CN105419559A - 一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，主要包含以下主要成分：环氧树脂、硅微粉、固化剂、荧光粉、抗菌膨胀石墨、纳米二氧化钛及分散剂。本发明所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料通过各原料的科学配比和合理的制备方法，所述的粉末涂料具有良好的防污性、抗菌性、耐温性、耐磨性、抗冲击性、附着力。
Description
技术领域
本发明涂料领域，具体涉及一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种不含有有机溶剂的干态固体粉末，它与一般溶剂型的涂料和水性涂料不同，涂装时不需要用溶剂或水作为分散介质，而是以空气作为分散介质，均匀地涂装在工件表面，加热后形成涂膜的一种新型涂料，这是与其它涂料的显著区别之处。粉末涂料是一种高速发展的涂料品种，具有节能环保、无三废污染等优点，目前已经得到广泛应用，但是一些电子元件尤其是家用电器电子元件对防污、抗菌的要求较高，目前市场上的粉末涂料无法满足其要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料以及制备方法。
本发明提供了一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，由如下重量百分比的组分组成：
优选的，所述硅微粉粒径为200目。
优选的，所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
优选的，所述的环氧树脂环氧当量为3000-7000g/eq。
优选的，所述的抗菌膨胀石墨的粒径为150目。
优选的，所述的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。
优选的，所述的抗菌膨胀石墨的制备方法为；将称取好的原料石墨，在不断搅拌下加入到一定比例混合好的混酸中，搅拌均匀后加入高锰酸钾和三氯化铁，在25-35℃下反应30-40min，反应结束后水洗至pH为6-7，然后在烘箱中70-85℃下烘干得到可膨胀石墨，将可膨胀石墨研磨至200目，将研磨后的可膨胀石墨细粉与天然植物抗菌剂混合均匀后200-250℃下焙烧得到抗菌膨胀石墨，研磨后待用。
所述的混酸为磷酸与浓盐酸(质量分数35％)以质量比1:1混合制得；
优选的，所述的抗菌膨胀石墨的制备过程中各原料的质量比为：石墨：混酸：高锰酸钾：三氯化铁＝1：2-3：0.3-0.7：0.1-0.3；可膨胀石墨细粉：天然植物抗菌剂＝100：5-15。
优选的，所述抗菌石墨制备过程中所述的天然植物抗菌剂为天然植物提取物，所述天然植物提取物，由如下重量百分比的组分组成：
优选的，所述的分散剂为科宁润湿剂875。
一、环氧树脂：
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
环氧树脂是非常重要的热固性高分子材料之一，具有粘结强度高，电绝缘性能好，收缩性低，加工性能好等优点，被广泛应用于电子、机械、建筑等各领域。
本发明选择环氧当量为3000-7000g/eq的环氧树脂为主要原料制备粉末涂料。
二、硅微粉
硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，被广泛用于化工、电子、集成电路(IC)、电器、塑料、涂料、高级油漆、橡胶、国防等领域。随着高技术领域的迅猛发展，硅微粉亦将步入新的历史发展时期。
硅微粉广泛应用于高档高性能低水泥耐火浇注料及预制件，使用寿命是普通浇注料的三倍，耐火度提高约100℃，高温强度及抗热震性能都明显改善。已普遍应用于：焦炉、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属、玻璃、陶瓷及发电等行业。
三、固化剂
固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。
本发明选用有机酸或酸酐类固化剂。
四、抗菌膨胀石墨：
本发明选用抗菌膨胀石墨作为主要的改性剂，起到的作用包括：一是利用膨胀石墨的层状结构，经过搅拌后，硅微粉以其为载体，在其内部可以有效起到耐温性好、耐酸碱腐蚀、高绝缘的效果。二是抗菌膨胀石墨的制备过程中即加入天然抗菌提取物，使天然抗菌提取物可以良好地插入石墨的层间结构，形成了微观层面的多层次抗菌结构，从而起到良好的抗菌效果。三是通过抗菌膨胀石墨制备过程中的制程条件的选择，达到抗菌效果与石墨的膨胀效果的最佳选择。
五、纳米二氧化钛
纳米级二氧化钛，亦称钛白粉。直径在100纳米以下，产品外观为白色疏松粉末。具有抗紫外线、抗菌、自洁净、抗老化性能，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域[1]。
纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型(Anatase)和金红石型(Rutile)。金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。在一定条件下，锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛。
