CN106752475A - 一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯30~50份、水性聚酯树脂30~50份、醋酸乙烯乳液40~60份、纳米二氧化硅10~15份、纳米银离子2~5份、沸石12~18份、金属氧化物3~8份、膨胀型阻燃剂2~6份、填料18~25份、颜料4~8份、添加剂5~12份、粘合剂2~5份、偶联剂1~3份、催干剂1~3份、水15~30份。本发明提出的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其具有良好的阻燃、抗菌性能,其具有良好的力学性能,防划耐磨性好,能对铝合金门窗的表面起到良好的防护作用,其具有良好的耐候性和耐酸碱腐蚀性,能有效的延长铝合金门窗的使用寿命,值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金门窗技术领域,尤其涉及一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层及其制备方法。
背景技术
铝合金门窗是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗称为铝合金门窗,简称铝门窗。铝合金门窗包括以铝合金作受力杆件(承受并传递自重和荷载的杆件)基材的和木材、塑料复合的门窗,简称铝木复合门窗、铝塑复合门窗。涂层是涂料一次施涂所得到的固态连续膜,是为了起防护、绝缘、装饰等目的,而涂布于金属,织物,塑料等基体上的塑料薄层。涂料可以为气态、液态、固态,通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。市面上现有的涂层材料品种繁多,而性能却良差不齐。随着人们生活水平的不断提高,人们对铝合金门窗的性能、使用寿命及外观的要求也越来越高,这促进了涂层材料在铝合金门窗技术领域的应用,并且应用前景广阔。然而,现有的应用于铝合金门窗领域的涂层材料的种类杂且性能一般,主要起装饰作用,多无阻燃抗菌效果。基于上述陈述,本发明提出了一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层及其制备方法。
一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯30~50份、水性聚酯树脂30~50份、醋酸乙烯乳液40~60份、纳米二氧化硅10~15份、纳米银离子2~5份、沸石12~18份、金属氧化物3~8份、膨胀型阻燃剂2~6份、填料18~25份、颜料4~8份、添加剂5~12份、粘合剂2~5份、偶联剂1~3份、催干剂1~3份、水15~30份。
优选的,所述的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯35~45份、水性聚酯树脂35~45份、醋酸乙烯乳液45~55份、纳米二氧化硅11~14份、纳米银离子3~4份、沸石13~16份、金属氧化物4~7份、膨胀型阻燃剂3~5份、填料20~24份、颜料5~7份、添加剂6~10份、粘合剂3~4份、偶联剂1.5~2.5份、催干剂1.5~2.5份、水18~24份。
优选的,所述的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯40份、水性聚酯树脂40份、醋酸乙烯乳液50份、纳米二氧化硅12份、纳米银离子3.5份、沸石15份、金属氧化物5份、膨胀型阻燃剂4份、填料22份、颜料6份、添加剂8份、粘合剂3.5份、偶联剂2份、催干剂2份、水20份。
优选的,所述金属氧化物为氧化镁、氧化铝和氧化锌中的一种或任意组合。
优选的,所述填料为钠基膨润土、硅藻土、滑石粉、高岭土和活性炭中的任意两种组合物。
优选的,所述添加剂为纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物,其中纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的质量比为3~5:3~5。
优选的,所述粘合剂为羟甲基纤维素钠或水溶性硅酸钠中的一种。
优选的,所述催干剂为稀土材料。
本发明还提出了一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层的制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的环氧丙烯酸酯、水性聚酯树脂和醋酸乙烯乳液加入到搅拌装置中,加入所述比重的纳米二氧化硅,在高温138~160℃下,以780~980r/min的转速高速搅拌混合25~45min,混合均匀得改性树脂料A;
S2、将所述比重的纳米银离子和沸石加入到球磨机中,充分研磨混合后,加入所述比重的膨胀型阻燃剂、金属氧化物、填料、颜料、添加剂和水,在80~110℃的环境下,超声分散25~40min,混合均匀得混合助剂B;
