CN109468030A - 一种芳香杀菌的环保型粉末涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂58‑62、固化剂4.5‑4.7、安息香0.2‑0.4、流平剂0.9‑1.1、钛白粉9‑11、沉淀硫酸钡3.7‑3.9、氟硅烷9‑11、纳米二氧化硅4‑6、纳米蒙脱石10‑12、纳米二氧化钛分散液8‑10、硅烷偶联剂3‑5、芳香剂0.4‑0.6。本发明的粉末涂料吸湿性低、灭菌和自洁能力好。

Description

一种芳香杀菌的环保型粉末涂料
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及一种芳香杀菌的环保型粉末涂料。
背景技术
粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料。和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气。粉末涂料是一种环保零VOC排放的品种，落地料可以循环使用，基本不产生有毒害废弃物。
我国粉末涂料涂装市场的最大增长领域是：船舶工业和管道工业。存在的问题是耐冲击性及吸湿性有待改善和提高，研究人员把主要精力集中在用各种基料的改性上。国内生产的管道防腐环氧粉末涂料涂装在贮存稳定性及涂覆施工性方面，与国外优质产品相比尚有一定差距。粉末涂料的吸湿性大会造成涂层的耐湿性差，涂层在吸水后重量增大，限制了粉末涂料在轻量化产品上面的发展应用，且涂层长期处在潮湿环境下，容易产生霉变、变色、产生异味、滋生细菌等，影响周围环境，限制了粉末涂料在易被人体接触或人们活动平凡的场所上的发展应用。如何设计一种吸湿性低、芳香杀菌的环保型粉末涂料是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种吸湿性低、芳香杀菌的环保型粉末涂料。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂58-62、固化剂4.5-4.7、安息香0.2-0.4、流平剂0.9-1.1、钛白粉9-11、沉淀硫酸钡3.7-3.9、氟硅烷9-11、纳米二氧化硅4-6、纳米蒙脱石10-12、纳米二氧化钛分散液8-10、硅烷偶联剂3-5、芳香剂0.4-0.6。
优选的，所述的一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，所述的聚酯树脂为28～32mgKOH/g的热固性饱和聚酯，具体的为安徽神剑新材料的SJ4212产品。
优选的，所述的一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，所述的固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯或羟烷基酰胺。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将氟硅烷加入乙醇水溶液中，然后加入纳米二氧化硅和纳米蒙脱石，油浴搅拌使物料混合均匀；自然冷却至室温后过滤、真空干燥、粉碎，得改性纳米二氧化硅-纳米蒙脱石混合物；
(5)将纳米二氧化钛分散液和步骤(4)的改性纳米二氧化硅-纳米蒙脱石混合物混合，加入硅烷偶联剂、芳香剂后超声分散均匀，得喷涂液；
(6)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(5)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
本发明的优点在于：将氟硅烷、纳米二氧化硅、纳米蒙脱石以及纳米二氧化钛分散液复合成喷涂液喷涂于涂料颗粒表面，利用纳米二氧化硅的疏水性能使的粉末涂料的表面具有一层疏水膜，通过含有纳米二氧化硅的疏水膜隔绝粉末涂料和空气中的水分，大大降低粉末涂料的吸湿性；通过氟硅烷对纳米二氧化硅进行表面改性，进一步提高纳米二氧化硅的疏水性能，保证粉末涂料的低吸湿性；同时，喷涂液中还添加了纳米二氧化钛分散液和纳米蒙脱石，利用纳米二氧化钛的抗菌能力，灭杀涂膜上的细菌，保证涂膜表面的洁净，防止细菌对涂膜进行破坏，同时，喷涂液中还添加了纳米蒙脱石，利用纳米蒙脱石对细菌的吸附能力，吸附细菌，然后通过纳米二氧化钛灭杀，二者相互配合，灭菌效果好。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉10、沉淀硫酸钡3.8、氟硅烷10、纳米二氧化硅5、纳米蒙脱石11、纳米二氧化钛分散液9、硅烷偶联剂4、芳香剂0.5。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将氟硅烷加入乙醇水溶液中，然后加入纳米二氧化硅和纳米蒙脱石，油浴搅拌使物料混合均匀；自然冷却至室温后过滤、真空干燥、粉碎，得改性纳米二氧化硅-纳米蒙脱石混合物；
(5)将纳米二氧化钛分散液和步骤(4)的改性纳米二氧化硅-纳米蒙脱石混合物混合，加入硅烷偶联剂、芳香剂后超声分散均匀，得喷涂液；
(6)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(5)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
实施例2，一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉10、沉淀硫酸钡13.8、纳米二氧化硅5、纳米蒙脱石11、纳米二氧化钛分散液9、硅烷偶联剂4、芳香剂0.5。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将纳米二氧化硅、纳米蒙脱石、纳米二氧化钛分散液、硅烷偶联剂、芳香剂混合后超声分散均匀，得喷涂液；
(5)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(4)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
实施例3，一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉10、沉淀硫酸钡8.8、氟硅烷10、纳米蒙脱石11、纳米二氧化钛分散液9、硅烷偶联剂4、芳香剂0.5。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将氟硅烷、纳米蒙脱石、纳米二氧化钛分散液、硅烷偶联剂、芳香剂混合后超声分散均匀，得喷涂液；
(5)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(4)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
