CN106318135B - 一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料 - Google Patents

一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及纤维及其制备方法，具体涉及一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂层，由包含以下质量份的组分制成：环氧丙烯酸树脂45‑50份、丁二醇31‑44份、催化剂0.5‑1份、改性石墨烯8‑12份、载银介孔二氧化硅微球5‑8份、纳米金属化合物3‑8份、抗氧剂1010 0.1‑0.5份、稳定剂0.3‑0.8份。本发明制备的涂层具有高效持久的抗静电和抗菌效果，功能组分添加量多、分散好、高温加工稳定；本发明制备方法简单，易操作，易控制，成本低，环保，适合批量化化生产。

Description

一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料
技术领域
本发明涉及涂料及其制备方法，具体涉及一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料。
背景技术
不锈钢钢板广泛用于化工、机械等领域，以其不锈性能和耐腐蚀性能为军工、民爆行业所应用。在军工和民爆设备中，不锈钢钢板常用来制备各种炸弹、导弹和雷管产品，在炸弹、导弹和雷管等产品的生产过程中必然会涉及各种炸药的加装，炸药的粉料是高绝缘介质，具有高电阻和比表面积大的特点，在加装过程中极易因摩擦产生并积累大量静电，当静电产生或者积累到一定程度时，就会以电火花放电的形式释放，进而发生爆炸，因此造成炸弹、导弹和雷管的生产安全威胁大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料。
一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料，由包含以下质量份的组分制成：
环氧丙烯酸树脂40-45份、丁二醇31-44份、催化剂0.5-1份、改性石墨烯8-12份、载银介孔二氧化硅微球5-8份、纳米金属化合物3-8份、抗氧剂1010 0.1-0.5份、稳定剂0.3-0.8份。
具体地，所述的催化剂为钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四正丁酯中的一种或几种。
具体地，所述的改性石墨烯的按如下方法制备：1)石墨烯硫化：将石墨烯浸入浓硫酸中，在温度为140-150℃下加热10-12h，取出用蒸馏水过滤洗涤3-6次得硫化石墨烯；(2)将硫化石墨烯溶于无水乙醇溶剂中，硫化石墨烯无水乙醇中的浓度为3～5％，乙醇溶剂pH控制为8.5～9，然后加入硅烷偶联剂KH550，在温度为35-45℃下进行反应3-5h；(3)反应完成后进行离心分离，对固体进行真空干燥制备改性石墨烯。
具体地，所述的载银介孔二氧化硅微球按如下方法制备：(1)取十六烷基三甲基溴化铵分散于质量分数为30-35％的乙醇水溶液中，质量分数为1-3％，再向其中加入氨水，调节pH值为9-10.5，在磁力搅拌的条件下于25℃搅拌30min；(2)称取质量比为1：1的正硅酸乙酯和硝酸银加入到步骤(1)反应液中，质量分数为1-2％，反应2-3h；(3)将沉淀物离心、洗涤，并置于85-90℃鼓风干燥箱中烘干，得到白色的粉末；(4)将上述白色粉末放入马弗炉中，以1℃/min的速度升温到550-600℃，然后保温4-5h，降温后得到载银介孔SiO2微球。
具体地，所述的载银介孔SiO2微球粒径为200-300nm，介孔为2-4nm。
具体地，所述的纳米金属氧化物为氧化锌和氧化锆按质量比(1-3)：1组成，粒径为50-100nm。
具体地，所述的稳定剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三癸酯中的一种或几种。
一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料的制备方法包括如下步骤：
(1)将改性石墨烯、纳米金属化合物、载银介孔SiO2微球、丁二醇加入到反应釜中，在温度为50-60℃下搅拌0.5-1h；
(2)将环氧丙烯酸树脂、催化剂加入到步骤(1)的反应釜中，升高体系温度至200-220℃，反应2-3h；
(3)加入抗氧剂1010、稳定剂，然后抽真空，快速3-5h，得抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料。
本发明的有益效果：
(1)本发明添加的改性石墨烯具有优良的导电性，能够有效降低涂料表面的电阻率，与金属化合物中氧化锌的电子屏蔽效应具有较好的协同作用，使得不锈钢涂料的抗静电性高效，持久；并且石墨烯的加入还可以改善涂料的力学强度。
(2)本发明添加的介孔二氧化硅微球具有较大的比表面积，能负载较多的银离子，大大提高抗菌效果；利用二氧化硅微球特殊的结构，可以起到缓释效果，提高抗菌的持久性。