纳米TiO2具有很强的“超亲水性”，在它的表面不易形成水珠，而且纳米TiO2在可见光照射下可以对碳氢化合物作用。利用这样一个效应可以在玻璃、陶瓷和瓷砖的表面涂上一层纳米TiO2薄层，利用氧化钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为CO2和O2，同剩余的无机物一起可被雨水冲刷干净，从而实现自清洁功能。
本发明选用纳米二氧化钛作为主要的抗污改性剂。
本发明还提供了一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料的制备方法，包含以下步骤：
步骤一：将搅拌机打开后，按环氧树脂—固化剂-抗菌膨胀石墨-硅微粉-分散剂-纳米二氧化钛-荧光粉的顺序加入搅拌机内搅拌均匀；
步骤二：将搅拌均匀的原料放入挤出机中加热并且挤出，加热温度为80-140℃，挤出的半成品为片状。
步骤三：将片状半成品放入粉碎机中粉碎并研磨成粉状，经筛分即得本发明所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料。
本发明的有益有效在于：本发明所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料通过各原料的科学配比和合理的制备方法，所述的粉末涂料具有良好的抗菌性、耐高温性、耐磨性、抗冲击性、附着力。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，由如下重量百分比的组分组成：
所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
所述的环氧树脂环氧当量为3000-7000g/eq。
所述的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。
所述的抗菌膨胀石墨的制备方法为；将称取好的原料石墨，在不断搅拌下加入到一定比例混合好的混酸中，搅拌均匀后加入高锰酸钾和三氯化铁，在25℃下反应35min，反应结束后水洗至pH为6-7，然后在烘箱中75℃下烘干得到可膨胀石墨，将可膨胀石墨研磨至200目，将研磨后的可膨胀石墨细粉与天然植物抗菌剂混合均匀后250℃下焙烧得到抗菌膨胀石墨，研磨后待用。
所述的混酸为磷酸与浓盐酸(质量分数35％)以质量比1:1混合制得；
所述的抗菌膨胀石墨的制备过程中各原料的质量比为：石墨：混酸：高锰酸钾：三氯化铁＝1：2：0.5：0.2；可膨胀石墨细粉：天然植物抗菌剂＝100：10。
所述抗菌石墨制备过程中所述的天然植物抗菌剂为天然植物提取物，所述天然植物提取物，由如下重量百分比的组分组成：
所述的分散剂为科宁润湿剂875。
一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料的制备方法，包含以下步骤：
步骤一：将搅拌机打开后，按环氧树脂—固化剂-抗菌膨胀石墨-硅微粉-分散剂-纳米二氧化钛-荧光粉的顺序加入搅拌机内搅拌均匀；
步骤二：将搅拌均匀的原料放入挤出机中加热并且挤出，加热温度为120℃，挤出的半成品为片状。
步骤三：将片状半成品放入粉碎机中粉碎并研磨成粉状，经筛分即得本发明所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料。
实施例2
本发明提供了一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，由如下重量百分比的组分组成：
所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
所述的环氧树脂环氧当量为3000-7000g/eq。
所述的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。
所述的抗菌膨胀石墨的制备方法为；将称取好的原料石墨，在不断搅拌下加入到一定比例混合好的混酸中，搅拌均匀后加入高锰酸钾和三氯化铁，在35℃下反应30min，反应结束后水洗至pH为6-7，然后在烘箱中75℃下烘干得到可膨胀石墨，将可膨胀石墨研磨至200目，将研磨后的可膨胀石墨细粉与天然植物抗菌剂混合均匀后200℃下焙烧得到抗菌膨胀石墨，研磨后待用。
所述的混酸为磷酸与浓盐酸(质量分数35％)以质量比1:1混合制得；
所述的抗菌膨胀石墨的制备过程中各原料的质量比为：石墨：混酸：高锰酸钾：三氯化铁＝1：2.5：0.7：0.1；可膨胀石墨细粉：天然植物抗菌剂＝100：15。
所述抗菌石墨制备过程中所述的天然植物抗菌剂为天然植物提取物，所述天然植物提取物，由如下重量百分比的组分组成：
所述的分散剂为科宁润湿剂875。
一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料的制备方法，包含以下步骤：
步骤一：将搅拌机打开后，按环氧树脂—固化剂-抗菌膨胀石墨-硅微粉-分散剂-纳米二氧化钛-荧光粉的顺序加入搅拌机内搅拌均匀；
步骤二：将搅拌均匀的原料放入挤出机中加热并且挤出，加热温度为100℃，挤出的半成品为片状。
步骤三：将片状半成品放入粉碎机中粉碎并研磨成粉状，经筛分即得本发明所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料。
实施例3
本发明提供了一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，由如下重量百分比的组分组成：
所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
所述的环氧树脂环氧当量为3000-7000g/eq。
所述的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。
