，将挤出的物料经压片辊压片冷却后进行破碎和微细粉碎，微细粉碎是指分级粉碎至粉末粒径为20～80微米；最后，将微细粉末涂料用标准筛筛分。
实施例7
将620g端羧基饱和聚酯树脂、47g异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、250g二氧化钛、54g沉淀硫酸钡、5g抗菌防霉剂、10g光亮剂、11g流平剂和3g安息香预混合；然后，将预混合后的原材料进行熔融挤出，熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出机I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃；接着，将挤出的物料经压片辊压片冷却后进行破碎和微细粉碎，微细粉碎是指分级粉碎至粉末粒径为20～80微米；最后，将微细粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的抗菌粉末涂料制成试板进行抗菌性能测试及粉末涂料其他常规性能测试，结果如下表所示：
表1
计算细菌减少率，按下式进行：
％细菌减少率＝(a-b)/a×100
式中：a＝对照样24小时接触后获得的细菌数
b＝测试样24小时接触后获得的细菌数
从表1可见，使用本发明的抗菌粉末涂料，抗菌剂添加量仅为配方总量的0.3-0.6％，便能显著提高铝型材用粉末涂料的抗菌性能。
添加0.3-0.6％的抗菌剂粉末涂料涂膜性能见表2：
表2
由表2可见，由于抗菌剂添加量很少，该粉末涂料原材料中无特别的反应基团，根据相似相容原理抗菌剂容易被树脂所包裹。树脂经固化反应，则由线性结构交联成不熔不融的网状结构的大分子，可与基材进行紧密结合，起着良好的附着作用，抗菌剂颗粒最终均匀地分布在涂膜之中，因此，没有对粉末涂料各种性能产生影响。
表3为本发明实施例1-7对抗菌性能的实验结果。
表3
在每一实施例中，抗菌防霉涂料和空白涂料在抗菌方面具有明显的差别，即本发明的抗菌防霉涂料的抗菌效果好。由表3可知，抗菌防霉剂的最佳用量为0.3％，此时抗菌率已达99％以上，当抗菌防霉剂大于0.6％时，抗菌效果出现了明显的变化，当抗菌防霉剂小于0.1％时，抗菌效果也出现了明显的变化，因此，当抗菌防霉剂的用量在0.1-0.6％之间时抗菌效果好。
Claims (5)
1.一种铝型材用抗菌粉末涂料，其特征在于：由以下原材料制备组成，下述原材料的百分比均为重量百分比；
所述的抗菌防霉剂为由上海润河纳米材料科技有限公司提供的抗菌剂A。
2.根据权利要求1所述的铝型材用抗菌粉末涂料，其特征在于：原材料的重量百分比为：
3.根据权利要求1或2所述的铝型材用抗菌粉末涂料，其特征在于：所述的光亮剂为丙烯酸酯类共聚物。
4.根据权利要求1或2所述的铝型材用抗菌粉末涂料，其特征在于：所述的流平剂为聚丙烯酸酯类化合物。
5.一种铝型材用抗菌粉末涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按照如下重量百分比的原材料预混合，
(2)将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃；
(3)将片料冷却后进行破碎和微细粉碎，微细粉碎是指分级粉碎至粉末粒径为20～80微米；
(4)将微细粉末涂料用标准筛筛分。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120627 |