(3)本发明添加的改性石墨烯表面具有硅烷偶联剂，可以提高载银介孔二氧化硅微球和金属化合物在涂料中的分散性，实现抗静电和抗菌的协同作用。
(4)本发明制备方法简单，易操作，易控制，成本低，环保，适合批量化化生产。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料，由包含以下质量份的组分制成：
环氧丙烯酸树脂40份、丁二醇43.1份、钛酸四乙酯0.5份、改性石墨烯8份、载银介孔二氧化硅微球5份、粒径为50-100nm的氧化锌和氧化锆按质量比1:1组成的纳米金属化合物3份、抗氧剂1010 0.1份、亚磷酸三苯酯0.3份。
其中，改性石墨烯的按如下方法制备：1)石墨烯硫化：将石墨烯浸入浓硫酸中，在温度为140-150℃下加热10-12h，取出用蒸馏水过滤洗涤3-6次得硫化石墨烯；(2)将硫化石墨烯溶于无水乙醇溶剂中，硫化石墨烯无水乙醇中的浓度为3％，乙醇溶剂pH控制为8.5，然后加入硅烷偶联剂KH550，在温度为35-45℃下进行反应3-5h；(3)反应完成后进行离心分离，对固体进行真空干燥制备改性石墨烯。
其中，载银介孔二氧化硅微球按如下方法制备：(1)取十六烷基三甲基溴化铵分散于质量分数为30-35％的乙醇水溶液中，质量分数为1％，再向其中加入氨水，调节pH值为9-10.5，在磁力搅拌的条件下于25℃搅拌30min；(2)称取质量比为1：1的正硅酸乙酯和硝酸银加入到步骤(1)反应液中，质量分数为2％，反应2-3h；(3)将沉淀物离心、洗涤，并置于85-90℃鼓风干燥箱中烘干，得到白色的粉末；(4)将上述白色粉末放入马弗炉中，以1℃/min的速度升温到550-600℃，然后保温4-5h，降温后得到载银介孔SiO2微球，微球粒径为200-300nm，介孔为2-4nm。
一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料的制备方法包括如下步骤：
(1)将改性石墨烯、纳米金属化合物、载银介孔SiO2微球、丁二醇加入到反应釜中，在温度为50-60℃下搅拌0.5-1h；
(2)将环氧丙烯酸树脂、催化剂加入到步骤(1)的反应釜中，升高体系温度至200-220℃，反应2-3h；
(3)加入抗氧剂1010、稳定剂，然后抽真空，快速3-5h，得抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料。
实施例2-5与实施例1基本相同，不同之处如表1。
表1
按上述配方所得涂料性能如表2
表2
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料，其特征在于：由包含以下质量份的组分制成：
环氧丙烯酸树脂 45-50份、丁二醇 31-44份、催化剂 0.5-1份、改性石墨烯8-12份、载银介孔二氧化硅微球5-8份、纳米金属化合物3-8份、抗氧剂1010 0.1-0.5份、稳定剂0.3-0.8份；
所述的改性石墨烯的按如下方法制备：1）石墨烯硫化：将石墨烯浸入浓硫酸中，在温度为140-150℃下加热 10-12h，取出用蒸馏水过滤洗涤 3-6次得硫化石墨烯；（2）将硫化石墨烯溶于无水乙醇溶剂中，硫化石墨烯无水乙醇中的浓度为3～5%，乙醇溶剂pH 控制为8.5～9，然后加入硅烷偶联剂KH550，在温度为35-45℃下进行反应3-5h；（3）反应完成后进行离心分离，对固体进行真空干燥制备改性石墨烯；
所述的载银介孔二氧化硅微球按如下方法制备：（1）取十六烷基三甲基溴化铵分散于质量分数为30-35%的乙醇水溶液中，质量分数为1-3%，再向其中加入氨水，调节pH值为9-10.5，在磁力搅拌的条件下于25 ℃搅拌30 min；（2）称取质量比为1：1的正硅酸乙酯和硝酸银加入到步骤（1）反应液中，质量分数为1-2%，反应2-3 h；（3）将沉淀物离心、洗涤，并置于85-90 ℃鼓风干燥箱中烘干，得到白色的粉末；（4）将上述白色粉末放入马弗炉中，以1 ℃/min的速度升温到550-600 ℃，然后保温4-5h，降温后得到载银介孔SiO2微球；
所述的纳米金属氧化物为氧化锌和氧化锆按质量比（1-3）：1组成，粒径为50-100nm。
2.如权利要求1所述的一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料，其特征在于，所述的催化剂为钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四正丁酯中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料，其特征在于，所述的载银介孔SiO2微球粒径为200-300nm，介孔为2-4nm。
4.如权利要求1所述的一种抗静电抑菌复合功能不锈钢管涂料，其特征在于，所述的稳定剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三癸酯中的一种或几种。
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