CN106590370A - 一种电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料，它是由下述重量份的原料组成的：丙酸钙0.7‑1、乙烯基羧酸酯2‑3、肉豆蔻酸钠皂0.7‑1、间羟基苯甲酸钠2‑4、8‑羟基喹啉5‑7、聚乙二醇辛基苯基醚10‑14、钛酸四丁酯36‑40、环己醇20‑25、不饱和聚酯树脂100‑120、烷醇酰胺0.3‑1、水解聚马来酸酐2‑3、四氢糠醇0.1‑0.2、碳纳米管10‑13、过硫酸铵0.01‑0.02、氨基磺酸镍1‑2、氧化镧0.0.8‑0.2。本发明加入的碳纳米管可以有效的提高成品粉末涂料的强度，提高成品的综合性能。

Description

一种电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料及其制备方法。

背景技术

随着社会发展，抗菌材料的需求将构成巨大的市场，抗菌剂及其制品的生产将成为重要的新兴产业领域。有机类抗菌剂短期杀菌效果明显，耐温性差、使用寿命短；无机类抗菌剂作用寿命长，耐高温，有副作用。而复合抗菌剂合理利用两者的优点，大大提高抗菌剂性能和适用范围，克服了单一抗菌剂抗菌谱的局限。复合抗菌材料将是今后抗菌材料发展应用的方向和要点；

间羟基苯甲酸通过抑制黄嘌呤氧化酶而具有抗癌活性，8-羟基喹啉也具有一定的抗菌活性。稀土-邻羟基苯甲酸-8-羟基喹啉三元配合物已被合成，稀土-对羟基苯甲酸-8-羟基喹啉三元配合物也已合成出来。但是，稀土-间羟基苯甲酸-8-羟基喹啉三元配合物的合成、结构和性质研究至今未见报道，仅见报道的有间羟基苯甲酸邻菲罗啉配合物的合成和抗菌性质的研究，然而此配合物只有在浓度较高（>500ppm）时才显现出抑菌性能。稀土离子由于其特殊的电子层结构，可使菌类的代谢过程停止，具有广泛的抗菌作用。左玉萍等人证明在过量的稀土溶液中，尼日尔曲霉属真菌能迅速与稀土离子结合，使真菌细胞的呼吸和葡萄糖的利用减小，直到停止。稀土离子同时又具有抗炎、杀菌、抗癌、抗凝血、镇痛作用。由于稀土离子形成配合物后可增强其抑菌效果，因此近年来，这一领域逐步引起人们的重视和关注。林峰、何水样、王流芳分别合成了不同稀土配合物并作了抑菌实验，证明配合物的抑菌能力优于单独配体及相应稀土离子。另外，我国是稀土资源丰富的国家，开发利用稀土资源是我国一项长期基本国策。稀土功能材料的研究应用具有重要的经济意义和社会意义。因此，合成研究具有良好抑菌性能的稀土配合物，开发新的应用领域，探索合理的生产流程等具有重要的理论和现实意义。

抗菌粉末涂料是指粉末涂料制成的涂膜具有抗菌性，能杀死或抑制沾附在涂膜上的细菌。粉末涂料广泛用于商品陈列柜、电冰箱、饮水机、床制品、钢家具、厨房用具、食品工业设备、医院设施等。这些都是人们经常接触的器具。因此，抗菌粉末涂料的研制应用具有重要的社会意义。九十年代以来，日本等西方发达国家相继研制开发了抗菌型粉末涂料，而我国在这方面尚处于起步阶段。随着人们物质生活水平的不断提高以及环境保护意识的不断增强，抗菌型粉末涂料为粉末涂料应用领域开辟了一条健康的新思路。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料，它是由下述重量份的原料组成的：