实施例4，一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉10、沉淀硫酸钡14.8、氟硅烷10、纳米二氧化硅5、纳米二氧化钛分散液9、硅烷偶联剂4、芳香剂0.5。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将氟硅烷加入乙醇水溶液中，然后加入纳米二氧化硅，油浴搅拌使物料混合均匀；自然冷却至室温后过滤、真空干燥、粉碎，得改性纳米二氧化硅；
(5)将纳米二氧化钛分散液和步骤(4)的改性纳米二氧化硅混合，加入硅烷偶联剂、芳香剂后超声分散均匀，得喷涂液；
(6)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(5)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
实施例5，一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉10、沉淀硫酸钡12.8、氟硅烷10、纳米二氧化硅5、纳米蒙脱石11、硅烷偶联剂4、芳香剂0.5。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将氟硅烷加入乙醇水溶液中，然后加入纳米二氧化硅和纳米蒙脱石，油浴搅拌使物料混合均匀；自然冷却至室温后过滤、真空干燥、粉碎，得改性纳米二氧化硅-纳米蒙脱石混合物；
(5)将步骤(4)的改性纳米二氧化硅-纳米蒙脱石混合物混合，加入溶剂、硅烷偶联剂、芳香剂后超声分散均匀，得喷涂液；
(6)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(5)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
实施例6，一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉10、沉淀硫酸钡43.3。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛得到符合粒径的产品。
一种芳香杀菌的环保型粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
聚酯树脂采用酸值为32～38mgKOH/g的热固性饱和聚酯，典型的有美国湛新的CC2441-2，荷兰DSM公司的P5200，安徽神剑新材料的SJ4E，本发明采用的湛新的CC2441-2；
固化剂采用异氰尿酸三缩水甘油酯或羟烷基酰胺，本发明采用的是日本尼桑公司的异氰尿酸三缩水甘油酯；
安息香是用来消除粉末熔融固化气体产生的针孔；
流平剂是用来消除涂膜表面的缺陷，本发明采用的南海化学的GLP588；
沉淀硫酸钡的作用是用来增加涂膜的硬度，本发明使用的是陕西富化的硫酸钡。
表1
表2
表1为各个试验组的成分表，表2为与表1对应的各组的试验数据，其中自洁能力的测试为在涂料表面喷洒泥浆，30天后按洁净程度分为甲、乙、丙三个等级，耐水性按照GB/T9755-2001《合成乳液树脂外墙涂料》检测标准，抗菌性能为本领域一般的测试方法；从上表中可以看出，a组试验的涂料在吸湿性、抗菌性和自洁能力方面都有较好的表现；b组试验中没有添加氟硅烷对纳米二氧化硅进行改性，其生产出的粉末涂料在耐水性方面相对a组试验存在不足；c组试验中没有添加纳米二氧化硅，其生产出的粉末涂料在耐水性方面相对a组试验也存在不足；d组试验中没有添加纳米蒙脱石，其生产出的粉末涂料在抗菌性能方面相对a组试验存在不足；e组试验中没有添加纳米二氧化钛分散液，其生产出的粉末涂料在抗菌性能方面相对a组试验大大降低；f组试验为一般涂料，其在抗菌性能、自洁能力和耐水性方面相比a组试验均有较大差距。
将氟硅烷、纳米二氧化硅、纳米蒙脱石以及纳米二氧化钛分散液复合成喷涂液喷涂于涂料颗粒表面，利用纳米二氧化硅的疏水性能使的粉末涂料的表面具有一层疏水膜，通过含有纳米二氧化硅的疏水膜隔绝粉末涂料和空气中的水分，大大降低粉末涂料的吸湿性；通过氟硅烷对纳米二氧化硅进行表面改性，进一步提高纳米二氧化硅的疏水性能，保证粉末涂料的低吸湿性；同时，喷涂液中还添加了纳米二氧化钛分散液和纳米蒙脱石，利用纳米二氧化钛的抗菌能力，灭杀涂膜上的细菌，保证涂膜表面的洁净，防止细菌对涂膜进行破坏，同时，喷涂液中还添加了纳米蒙脱石，利用纳米蒙脱石对细菌的吸附能力，吸附细菌，然后通过纳米二氧化钛灭杀，二者相互配合，灭菌效果好。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，其特征在于，由以下重量份原料制成：聚酯树脂58-62、固化剂4.5-4.7、安息香0.2-0.4、流平剂0.9-1.1、钛白粉9-11、沉淀硫酸钡3.7-3.9、氟硅烷9-11、纳米二氧化硅4-6、纳米蒙脱石10-12、纳米二氧化钛分散液8-10、硅烷偶联剂3-5、芳香剂0.4-0.6。
2.根据权利要求1所述的一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，其特征在于：所述的聚酯树脂为28～32mgKOH/g的热固性饱和聚酯，具体的为安徽神剑新材料的SJ4212产品。
3.根据权利要求1所述的一种芳香杀菌的环保型粉末涂料，其特征在于：所述的固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯或羟烷基酰胺。
4.一种如权利要求1-3所述的芳香杀菌的环保型粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将氟硅烷加入乙醇水溶液中，然后加入纳米二氧化硅和纳米蒙脱石，油浴搅拌使物料混合均匀；自然冷却至室温后过滤、真空干燥、粉碎，得改性纳米二氧化硅-纳米蒙脱石混合物；
(5)将纳米二氧化钛分散液和步骤(4)的改性纳米二氧化硅-纳米蒙脱石混合物混合，加入硅烷偶联剂、芳香剂后超声分散均匀，得喷涂液；
(6)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(5)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
5.一种如权利要求1-3所述的芳香杀菌的环保型粉末涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
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