CN105368274A - 一种耐磨防水抗菌性粉末涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨防水抗菌性粉末涂料，其原料包括：聚酯树脂、酚醛环氧树脂、聚氨酯、聚偏氟乙烯、氢氧化铈、改性纳米二氧化钛、滑石粉、碳纳米管、锌粉、氮化硅、纳米氧化锆、硫酸钡、钛白粉、酚醛树脂、流平剂、氨基硅烷偶联剂、异辛酸锌、环烷酸钙、羟基硅油、十二氟庚基缩水甘油醚、癸二酸二酰肼、辛基异噻唑啉酮；改性纳米二氧化钛按照以下工艺制备：将纳米二氧化钛分散在水中，滴加氯铂酸溶液和硝酸银溶液，滴加结束后搅拌，通氩气，在550-600W的高压汞灯下反应20-35min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。本发明提出的耐磨防水抗菌性粉末涂料，其抗菌性能优异，耐磨性和防水性好，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及一种耐磨防水抗菌性粉末涂料。
背景技术
粉末涂料是一种新型的不含溶剂、100％固体粉末状涂料，具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度、涂膜机械强度高等特点，目前应用范围广泛。随着社会的发展，人们对粉末涂料的性能提出了更高的要求，现有的粉末涂料其抗菌性、耐磨性和防水性不是很理想，在使用的过程中，易被沾污、开裂甚至脱落，缩短了其使用寿命。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨防水抗菌性粉末涂料，其抗菌性能优异，耐磨性和防水性好，使用寿命长。
本发明提出的一种耐磨防水抗菌性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂20-35份、聚氨酯5-15份、聚偏氟乙烯3-10份、氢氧化铈5-20份、改性纳米二氧化钛10-30份、滑石粉5-15份、碳纳米管2-8份、锌粉3-6份、氮化硅2-6份、纳米氧化锆2-8份、硫酸钡1-5份、钛白粉2-4份、酚醛树脂3-5份、流平剂2-5份、氨基硅烷偶联剂2-3.5份、异辛酸锌0.5-2份、环烷酸钙1-2.5份、羟基硅油2-8份、十二氟庚基缩水甘油醚3-10份、癸二酸二酰肼0.2-1份、辛基异噻唑啉酮0.1-0.5份；
其中，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将3-10份纳米二氧化钛分散在20-35份水中，滴加3-5份浓度为0.03-0.05mol/L的氯铂酸溶液和2-5份浓度为0.01-0.05mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌10-25min，通氩气，其中，氩气的流速为25-40ml/min，在550-600W的高压汞灯条件下反应20-35min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
优选地，其原料中，聚酯树脂、酚醛环氧树脂、聚氨酯、聚偏氟乙烯的重量比为100：27-33：7-13：5-10。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂30-33份、聚氨酯10-12份、聚偏氟乙烯8-10份、氢氧化铈10-16份、改性纳米二氧化钛21-25份、滑石粉8-11份、碳纳米管5-7份、锌粉5-6份、氮化硅4-5份、纳米氧化锆4-6份、硫酸钡3.5-4份、钛白粉3-3.6份、酚醛树脂3.8-4.2份、流平剂3.5-4.2份、氨基硅烷偶联剂2.9-3.2份、异辛酸锌1-1.6份、环烷酸钙1.7-2.2份、羟基硅油5.5-6份、十二氟庚基缩水甘油醚5.8-7份、癸二酸二酰肼0.5-0.9份、辛基异噻唑啉酮0.35-0.4份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂32份、聚氨酯11份、聚偏氟乙烯8.6份、氢氧化铈12份、改性纳米二氧化钛22份、滑石粉10份、碳纳米管6份、锌粉5.5份、氮化硅4.3份、纳米氧化锆5份、硫酸钡3.8份、钛白粉3.3份、酚醛树脂4份、流平剂4份、氨基硅烷偶联剂3.2份、异辛酸锌1.3份、环烷酸钙2份、羟基硅油5.8份、十二氟庚基缩水甘油醚6份、癸二酸二酰肼0.7份、辛基异噻唑啉酮0.38份。
优选地，所述氨基硅烷偶联剂为所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将5-9份纳米二氧化钛分散在25-32份水中，滴加3.5-4.3份浓度为0.038-0.045mol/L的氯铂酸溶液和3.4-4份浓度为0.032-0.04mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌18-23min，通氩气，其中，氩气的流速为30-36ml/min，在580-600W的高压汞灯条件下反应28-32min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
优选地，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将6份纳米二氧化钛分散在30份水中，滴加4份浓度为0.04mol/L的氯铂酸溶液和3.6份浓度为0.038mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌20min，通氩气，其中，氩气的流速为35ml/min，在588W的高压汞灯条件下反应30min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
优选地，所述纳米氧化锆的平均粒径为10-35nm。
