CN108795251A - 一种具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料，涉及涂料技术领域，由如下重量百分比的原料制成：聚酯树脂35.42％、环氧树脂23.93％、流平剂1.00％、光亮剂1.00％、安息香0.50％、重质碳酸钙34.16％、增硬剂0.30％、钛白粉1.00％、永固红颜料1.60％、炭黑0.01％、桃红0.01％、颜料助剂0.05％、抗菌剂1.02％。抗菌剂的添加使涂料具有一定的抗菌能力。本发明中使用α‑羟基酸对硅胶进行改性处理，增强了其对金属阳离子的吸附效果，进而增强以改性硅胶为原料制成抗菌剂的抗菌能力。

Description

一种具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料
技术领域：
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料。
背景技术：
童车是儿童玩具之中的一大门类，其中包括儿童童车、儿童推车、婴儿学步车、儿童三轮车四大类。儿童童车适用儿童的年龄范围是4～8岁，几乎每个适龄儿童都会用到童车，会和童车发生皮肤接触。
自然界中广泛存在着各种细菌，分布于空气、水体、土壤及各种物体的表面，很多细菌是致病的，童车的表面也不例外，同样附着、寄生着各种各样的细菌。在气候温湿地区或炎热潮湿季节，细菌的生长、繁殖和传播更加迅速。常见的大肠杆菌，可以引起肠道外感染、急性腹泻、尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎、腹膜炎、胆囊炎、阑尾炎等；金黄色葡萄球菌是人类化脓感染中最常见的病原菌，可引起局部化脓感染，也可引起肺炎、伪膜性肠炎、心包炎等，甚至败血症、脓毒症等全身感染。上述细菌是生活中常见的、数量级较多的几种细菌，感染后均可导致严重后果。
由于儿童年龄较小，天性爱动，触碰物品较多，身体尤其是手部都会在玩耍过程中沾染较多细菌，而童车表面也附着、沾染各种细菌。日常生活中，我们并不会经常对童车表面进行完整、系统和专业的清洁杀菌，所以使童车具备抗菌性能，有效抑制和杀灭附着在表面的细菌，保证孩子的健康，变得尤为重要。
目前，市场上的抗菌剂主要有无机抗菌剂、有机抗菌剂两大类，无机抗菌剂中起抗菌作用的主要是一些金属阳离子，但因为无机抗菌剂中金属阳离子的浓度较低，导致无机抗菌剂的抗菌能力较弱，应用范围较小。如何提高无机抗菌剂中的金属离子的浓度以及扩展无机抗菌剂在粉末涂料中的应用，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗菌剂中金属离子浓度较高、抗菌能力较强的童车红色高光粉末涂料。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现，一种具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料，由如下重量百分比的原料制成：
聚酯树脂35.42％、环氧树脂23.93％、流平剂1.00％、光亮剂1.00％、安息香0.50％、重质碳酸钙34.16％、增硬剂0.30％、钛白粉1.00％、永固红颜料1.60％、炭黑0.01％、桃红0.01％、颜料助剂0.05％、抗菌剂1.02％。
所述抗菌剂由金属溶液和改性硅胶组成。
所述金属溶液为氯化银、氯化锌、氯化铜的混合溶液，浓度分别为0.05mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，体积比为1:3:3。
所述抗菌剂的制备包括以下步骤：
(1)硅胶的活化：将1质量份的硝酸加入到1质量份的硅胶中，加热回流5h，冷却后用蒸馏水洗至中性，密封放置，再用6N盐酸于室温浸泡24h，再用蒸馏水洗至中性，再将处理过的硅胶至于马沸炉中120℃干燥10h，得到活化硅胶；
(2)硅胶的改性：将1质量份的活化硅胶加入到反应器中，加入去离子水，搅拌30min，缓慢滴加1质量份的α-羟基酸，室温搅拌1-2h，升温至40℃，继续搅拌2-4h，静置30min，升温至50℃，继续搅拌1-2h，趁热过滤，得到白色粉末状的改性硅胶；
(3)抗菌剂粉末的制备：把1质量份的改性硅胶加入到2-5体积份金属溶液中，常温搅拌1-2h，静置10-30min，35-40℃继续搅拌1-2h，过滤除去溶液，固体送入冷冻机中，低温冻干，即得到抗菌剂粉末；
(4)预处理：把抗菌剂粉末放入到反应器中，80-90℃搅拌反应1-2h，加入抗菌剂质量3％的催化剂SnO，110-120℃反应2-4h，冷却至室温，得到抗菌剂，备用。
一种具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料，其制备方法为：按上述比例称取原料，并置于高速剪切混合机中预混合，再经双螺杆挤出机熔融挤出，挤出后的物料经压片、粗破碎和细粉碎后检测，经检测合格即可打包、入库。