丙酸钙0.7-1、乙烯基羧酸酯2-3、肉豆蔻酸钠皂0.7-1、间羟基苯甲酸钠2-4、8-羟基喹啉5-7、聚乙二醇辛基苯基醚10-14、钛酸四丁酯36-40、环己醇20-25、不饱和聚酯树脂100-120、烷醇酰胺0.3-1、水解聚马来酸酐2-3、四氢糠醇0.1-0.2、碳纳米管10-13、过硫酸铵0.01-0.02、氨基磺酸镍1-2、氧化镧0.0.8-0.2。

一种所述的电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述水解聚马来酸酐加入到其重量70-84倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为70-75℃，加入上述间羟基苯甲酸钠、丙酸钙，通入氮气，加入上述过硫酸铵，保温搅拌40-50分钟，得酸酐水溶液；

（2）将上述氧化镧加入到其重量47-50倍的、30-40%的盐酸溶液中，搅拌均匀，得氯化稀土溶液；

（3）取上述聚乙二醇辛基苯基醚重量的30-40%、环己醇重量的25-30%，混合，搅拌均匀，加入上述8-羟基喹啉，搅拌均匀，加入上述酸酐水溶液，得预混分散液；

（4）取上述碳纳米管，加入到96-98%的硫酸溶液中，超声20-30分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，与上述氨基磺酸镍混合，加入到混合料重量17-20倍的去离子水中，加入上述烷醇酰胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；

（5）将上述钛酸四丁酯加入到酰胺分散液中，搅拌均匀，加入上述四氢糠醇、肉豆蔻酸钠皂，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，得预混钛酸酯；

（6）将剩余的聚乙二醇辛基苯基醚加入到剩余的环己醇中，搅拌均匀，加入上述氯化稀土溶液，搅拌均匀，与上述预混分散液混合，搅拌均匀，加入上述预混钛酸酯，搅拌3-4小时，离心分离，将沉淀用丙酮、无水乙醇、去离子水依次洗涤3-4次，放在干燥箱中，在100-110℃下干燥6-7小时，得抑菌分散剂；

（7）将上述抑菌分散剂与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机中，熔融挤出，冷却，过筛，即得所述粉末涂料。

本发明的优点是：

本发明的8-羟基喹啉可以抑制细菌细胞膜的形成，间羟基苯甲酸也具有一定的抗菌作用；形成纳米抗菌配合物后，由于配合物与细胞磷脂和肽链上的羧基有较强的亲和力，能稳定在细胞膜及溶酶体膜上，从而抑制溶酶体释放炎症物质，一方面可以与细菌的转移核糖核酸中的磷酰基键合，抑制了其核酸酶的活性及功能，从而使细菌的生长受到抑制：另一方面，由于形成配合物后，配合物的分子量和共轭效应都增强，脂溶性增强，对细胞膜的穿透或者破坏能力增强，使生物体生长和代谢需要的关键成分流失，导致生物体不能完成正常的运转。稀土离子具有拮抗细胞内 Ca2+的作用，而 Ca2+又是维持细胞正常生理活动的离子，它对细菌细胞正常生命活动造成干扰，引起细菌死亡；

本发明加入钛酸四正丁酯制备的二氧化钛因其光催化活性而具有一定的抗菌性能，进一步提高了复合材料的抑菌性和聚丙烯的相容性，提高了成品的稳定性和防腐性能；

本发明加入的碳纳米管可以有效的提高成品粉末涂料的强度，提高成品的综合性能。

具体实施方式

一种电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料，它是由下述重量份的原料组成的：

丙酸钙0.7、乙烯基羧酸酯2、肉豆蔻酸钠皂0.7、间羟基苯甲酸钠2、8羟基喹啉5、聚乙二醇辛基苯基醚10、钛酸四丁酯36、环己醇20、不饱和聚酯树脂100、烷醇酰胺0.3、水解聚马来酸酐2、四氢糠醇0.1、碳纳米管10、过硫酸铵0.01、氨基磺酸镍1、氧化镧0.0.8。