本发明中，选择了聚酯树脂为主料，并配合添加了酚醛环氧树脂、聚氨酯、聚偏氟乙烯作为成膜物质，通过调节四者的比例，使四者的相容性好，性能协同，赋予涂膜优异的耐水性、耐磨性和耐腐蚀性；在改性纳米二氧化钛中，选择了氯铂酸和硝酸银对其改性，在高压汞灯的作用下，银和铂负载在了纳米二氧化钛的表面，将得到的改性纳米二氧化钛加入体系中，其表面的银和铂能使光生电子聚集在银和铂的表面，从而抑制了光生电子和光生空穴的复合，使更多的光生空穴游离出来，生成更多的羟基自由基，发挥其抑菌作用，与锌粉和辛基异噻唑啉酮配合后具有协效作用，显著提高了涂膜的抗菌性能，另外，改性纳米二氧化钛与氢氧化铈、滑石粉、碳纳米管、锌粉、氮化硅、纳米氧化锆、硫酸钡、钛白粉配合作为无机颜填料加入体系中，在氨基硅烷偶联剂的作用下，在体系中分散均匀，改善了涂膜的耐磨性、韧性和稳定性，降低了体系脆性大的缺陷，其中，氨基硅烷偶联剂加入体系中后，能使涂层的表面张力更加均一化，降低涂膜内外表面的张力梯度，促使整个涂层流平性好，并且能够降低体系的结晶性能，从而降低涂料的细度，在与基材接触的过程中，能渗入基材的微区域，起到良好的锚合作用，改善涂层的附着力；异辛酸锌、环烷酸钙加入体系中，与氨基硅烷偶联剂具有协效作用，进一步提高了涂膜的附着力，防止了因十二氟庚基缩水甘油醚的加入引起的附着力降低的缺陷；癸二酸二酰肼加入体系中，与酚醛树脂配合后，在体系中相容性好，提高了涂膜的固化时间，同时因长碳链结构的存在，提高了涂膜的柔韧性和耐黄变性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐磨防水抗菌性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂32份、聚氨酯11份、聚偏氟乙烯8.6份、氢氧化铈12份、改性纳米二氧化钛22份、滑石粉10份、碳纳米管6份、锌粉5.5份、氮化硅4.3份、纳米氧化锆5份、硫酸钡3.8份、钛白粉3.3份、酚醛树脂4份、流平剂4份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.5份、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷0.7份、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷1份、异辛酸锌1.3份、环烷酸钙2份、羟基硅油5.8份、十二氟庚基缩水甘油醚6份、癸二酸二酰肼0.7份、辛基异噻唑啉酮0.38份；
其中，所述纳米氧化锆的平均粒径为10nm；
所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将6份纳米二氧化钛分散在30份水中，滴加4份浓度为0.04mol/L的氯铂酸溶液和3.6份浓度为0.038mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌20min，通氩气，其中，氩气的流速为35ml/min，在588W的高压汞灯条件下反应30min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
实施例2
本发明提出的一种耐磨防水抗菌性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂33份、聚氨酯10份、聚偏氟乙烯10份、氢氧化铈10份、改性纳米二氧化钛25份、滑石粉8份、碳纳米管7份、锌粉5份、氮化硅5份、纳米氧化锆4份、硫酸钡4份、钛白粉3份、酚醛树脂4.2份、流平剂3.5份、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷1份、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷2.2份、异辛酸锌1份、环烷酸钙2.2份、羟基硅油5.5份、十二氟庚基缩水甘油醚7份、癸二酸二酰肼0.9份、辛基异噻唑啉酮0.35份；
其中，所述纳米氧化锆的平均粒径为35nm；
所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将5份纳米二氧化钛分散在32份水中，滴加3.5份浓度为0.045mol/L的氯铂酸溶液和4份浓度为0.04mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌18min，通氩气，其中，氩气的流速为36ml/min，在580W的高压汞灯条件下反应32min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
实施例3
本发明提出的一种耐磨防水抗菌性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂30份、聚氨酯12份、聚偏氟乙烯8份、氢氧化铈16份、改性纳米二氧化钛21份、滑石粉11份、碳纳米管5份、锌粉6份、氮化硅4份、纳米氧化锆6份、硫酸钡3.5份、钛白粉3.6份、酚醛树脂3.8份、流平剂4.2份、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1.5份、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷1.4份、异辛酸锌1.6份、环烷酸钙1.7份、羟基硅油6份、十二氟庚基缩水甘油醚5.8份、癸二酸二酰肼0.5份、辛基异噻唑啉酮0.4份；
其中，所述纳米氧化锆的平均粒径为30nm；
所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将9份纳米二氧化钛分散在25份水中，滴加4.3份浓度为0.038mol/L的氯铂酸溶液和3.4份浓度为0.032mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌23min，通氩气，其中，氩气的流速为30ml/min，在600W的高压汞灯条件下反应28min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
实施例4
本发明提出的一种耐磨防水抗菌性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂35份、聚氨酯5份、聚偏氟乙烯10份、氢氧化铈5份、改性纳米二氧化钛30份、滑石粉5份、碳纳米管8份、锌粉3份、氮化硅6份、纳米氧化锆2份、硫酸钡5份、钛白粉2份、酚醛树脂3份、流平剂2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷3.5份、异辛酸锌0.5份、环烷酸钙2.5份、羟基硅油2份、十二氟庚基缩水甘油醚10份、癸二酸二酰肼0.2份、辛基异噻唑啉酮0.5份；