所述的抗菌膨胀石墨的制备方法为；将称取好的原料石墨，在不断搅拌下加入到一定比例混合好的混酸中，搅拌均匀后加入高锰酸钾和三氯化铁，在35℃下反应30min，反应结束后水洗至pH为6-7，然后在烘箱中85℃下烘干得到可膨胀石墨，将可膨胀石墨研磨至200目，将研磨后的可膨胀石墨细粉与天然植物抗菌剂混合均匀后230℃下焙烧得到抗菌膨胀石墨，研磨后待用。
所述的混酸为磷酸与浓盐酸(质量分数35％)以质量比1:1混合制得；
所述的抗菌膨胀石墨的制备过程中各原料的质量比为：石墨：混酸：高锰酸钾：三氯化铁＝1：3：0.3：0.1；可膨胀石墨细粉：天然植物抗菌剂＝100：5。
所述抗菌石墨制备过程中所述的天然植物抗菌剂为天然植物提取物，所述天然植物提取物，由如下重量百分比的组分组成：
所述的分散剂为科宁润湿剂875。
一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料的制备方法，包含以下步骤：
步骤一：将搅拌机打开后，按环氧树脂—固化剂-抗菌膨胀石墨-硅微粉-分散剂-纳米二氧化钛-荧光粉的顺序加入搅拌机内搅拌均匀；
步骤二：将搅拌均匀的原料放入挤出机中加热并且挤出，加热温度为120℃，挤出的半成品为片状。
步骤三：将片状半成品放入粉碎机中粉碎并研磨成粉状，经筛分即得本发明所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料。
实施例4
本发明提供了一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，由如下重量百分比的组分组成：
所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
所述的环氧树脂环氧当量为3000-7000g/eq。
所述的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。
所述的抗菌膨胀石墨的制备方法为；将称取好的原料石墨，在不断搅拌下加入到一定比例混合好的混酸中，搅拌均匀后加入高锰酸钾和三氯化铁，在25℃下反应40min，反应结束后水洗至pH为6-7，然后在烘箱中70℃下烘干得到可膨胀石墨，将可膨胀石墨研磨至200目，将研磨后的可膨胀石墨细粉与天然植物抗菌剂混合均匀后250℃下焙烧得到抗菌膨胀石墨，研磨后待用。
所述的混酸为磷酸与浓盐酸(质量分数35％)以质量比1:1混合制得；
所述的抗菌膨胀石墨的制备过程中各原料的质量比为：石墨：混酸：高锰酸钾：三氯化铁＝1：2：0.5：0.2；可膨胀石墨细粉：天然植物抗菌剂＝100：10。
所述抗菌石墨制备过程中所述的天然植物抗菌剂为天然植物提取物，所述天然植物提取物，由如下重量百分比的组分组成：
所述的分散剂为科宁润湿剂875。
一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料的制备方法，包含以下步骤：
步骤一：将搅拌机打开后，按环氧树脂—固化剂-抗菌膨胀石墨-硅微粉-分散剂-纳米二氧化钛-荧光粉的顺序加入搅拌机内搅拌均匀；
步骤二：将搅拌均匀的原料放入挤出机中加热并且挤出，加热温度为100℃，挤出的半成品为片状。
步骤三：将片状半成品放入粉碎机中粉碎并研磨成粉状，经筛分即得本发明所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料。
实施例5
本发明提供了一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，由如下重量百分比的组分组成：
所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
所述的环氧树脂环氧当量为3000-7000g/eq。
所述的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛。
所述的抗菌膨胀石墨的制备方法为；将称取好的原料石墨，在不断搅拌下加入到一定比例混合好的混酸中，搅拌均匀后加入高锰酸钾和三氯化铁，在30℃下反应35min，反应结束后水洗至pH为6-7，然后在烘箱中75℃下烘干得到可膨胀石墨，将可膨胀石墨研磨至200目，将研磨后的可膨胀石墨细粉与天然植物抗菌剂混合均匀后220℃下焙烧得到抗菌膨胀石墨，研磨后待用。
所述的混酸为磷酸与浓盐酸(质量分数35％)以质量比1:1混合制得；
所述的抗菌膨胀石墨的制备过程中各原料的质量比为：石墨：混酸：高锰酸钾：三氯化铁＝1：2.5：0.5：0.2；可膨胀石墨细粉：天然植物抗菌剂＝100：10。
所述抗菌石墨制备过程中所述的天然植物抗菌剂为天然植物提取物，所述天然植物提取物，由如下重量百分比的组分组成：
所述的分散剂为科宁润湿剂875。
一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料的制备方法，包含以下步骤：
步骤一：将搅拌机打开后，按环氧树脂—固化剂-抗菌膨胀石墨-硅微粉-分散剂-纳米二氧化钛-荧光粉的顺序加入搅拌机内搅拌均匀；
步骤二：将搅拌均匀的原料放入挤出机中加热并且挤出，加热温度为140℃，挤出的半成品为片状。
步骤三：将片状半成品放入粉碎机中粉碎并研磨成粉状，经筛分即得本发明所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料。
用以上配比的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料采用静电喷涂的方法喷涂于电子元件表面，对电子元件进行检测。