S3、将步骤S2中所得的混合助剂B加入到步骤S1中所得的改性树脂料A中,加入所述比重的粘合剂、偶联剂和催干剂,在高温100~120℃的环境下,以480~600r/min的转速混合搅拌30~50min,混合均匀即得所需涂层材料;
S4、利用喷枪将步骤S3中所得的涂层材料均匀的喷涂在铝合金门窗外部,喷涂量为25~35g/m2,均匀喷涂3次,每次间隔8~15min,待完全固化即得铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层。
本发明提出的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其具有良好的阻燃、抗菌性能,其具有良好的力学性能,防划耐磨性好,能对铝合金门窗的表面起到良好的防护作用,其具有良好的耐候性和耐酸碱腐蚀性,能有效的延长铝合金门窗的使用寿命,配方选用环氧丙烯酸酯、水性聚酯树脂和醋酸乙烯乳液为主要原料,利用纳米二氧化硅对其进行改性,大大的提高了材料的力学性能和化学性能,一沸石负载纳米银离子,有效的提高了材料的抗菌防霉效果,膨胀型阻燃剂的应用赋予了材料良好的阻燃效果,本发明提出的铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,制备方法简单,所用原料安全、环保,制备成本低,所得涂层防护性和装饰作用极佳,可广泛应用于铝合金门窗及其相关领域,值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯42份、水性聚酯树脂35份、醋酸乙烯乳液55份、纳米二氧化硅12份、纳米银离子4份、沸石16份、氧化锌6份、膨胀型阻燃剂4份、高岭土和活性炭的组合物22份、颜料6份、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物8份、羟甲基纤维素钠4份、偶联剂1.5份、稀土材料2份、水18份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的环氧丙烯酸酯、水性聚酯树脂和醋酸乙烯乳液加入到搅拌装置中,加入所述比重的纳米二氧化硅,在高温150℃下,以800r/min的转速高速搅拌混合40min,混合均匀得改性树脂料A;
S2、将所述比重的纳米银离子和沸石加入到球磨机中,充分研磨混合后,加入所述比重的膨胀型阻燃剂、氧化锌、高岭土和活性炭的组合物、颜料、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物和水,在100℃的环境下,超声分散30min,混合均匀得混合助剂B;
S3、将步骤S2中所得的混合助剂B加入到步骤S1中所得的改性树脂料A中,加入所述比重的羟甲基纤维素钠、偶联剂和稀土材料,在高温105℃的环境下,以500r/min的转速混合搅拌45min,混合均匀即得所需涂层材料;
S4、利用喷枪将步骤S3中所得的涂层材料均匀的喷涂在铝合金门窗外部,喷涂量为30g/m2,均匀喷涂3次,每次间隔12min,待完全固化即得铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层。
实施例二
本发明提出的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯38份、水性聚酯树脂45份、醋酸乙烯乳液52份、纳米二氧化硅11份、纳米银离子2份、沸石12份、氧化镁和氧化锌的组合物5份、膨胀型阻燃剂2份、钠基膨润土和活性炭的组合物18份、颜料4份、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物10份、水溶性硅酸钠2份、偶联剂2份、稀土材料2.5份、水25份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的环氧丙烯酸酯、水性聚酯树脂和醋酸乙烯乳液加入到搅拌装置中,加入所述比重的纳米二氧化硅,在高温138℃下,以950r/min的转速高速搅拌混合28min,混合均匀得改性树脂料A;
S2、将所述比重的纳米银离子和沸石加入到球磨机中,充分研磨混合后,加入所述比重的膨胀型阻燃剂、氧化镁和氧化锌的组合物、钠基膨润土和活性炭的组合物、颜料、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物和水,在85℃的环境下,超声分散40min,混合均匀得混合助剂B;
S3、将步骤S2中所得的混合助剂B加入到步骤S1中所得的改性树脂料A中,加入所述比重的水溶性硅酸钠、偶联剂和稀土材料,在高温120℃的环境下,以480r/min的转速混合搅拌50min,混合均匀即得所需涂层材料;
S4、利用喷枪将步骤S3中所得的涂层材料均匀的喷涂在铝合金门窗外部,喷涂量为28g/m2,均匀喷涂3次,每次间隔10min,待完全固化即得铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层。
实施例三