一种所述的电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述水解聚马来酸酐加入到其重量70倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为70℃，加入上述间羟基苯甲酸钠、丙酸钙，通入氮气，加入上述过硫酸铵，保温搅拌40分钟，得酸酐水溶液；

（2）将上述氧化镧加入到其重量47倍的、30%的盐酸溶液中，搅拌均匀，得氯化稀土溶液；

（3）取上述聚乙二醇辛基苯基醚重量的30%、环己醇重量的25%，混合，搅拌均匀，加入上述8羟基喹啉，搅拌均匀，加入上述酸酐水溶液，得预混分散液；

（4）取上述碳纳米管，加入到96%的硫酸溶液中，超声20分钟，过滤，将沉淀水洗2次，与上述氨基磺酸镍混合，加入到混合料重量17倍的去离子水中，加入上述烷醇酰胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；

（5）将上述钛酸四丁酯加入到酰胺分散液中，搅拌均匀，加入上述四氢糠醇、肉豆蔻酸钠皂，在60℃下保温搅拌10分钟，得预混钛酸酯；

（6）将剩余的聚乙二醇辛基苯基醚加入到剩余的环己醇中，搅拌均匀，加入上述氯化稀土溶液，搅拌均匀，与上述预混分散液混合，搅拌均匀，加入上述预混钛酸酯，搅拌3小时，离心分离，将沉淀用丙酮、无水乙醇、去离子水依次洗涤3次，放在干燥箱中，在100℃下干燥6小时，得抑菌分散剂；

（7）将上述抑菌分散剂与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机中，熔融挤出，冷却，过筛，即得所述粉末涂料。

性能测试：

抗冲击性：≥50kg/cm；

硬度：2H。

Claims (2)

1.一种电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：

丙酸钙0.7-1、乙烯基羧酸酯2-3、肉豆蔻酸钠皂0.7-1、间羟基苯甲酸钠2-4、8-羟基喹啉5-7、聚乙二醇辛基苯基醚10-14、钛酸四丁酯36-40、环己醇20-25、不饱和聚酯树脂100-120、烷醇酰胺0.3-1、水解聚马来酸酐2-3、四氢糠醇0.1-0.2、碳纳米管10-13、过硫酸铵0.01-0.02、氨基磺酸镍1-2、氧化镧0.0.8-0.2。

2.一种如权利要求1所述的电力开关柜用碳纳米管增强抑菌粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将上述水解聚马来酸酐加入到其重量70-84倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为70-75℃，加入上述间羟基苯甲酸钠、丙酸钙，通入氮气，加入上述过硫酸铵，保温搅拌40-50分钟，得酸酐水溶液；

（2）将上述氧化镧加入到其重量47-50倍的、30-40%的盐酸溶液中，搅拌均匀，得氯化稀土溶液；

（3）取上述聚乙二醇辛基苯基醚重量的30-40%、环己醇重量的25-30%，混合，搅拌均匀，加入上述8-羟基喹啉，搅拌均匀，加入上述酸酐水溶液，得预混分散液；

（4）取上述碳纳米管，加入到96-98%的硫酸溶液中，超声20-30分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，与上述氨基磺酸镍混合，加入到混合料重量17-20倍的去离子水中，加入上述烷醇酰胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；

（5）将上述钛酸四丁酯加入到酰胺分散液中，搅拌均匀，加入上述四氢糠醇、肉豆蔻酸钠皂，在60-70℃下保温搅拌10-20分钟，得预混钛酸酯；

（6）将剩余的聚乙二醇辛基苯基醚加入到剩余的环己醇中，搅拌均匀，加入上述氯化稀土溶液，搅拌均匀，与上述预混分散液混合，搅拌均匀，加入上述预混钛酸酯，搅拌3-4小时，离心分离，将沉淀用丙酮、无水乙醇、去离子水依次洗涤3-4次，放在干燥箱中，在100-110℃下干燥6-7小时，得抑菌分散剂；

（7）将上述抑菌分散剂与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机中，熔融挤出，冷却，过筛，即得所述粉末涂料。