所述高速剪切混合机的预混合时间在25min。
所述双螺杆挤出机的工作温度控制在一区30℃、二区115℃、三区110℃，螺杆转速50r/s，进料速度20-30r/s。
所述压片的速度在20-30r/s。
所述细粉碎选用ACM磨粉机，主磨机速率35r/s、副磨机速率30r/s、进料速率20r/s。
α-羟基酸分子中的羟基可以和硅胶表面的硅羟基形成氢键，能很好的吸附在硅胶的表面，此外α-羟基酸中羧酸根离子能和很多金属阳离子形成螯合物，对金属阳离子有很好的吸附性能。经α-羟基酸改性的硅胶跟原有硅胶相比，极大的增强了硅胶对金属离子的吸附能力。
含有较多金属离子的改性硅胶，在使用前要进行高温预处理，同时向里面加入催化剂SnO，α-羟基酸分子就会发生分子内和分子间的酯化反应，从而破坏金属螯合物的结构，使螯合物中的金属离子释放出来，当自由移动的金属离子和细菌接触后，因后者的细胞膜带负电荷，依靠库仑引力，使两者牢固吸附，金属离子穿透细胞膜进入胞内，并与SH基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡，从而起到抑菌的效果。
本发明的有益效果是：(1)本发明用α-羟基酸对传统硅胶进行改性处理，在硅胶物理吸附的基础上添加了化学吸附，两者相结合扩大了硅胶的吸附上限，且该上限比物理、化学吸附上限的单独相加要高得多；(2)抗菌剂使用前加入催化剂SnO高温反应，使抗菌剂中的金属离子由稳定态变成游离态，增强抗菌剂的抗菌效果；(3)本发明所制备的抗菌剂对大肠杆菌、白色念珠菌、枯草芽孢杆菌有很强的针对杀菌效果。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
聚酯树脂42.497kg、环氧树脂28.711kg、流平剂1.20kg、光亮剂1.20kg、安息香0.60kg、重质碳酸钙40.985kg、增硬剂0.360kg、钛白粉1.2kg、永固红颜料1.919kg、炭黑0.018kg、桃红0.010kg、颜料助剂0.050kg、抗菌剂1.224kg。
抗菌剂的制备包括以下步骤：
(1)硅胶的活化：将1质量份的硝酸加入到1质量份的硅胶中，加热回流5h，冷却后用蒸馏水洗至中性，密封放置，再用6N盐酸于室温浸泡24h，再用蒸馏水洗至中性，再将处理过的硅胶至于马沸炉中120℃干燥10h，得到活化硅胶；
(2)硅胶的改性：将1质量份的活化硅胶加入到反应器中，加入去离子水，搅拌30min，缓慢滴加1质量份的乙醇酸，室温搅拌1h，升温至40℃，继续搅拌2h，静置30min，升温至50℃，继续搅拌1h，趁热过滤，得到白色粉末状的改性硅胶；
(3)抗菌剂粉末的制备：把1质量份的改性硅胶加入到3体积份金属溶液中，常温搅拌1h，静置10min，40℃继续搅拌1h，过滤除去溶液，固体送入冷冻机中，低温冻干，即得到抗菌剂粉末；
(4)预处理：把抗菌剂粉末放入到反应器中，80-90℃搅拌反应2h，加入0.31kg催化剂SnO，110-120℃反应3h，冷却至室温，备用。
金属溶液为氯化银、氯化锌、氯化铜的混合溶液，浓度分别为0.05mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，体积比为1:3:3。
其制备方法为：按上述重量称取原料，并置于高速剪切混合机中预混合20min，再经双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机的工作温度控制在一区30℃、二区115℃、三区110℃，螺杆转速50r/s，进料速度20/s，挤出后的物料经压片、粗破碎和细粉碎后检测，压片速度在25r/s，细粉碎选用ACM磨粉机，主磨机速率45r/s、副磨机速率28r/s、进料速率25r/s，经检测合格即可打包、入库。
实施例2
聚酯树脂42.497kg、环氧树脂28.711kg、流平剂1.20kg、光亮剂1.20kg、安息香0.60kg、重质碳酸钙40.985kg、增硬剂0.360kg、钛白粉1.2kg、永固红颜料1.919kg、炭黑0.018kg、桃红0.010kg、颜料助剂0.050kg、抗菌剂1.224kg。
抗菌剂的制备包括以下步骤：
(1)硅胶的活化：将1质量份的硝酸加入到1质量份的硅胶中，加热回流5h，冷却后用蒸馏水洗至中性，密封放置，再用6N盐酸于室温浸泡24h，再用蒸馏水洗至中性，再将处理过的硅胶至于马沸炉中120℃干燥10h，得到活化硅胶；
(2)硅胶的改性：将1质量份的活化硅胶加入到反应器中，加入去离子水，搅拌30min，缓慢滴加1质量份的乙醇酸，室温搅拌1h，升温至40℃，继续搅拌2h，静置30min，升温至50℃，继续搅拌1h，趁热过滤，得到白色粉末状的改性硅胶；
(3)抗菌剂粉末的制备：把1质量份的改性硅胶加入到3体积份金属溶液中，常温搅拌1h，静置10min，40℃继续搅拌1h，过滤除去溶液，固体送入冷冻机中，低温冻干，即得到抗菌剂粉末；