本发明提出的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯50份、水性聚酯树脂40份、醋酸乙烯乳液60份、纳米二氧化硅15份、纳米银离子5份、沸石15份、氧化铝和氧化锌的组合物7份、膨胀型阻燃剂5份、滑石粉和活性炭的组合物25份、颜料8份、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物5份、羟甲基纤维素钠5份、偶联剂3份、稀土材料1份、水30份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的环氧丙烯酸酯、水性聚酯树脂和醋酸乙烯乳液加入到搅拌装置中,加入所述比重的纳米二氧化硅,在高温160℃下,以880r/min的转速高速搅拌混合36min,混合均匀得改性树脂料A;
S2、将所述比重的纳米银离子和沸石加入到球磨机中,充分研磨混合后,加入所述比重的膨胀型阻燃剂、氧化铝和氧化锌的组合物、滑石粉和活性炭的组合物、颜料、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物和水,在105℃的环境下,超声分散25min,混合均匀得混合助剂B;
S3、将步骤S2中所得的混合助剂B加入到步骤S1中所得的改性树脂料A中,加入所述比重的羟甲基纤维素钠、偶联剂和稀土材料,在高温115℃的环境下,以600r/min的转速混合搅拌30min,混合均匀即得所需涂层材料;
S4、利用喷枪将步骤S3中所得的涂层材料均匀的喷涂在铝合金门窗外部,喷涂量为35g/m2,均匀喷涂3次,每次间隔8min,待完全固化即得铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层。
实施例四
本发明提出的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯45份、水性聚酯树脂42份、醋酸乙烯乳液50份、纳米二氧化硅10份、纳米银离子3份、沸石18份、氧化镁3份、膨胀型阻燃剂3份、硅藻土和活性炭的组合物20份、颜料5份、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物12份、水溶性硅酸钠3份、偶联剂2.5份、稀土材料3份、水15份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的环氧丙烯酸酯、水性聚酯树脂和醋酸乙烯乳液加入到搅拌装置中,加入所述比重的纳米二氧化硅,在高温145℃下,以780r/min的转速高速搅拌混合45min,混合均匀得改性树脂料A;
S2、将所述比重的纳米银离子和沸石加入到球磨机中,充分研磨混合后,加入所述比重的膨胀型阻燃剂、氧化镁、硅藻土和活性炭的组合物、颜料、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物和水,在90℃的环境下,超声分散35min,混合均匀得混合助剂B;
S3、将步骤S2中所得的混合助剂B加入到步骤S1中所得的改性树脂料A中,加入所述比重的水溶性硅酸钠、偶联剂和稀土材料,在高温100℃的环境下,以520r/min的转速混合搅拌40min,混合均匀即得所需涂层材料;
S4、利用喷枪将步骤S3中所得的涂层材料均匀的喷涂在铝合金门窗外部,喷涂量为25g/m2,均匀喷涂3次,每次间隔15min,待完全固化即得铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层。
实施例五
本发明提出的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯40份、水性聚酯树脂50份、醋酸乙烯乳液48份、纳米二氧化硅14份、纳米银离子4份、沸石14份、氧化铝8份、膨胀型阻燃剂6份、钠基膨润土和滑石粉的组合物24份、颜料7份、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物9份、羟甲基纤维素钠2份、偶联剂1份、稀土材料1.5份、水20份。
其制备方法,包括以下步骤:
S1、将所述比重的环氧丙烯酸酯、水性聚酯树脂和醋酸乙烯乳液加入到搅拌装置中,加入所述比重的纳米二氧化硅,在高温155℃下,以900r/min的转速高速搅拌混合32min,混合均匀得改性树脂料A;
S2、将所述比重的纳米银离子和沸石加入到球磨机中,充分研磨混合后,加入所述比重的膨胀型阻燃剂、氧化铝、钠基膨润土和滑石粉的组合物、颜料、纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物和水,在110℃的环境下,超声分散38min,混合均匀得混合助剂B;
S3、将步骤S2中所得的混合助剂B加入到步骤S1中所得的改性树脂料A中,加入所述比重的羟甲基纤维素钠、偶联剂和稀土材料,在高温110℃的环境下,以550r/min的转速混合搅拌35min,混合均匀即得所需涂层材料;