防火性能测试：上述实施例1-5涂膜，用酒精喷灯火焰距涂层5cm，烘烤，涂层厚度1mm，受火时间5min。结果：以上涂膜均能形成比较均匀致密的碳化层。
抗菌性能测试：
上述检测在将本发明的粉末涂料按GB/T1756制成的涂料样板上完成。
此检测数据只针对上述检测样品。
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 (10)
1.一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成：
环氧树脂30%-50%
硅微粉10%-30%
固化剂5%-15%
荧光粉3%-5%
抗菌膨胀石墨10%-20%
纳米二氧化钛2-10%
分散剂1-2%。
2.如权利要求1所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，其特征在于，所述硅微粉粒径为200目，所述的抗菌膨胀石墨的粒径为150目，所述的纳米二氧化钛的粒径为10-100纳米。
3.如权利要求1所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，其特征在于，所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂。
4.如权利要求1所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，其特征在于，所述的环氧树脂环氧当量为3000-7000g/eq。
5.如权利要求1所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，其特征在于，所述的抗菌膨胀石墨的制备方法为：将称取好的原料石墨，在不断搅拌下加入到一定比例混合好的混酸中，搅拌均匀后加入高锰酸钾和三氯化铁，在25-35℃下反应30-40min，反应结束后水洗至pH为6-7，然后在烘箱中70-85℃下烘干得到可膨胀石墨，将可膨胀石墨研磨至200目，将研磨后的可膨胀石墨细粉与天然植物抗菌剂混合均匀后200-250℃下焙烧得到抗菌膨胀石墨，研磨后待用。
6.如权利要求5所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，其特征在于，所述的抗菌膨胀石墨的制备过程中各原料的质量比为：石墨：混酸：高锰酸钾：三氯化铁=1：2-3：0.3-0.7：0.1-0.3；可膨胀石墨细粉：天然植物抗菌剂=100：5-15。
7.如权利要求5所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，其特征在于，所述抗菌石墨制备过程中所述的天然植物抗菌剂为天然植物提取物，所述天然植物提取物，由如下重量百分比的组分组成：
黄芪提取物：10-25%
金银花提取物：20-30%
竹浆提取物：15-25%
益母草提取物：5-15%
绿茶提取物：20-40%。
8.如权利要求1所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料，其特征在于，所述的分散剂为科宁润湿剂875。
9.一种防污抗菌电子元件荧光粉末涂料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一：将搅拌机打开后，按环氧树脂—固化剂-抗菌膨胀石墨-硅微粉-分散剂-纳米二氧化钛-荧光粉的顺序加入搅拌机内搅拌均匀；
步骤二：将搅拌均匀的原料放入挤出机中加热并且挤出，加热温度为80-120℃，挤出的半成品为片状。
步骤三：将片状半成品放入粉碎机中粉碎并研磨成粉状，经筛分即得本发明所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料。
10.如权利要求9所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述的防污抗菌电子元件荧光粉末涂料由如下重量百分比的组分组成：
环氧树脂30%
硅微粉200目28%
固化剂12%
荧光粉4%
抗菌膨胀石墨150目20%
纳米二氧化钛5%
分散剂1%；
所述的固化剂为有机酸或酸酐类固化剂；
所述的环氧树脂环氧当量为3000-7000g/eq；
所述的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛；
所述的抗菌膨胀石墨的制备方法为；将称取好的原料石墨，在不断搅拌下加入到一定比例混合好的混酸中，搅拌均匀后加入高锰酸钾和三氯化铁，在25℃下反应35min，反应结束后水洗至pH为6-7，然后在烘箱中75℃下烘干得到可膨胀石墨，将可膨胀石墨研磨至200目，将研磨后的可膨胀石墨细粉与天然植物抗菌剂混合均匀后250℃下焙烧得到抗菌膨胀石墨，研磨后待用；
所述的混酸为磷酸与质量分数为35%的浓盐酸以质量比1:1混合制得；
所述的抗菌膨胀石墨的制备过程中各原料的质量比为：石墨：混酸：高锰酸钾：三氯化铁=1：2：0.5：0.2；可膨胀石墨细粉：天然植物抗菌剂=100：10；
所述抗菌石墨制备过程中所述的天然植物抗菌剂为天然植物提取物，所述天然植物提取物，由如下重量百分比的组分组成：
黄芪提取物：15%
金银花提取物：25%
竹浆提取物：15%
益母草提取物：15%
绿茶提取物：30%；
所述的分散剂为科宁润湿剂875。
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