(4)预处理：把抗菌剂粉末放入到反应器中，80-90℃搅拌反应2h，加入0.31kg催化剂SnO，110-120℃反应3h，冷却至室温，得到抗菌剂，备用。
金属溶液为氯化银、氯化锌、氯化铜的混合溶液，浓度分别为0.05mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，体积比为1:3:3。
其制备方法为：按上述重量称取原料，并置于高速剪切混合机中预混合20min，再经双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机的工作温度控制在一区30℃、二区115℃、三区110℃，螺杆转速50r/s，进料速度20/s，挤出后的物料经压片、粗破碎和细粉碎后检测，压片速度在27r/s，细粉碎选用ACM磨粉机，主磨机速率45r/s、副磨机速率28r/s、进料速率28r/s，经检测合格即可打包、入库。
对照例1
聚酯树脂42.497kg、环氧树脂28.711kg、流平剂1.20kg、光亮剂1.20kg、安息香0.60kg、重质碳酸钙40.985kg、增硬剂0.360kg、钛白粉1.2kg、永固红颜料1.919kg、炭黑0.018kg、桃红0.010kg、颜料助剂0.050kg、抗菌剂1.224kg。
抗菌剂的制备包括以下步骤：
(1)硅胶的活化：将1质量份的硝酸加入到1质量份的硅胶中，加热回流5h，冷却后用蒸馏水洗至中性，密封放置，再用6N盐酸于室温浸泡24h，再用蒸馏水洗至中性，再将处理过的硅胶至于马沸炉中120℃干燥10h，得到活化硅胶；
(2)抗菌剂粉末的制备：把1质量份的活化硅胶加入到3体积份金属溶液中，常温搅拌1h，静置10min，40℃继续搅拌1h，过滤除去溶液，固体送入冷冻机中，低温冻干，即得到抗菌剂粉末；
(3)预处理：把抗菌剂粉末放入到反应器中，80-90℃搅拌反应2h，加入0.31kg催化剂SnO，110-120℃反应3h，冷却至室温，得到抗菌剂，备用。
金属溶液为氯化银、氯化锌、氯化铜的混合溶液，浓度分别为0.05mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，体积比为1:3:3。
其制备方法为：按上述重量称取原料，并置于高速剪切混合机中预混合20min，再经双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机的工作温度控制在一区30℃、二区115℃、三区110℃，螺杆转速50r/s，进料速度20/s，挤出后的物料经压片、粗破碎和细粉碎后检测，压片速度在24r/s，细粉碎选用ACM磨粉机，主磨机速率45r/s、副磨机速率28r/s、进料速率26r/s，经检测合格即可打包、入库。
对照例2
聚酯树脂42.497kg、环氧树脂28.711kg、流平剂1.20kg、光亮剂1.20kg、安息香0.60kg、重质碳酸钙40.985kg、增硬剂0.360kg、钛白粉1.2kg、永固红颜料1.919kg、炭黑0.018kg、桃红0.010kg、颜料助剂0.050kg、抗菌剂粉末1.224kg。
抗菌剂粉末的制备包括以下步骤：
(1)硅胶的活化：将1质量份的硝酸加入到1质量份的硅胶中，加热回流5h，冷却后用蒸馏水洗至中性，密封放置，再用6N盐酸于室温浸泡24h，再用蒸馏水洗至中性，再将处理过的硅胶至于马沸炉中120℃干燥10h，得到活化硅胶；
(2)硅胶的改性：将1质量份的活化硅胶加入到反应器中，加入去离子水，搅拌30min，缓慢滴加1质量份的乙醇酸，室温搅拌1h，升温至40℃，继续搅拌2h，静置30min，升温至50℃，继续搅拌1h，趁热过滤，得到白色粉末状的改性硅胶；
(3)抗菌剂粉末的制备：把1质量份的改性硅胶加入到3体积份金属溶液中，常温搅拌1h，静置10min，40℃继续搅拌1h，过滤除去溶液，固体送入冷冻机中，低温冻干，即得到抗菌剂粉末。
金属溶液为氯化银、氯化锌、氯化铜的混合溶液，浓度分别为0.05mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，体积比为1:3:3。
其制备方法为：按上述重量称取原料，并置于高速剪切混合机中预混合20min，再经双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机的工作温度控制在一区30℃、二区115℃、三区110℃，螺杆转速50r/s，进料速度20/s，挤出后的物料经压片、粗破碎和细粉碎后检测，压片速度在20r/s，细粉碎选用ACM磨粉机，主磨机速率45r/s、副磨机速率28r/s、进料速率20r/s，经检测合格即可打包、入库。
对照例3