S4、利用喷枪将步骤S3中所得的涂层材料均匀的喷涂在铝合金门窗外部,喷涂量为32g/m2,均匀喷涂3次,每次间隔14min,待完全固化即得铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层。
分别测试本发明实施例一~五中制备的铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层的性能,得出如下结果:
实施例 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 |
抗菌率(%) | 83.1 | 75.9 | 77.5 | 81.6 | 78.8 |
阻燃等级 | V2 | V2 | V2 | V2 | V2 |
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 (9)
1.一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其特征在于,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯30~50份、水性聚酯树脂30~50份、醋酸乙烯乳液40~60份、纳米二氧化硅10~15份、纳米银离子2~5份、沸石12~18份、金属氧化物3~8份、膨胀型阻燃剂2~6份、填料18~25份、颜料4~8份、添加剂5~12份、粘合剂2~5份、偶联剂1~3份、催干剂1~3份、水15~30份。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其特征在于,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯35~45份、水性聚酯树脂35~45份、醋酸乙烯乳液45~55份、纳米二氧化硅11~14份、纳米银离子3~4份、沸石13~16份、金属氧化物4~7份、膨胀型阻燃剂3~5份、填料20~24份、颜料5~7份、添加剂6~10份、粘合剂3~4份、偶联剂1.5~2.5份、催干剂1.5~2.5份、水18~24份。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其特征在于,包括以下重量份的原料:环氧丙烯酸酯40份、水性聚酯树脂40份、醋酸乙烯乳液50份、纳米二氧化硅12份、纳米银离子3.5份、沸石15份、金属氧化物5份、膨胀型阻燃剂4份、填料22份、颜料6份、添加剂8份、粘合剂3.5份、偶联剂2份、催干剂2份、水20份。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其特征在于,所述金属氧化物为氧化镁、氧化铝和氧化锌中的一种或任意组合。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其特征在于,所述填料为钠基膨润土、硅藻土、滑石粉、高岭土和活性炭中的任意两种组合物。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其特征在于,所述添加剂为纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的组合物,其中纳米二氧化钛和远红外陶瓷粉的质量比为3~5:3~5。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其特征在于,所述粘合剂为羟甲基纤维素钠或水溶性硅酸钠中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层,其特征在于,所述催干剂为稀土材料。
9.一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将所述比重的环氧丙烯酸酯、水性聚酯树脂和醋酸乙烯乳液加入到搅拌装置中,加入所述比重的纳米二氧化硅,在高温138~160℃下,以780~980r/min的转速高速搅拌混合25~45min,混合均匀得改性树脂料A;
S2、将所述比重的纳米银离子和沸石加入到球磨机中,充分研磨混合后,加入所述比重的膨胀型阻燃剂、金属氧化物、填料、颜料、添加剂和水,在80~110℃的环境下,超声分散25~40min,混合均匀得混合助剂B;
S3、将步骤S2中所得的混合助剂B加入到步骤S1中所得的改性树脂料A中,加入所述比重的粘合剂、偶联剂和催干剂,在高温100~120℃的环境下,以480~600r/min的转速混合搅拌30~50min,混合均匀即得所需涂层材料;
S4、利用喷枪将步骤S3中所得的涂层材料均匀的喷涂在铝合金门窗外部,喷涂量为25~35g/m2,均匀喷涂3次,每次间隔8~15min,待完全固化即得铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层。
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