其中，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将10份纳米二氧化钛分散在20份水中，滴加5份浓度为0.03mol/L的氯铂酸溶液和5份浓度为0.01mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌25min，通氩气，其中，氩气的流速为25ml/min，在600W的高压汞灯条件下反应20min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
实施例5
本发明提出的一种耐磨防水抗菌性粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂20份、聚氨酯15份、聚偏氟乙烯3份、氢氧化铈20份、改性纳米二氧化钛10份、滑石粉15份、碳纳米管2份、锌粉6份、氮化硅2份、纳米氧化锆8份、硫酸钡1份、钛白粉4份、酚醛树脂5份、流平剂5份、氨基硅烷偶联剂2份、异辛酸锌2份、环烷酸钙1份、羟基硅油8份、十二氟庚基缩水甘油醚3份、癸二酸二酰肼1份、辛基异噻唑啉酮0.1份；
其中，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将3份纳米二氧化钛分散在35份水中，滴加3份浓度为0.05mol/L的氯铂酸溶液和2份浓度为0.05mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌10min，通氩气，其中，氩气的流速为40ml/min，在550W的高压汞灯条件下反应35min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐磨防水抗菌性粉末涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂20-35份、聚氨酯5-15份、聚偏氟乙烯3-10份、氢氧化铈5-20份、改性纳米二氧化钛10-30份、滑石粉5-15份、碳纳米管2-8份、锌粉3-6份、氮化硅2-6份、纳米氧化锆2-8份、硫酸钡1-5份、钛白粉2-4份、酚醛树脂3-5份、流平剂2-5份、氨基硅烷偶联剂2-3.5份、异辛酸锌0.5-2份、环烷酸钙1-2.5份、羟基硅油2-8份、十二氟庚基缩水甘油醚3-10份、癸二酸二酰肼0.2-1份、辛基异噻唑啉酮0.1-0.5份；
其中，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将3-10份纳米二氧化钛分散在20-35份水中，滴加3-5份浓度为0.03-0.05mol/L的氯铂酸溶液和2-5份浓度为0.01-0.05mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌10-25min，通氩气，其中，氩气的流速为25-40ml/min，在550-600W的高压汞灯条件下反应20-35min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
2.根据权利要求1所述耐磨防水抗菌性粉末涂料，其特征在于，其原料中，聚酯树脂、酚醛环氧树脂、聚氨酯、聚偏氟乙烯的重量比为100：27-33：7-13：5-10。
3.根据权利要求1或2所述耐磨防水抗菌性粉末涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂30-33份、聚氨酯10-12份、聚偏氟乙烯8-10份、氢氧化铈10-16份、改性纳米二氧化钛21-25份、滑石粉8-11份、碳纳米管5-7份、锌粉5-6份、氮化硅4-5份、纳米氧化锆4-6份、硫酸钡3.5-4份、钛白粉3-3.6份、酚醛树脂3.8-4.2份、流平剂3.5-4.2份、氨基硅烷偶联剂2.9-3.2份、异辛酸锌1-1.6份、环烷酸钙1.7-2.2份、羟基硅油5.5-6份、十二氟庚基缩水甘油醚5.8-7份、癸二酸二酰肼0.5-0.9份、辛基异噻唑啉酮0.35-0.4份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述耐磨防水抗菌性粉末涂料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚酯树脂100份、酚醛环氧树脂32份、聚氨酯11份、聚偏氟乙烯8.6份、氢氧化铈12份、改性纳米二氧化钛22份、滑石粉10份、碳纳米管6份、锌粉5.5份、氮化硅4.3份、纳米氧化锆5份、硫酸钡3.8份、钛白粉3.3份、酚醛树脂4份、流平剂4份、氨基硅烷偶联剂3.2份、异辛酸锌1.3份、环烷酸钙2份、羟基硅油5.8份、十二氟庚基缩水甘油醚6份、癸二酸二酰肼0.7份、辛基异噻唑啉酮0.38份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述耐磨防水抗菌性粉末涂料，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或者多种的混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述耐磨防水抗菌性粉末涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将5-9份纳米二氧化钛分散在25-32份水中，滴加3.5-4.3份浓度为0.038-0.045mol/L的氯铂酸溶液和3.4-4份浓度为0.032-0.04mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌18-23min，通氩气，其中，氩气的流速为30-36ml/min，在580-600W的高压汞灯条件下反应28-32min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
7.根据权利要求1-6中任一项所述耐磨防水抗菌性粉末涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化钛按照以下工艺进行制备：按重量份将6份纳米二氧化钛分散在30份水中，滴加4份浓度为0.04mol/L的氯铂酸溶液和3.6份浓度为0.038mol/L的硝酸银溶液，滴加结束后搅拌20min，通氩气，其中，氩气的流速为35ml/min，在588W的高压汞灯条件下反应30min，反应结束后离心、洗涤、干燥得到所述改性纳米二氧化钛。
8.根据权利要求1-7中任一项所述耐磨防水抗菌性粉末涂料，其特征在于，所述纳米氧化锆的平均粒径为10-35nm。
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