聚酯树脂42.497kg、环氧树脂28.711kg、流平剂1.20kg、光亮剂1.20kg、安息香0.60kg、重质碳酸钙40.985kg、增硬剂0.360kg、钛白粉1.2kg、永固红颜料1.919kg、炭黑0.018kg、桃红0.010kg、颜料助剂0.050kg。
其制备方法为：按上述重量称取原料，并置于高速剪切混合机中预混合20min，再经双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机的工作温度控制在一区30℃、二区115℃、三区110℃，螺杆转速50r/s，进料速度20/s，挤出后的物料经压片、粗破碎和细粉碎后检测，压片速度在20r/s，细粉碎选用ACM磨粉机，主磨机速率45r/s、副磨机速率28r/s、进料速率20r/s，经检测合格即可打包、入库。
对照例4
采用乙醇酸吸附金属溶液，并且乙醇酸、金属溶液、吸附条件与实施例1中的完全一样。
实施例3
利用实施例1、实施例2制成具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料，并设置不对硅胶进行改性处理的对照例1、不对抗菌剂进行预处理的对照例2、不添加抗菌剂的对照例3、采用乙醇酸单独吸附的对照例4。并对实施例1-2、对照例1-4进行相关性能的测定，结果分别如表1、表2所示。
表1吸附前后金属离子的浓度对比
组别 c(Ag+) c1(Ag+) c(Zn2+) c1(Zn2+)
实施例1 0.05mol/L 0 0.1mol/L 0.001mol/L
实施例2 0.05mol/L 0 0.1mol/L 0.002mol/L
对照例1 0.05mol/L 0.03mol/L 0.1mol/L 0.08mol/L
对照例4 0.05mol/L 0.03mol/L 0.1mol/L 0.08mol/L
c表示硅胶吸附前金属离子的浓度，c1表示硅胶吸附后的金属离子的浓度。根据金属离子前后浓度变化，可以发现改性后的硅胶对金属离子的吸附效果要远高于改性前。
表2涂料的抗菌性能测试
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：
聚酯树脂35.42％、环氧树脂23.93％、流平剂1.00％、光亮剂1.00％、安息香0.50％、重质碳酸钙34.16％、增硬剂0.30％、钛白粉1.00％、永固红颜料1.60％、炭黑0.01％、桃红0.01％、颜料助剂0.05％、抗菌剂1.02％。
2.根据权利要求1所述的具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料，其特征在于：所述抗菌剂由金属溶液和改性硅胶制成。
3.根据权利要求2所述的具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料，其特征在于：所述金属溶液为氯化银、氯化锌、氯化铜的混合溶液，浓度分别为0.05mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L，体积比为1:3:3。
4.根据权利要求2所述的具有抗菌能力的童车红色高光粉末涂料，其特征在于，所述抗菌剂的制备包括以下步骤：
(1)硅胶的活化：将1质量份的硝酸加入到1质量份的硅胶中，加热回流5h，冷却后用蒸馏水洗至中性，密封放置，再用6N盐酸于室温浸泡24h，再用蒸馏水洗至中性，再将处理过的硅胶至于马沸炉中120℃干燥10h，得到活化硅胶；
(2)硅胶的改性：将1质量份的活化硅胶加入到反应器中，加入去离子水，搅拌30min，缓慢滴加1质量份的α-羟基酸，室温搅拌1-2h，升温至40℃，继续搅拌2-4h，静置30min，升温至50℃，继续搅拌1-2h，趁热过滤，得到白色粉末状的改性硅胶；
(3)抗菌剂粉末的制备：把1质量份的改性硅胶加入到2-5体积份金属溶液中，常温搅拌1-2h，35-40℃静置10-30min，继续搅拌1-2h，过滤除去溶液，固体送入冷冻机中，低温冻干，即得到抗菌剂粉末；
(4)预处理：把抗菌剂粉末放入到反应器中，80-90℃搅拌反应1-2h，加入抗菌剂质量3％的催化剂SnO，110-120℃反应2-4h，冷却至室温，得到抗菌剂，备用。
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CN111187558A (zh) * 2020-02-17 2020-05-22 安徽华辉塑业科技股份有限公司 一种汽车上用的户外粉末涂料及其制备方法
CN111303680A (zh) * 2020-02-17 2020-06-19 安徽华辉塑业科技股份有限公司 一种具有锤纹型环氧树脂型粉末涂料及其制备方法
CN114437608A (zh) * 2021-12-27 2022-05-06 张家港市华辰塑粉有限公司 一种抗菌粉末涂料及制备方法

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