CN109868034B - 一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防腐抗菌涂料，公开了一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂及其制备方法，称取改性环氧树脂粉末25‑35份，聚酯树脂粉末25‑35份，铜氨（胺）季铵盐5‑8份，钛白粉18‑22份，安息香0.3‑0.5份，颜料0.05‑0.15份，填料17‑18份以及其他原料；将改性环氧树脂粉末25‑35份、聚酯树脂粉末25‑35份、钛白粉18‑22份和填料17‑18份，加入研磨机中研磨混合，得到混合料A；将混合料A与铜氨（胺）季铵盐5‑8份，颜料0.05‑0.15份以及其他原料一同加入搅拌机内混合得到强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，本强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂使用时加水混合调配后使用，涂覆固化得到的涂层对多种材料均表现附着力强，耐候性好，不易剥落。

Description

一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及防腐抗菌涂料，特别涉及一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂及其制备方法。

背景技术

随社会人文发展，每个城市中都会有公园、人工湖等用人休憩和放松的地区，其内也少不了大量公共设施如围栏、座椅、路灯等。由于公园、人工湖等环境因绿植种植和水汽蒸发，其环境湿度较大，地面有一般为土壤，其菌类繁殖活跃，为减少有害菌在公共设施上滋生以及菌类生长对公共设施的破坏，公共设施一般采用涂覆具有防腐和抗菌功能的涂料进行保护。

受公园、人工湖环境湿度较大以及昼夜温差作用，待涂覆件发生膨胀和收缩，其对附着力要求严格，而现有防腐和抗菌功能的涂料种类繁多，但对于被涂覆的待涂覆件材质不同，不同涂料的附着力也不净相同，广泛使用性差，针对待涂覆件发生膨胀和收缩时附着力下降程度大，故有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，其加水配成液体涂料涂覆固化得到的涂层对多种材料均表现附着力强，耐候性好，不易剥落。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，其包括以下质量份数的原料：

改性环氧树脂粉末25-35份，

聚酯树脂粉末25-35份，

铜氨(胺)季铵盐5-8份，

钛白粉18-22份，

安息香0.3-0.5份，

颜料0.05-0.15份，

填料17-18份。

所述改性环氧树脂粉末为羧酸接枝改性环氧树脂粉末或磺酸接枝改性环氧树脂粉末。

通过采用上述技术方案，本强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂使用时加水混合调配，其中改性环氧树脂粉末为羧酸接枝改性环氧树脂粉末或磺酸接枝改性环氧树脂粉末，其高聚物分子链会聚集成微粒，羧酸基团或磺酸基团分布在微粒的表面，分散于水中；铜氨(胺)季铵盐作为抗菌防腐剂的同时，铜氨(胺)季铵盐内带有机胺基体对聚酯树脂粉末分散乳化起到辅助作用，最终形成稳定的树脂乳液或浆液，配置成液体涂料，

由于羧酸接枝改性环氧树脂或磺酸接枝改性环氧树脂在水环境中时，其羧酸基体和磺酸基体发生水解，并且涂料配置并涂抹在保护物体上后逐渐吸收空气中的二氧化碳，使得液体涂料的pH随水解过程进行和配置的时间而缓慢降低，铜氨(胺)季铵盐中铜氨离子平衡被破坏而分解，产生铜离子；

当液体涂料涂覆在材质为木或混凝土等非金属材料的待涂覆件上时，待涂覆件与液体涂料接触的表面氢离子浓度因反应和渗透作用降低；同时铜离子水渗透进入待涂覆件表面内，在待涂覆件表面内外转化为分散的沉淀结合于待涂覆件表面，待液体涂料固化涂层后，铜离子转化沉淀嵌在涂层内，提高涂层强度和提成的附着力，避免涂层因待涂覆件因吸水干燥、热胀冷缩而剥落的可能；

其中正对金属铁制的待涂覆件而言，铜离子与待涂覆件的表面时还会发生电化学分析，在待涂覆件表面氧化点外渗入铜原子，阻碍涂覆件表面氧化点扩张，以及减少表面氧化点因溶胀的浓度差吸水导致涂层起泡剥落的可能，

由此，本申请的对强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂对多种材料均表现附着力强，耐候性好，不易剥落。

本发明进一步设置为：所述改性环氧树脂粉末为磺酸接枝改性环氧树脂粉末。

通过采用上述技术方案，改性环氧树脂粉末为磺酸接枝改性环氧树脂粉末较羧酸接枝改性环氧树脂粉末而言，其液体涂料成膜率得到提高，且附着力性能同时也得到提高。

本发明进一步设置为：所述填料为无水硅酸钠纳米级磨粉，所述原料还包括木质素磺酸盐5-6份，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙和木质素磺酸镁中一种或两种。

通过采用上述技术方案，以无水硅酸钠纳米级磨粉为填料，无水硅酸钠纳米级磨粉在水性环境下吸水水合得到水合硅酸钠，待涂层固化后，可提高涂层的耐磨性；

木质素磺酸盐作为表面活性剂，提高液体涂料的流平性能，同时木质素磺酸根水解缓冲液体涂料的pH，避免液体涂料pH值下降过快或过小，再者木质素磺酸钙和木质素磺酸镁溶解产生的钙镁离子吸收空气中的二氧化碳和液体涂料中游离的硅酸根离子形成沉淀，加快液体涂料固化和提高涂层强度和抗撕扯性能，进而提高涂层附着力。

本发明进一步设置为：所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙和木质素磺酸镁的混合，其木质素磺酸钙和木质素磺酸镁配比质量比为2:1。

通过采用上述技术方案，木质素磺酸盐为木质素磺酸钙和木质素磺酸镁按质量比为2:1混合时，液体涂料固化时间较快，且涂层附着力强。

本发明进一步设置为：还包括海藻酸钠0.5-0.8份和可溶性钙盐0.3-0.6份。

通过采用上述技术方案，海藻酸钠可与钙离子反应形成凝胶，提高液体涂料的稠度，便于填料和钛白粉在液体涂料内的分布均匀，提高涂料成膜率，同时可溶性钙盐加快液体涂料固化和提高涂层强度和抗撕扯性能，进而提高涂层附着力。

本发明进一步设置为：所述可溶性钙盐为硫酸氢钙。

通过采用上述技术方案，硫酸氢在水中电离出氢离子和硫酸根离子，进一步促进液体涂料中铜氨离子分解和钙离子转化沉淀，加快液体涂料固化和提高涂层附着力。

针对现有技术存在的不足，本发明的第二个目的在于提供一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备方法，提高改性环氧树脂粉末和聚酯树脂粉末在液体涂料中的分散性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：称取改性环氧树脂粉末25-35份，聚酯树脂粉末25-35份，铜氨(胺)季铵盐5-8份，钛白粉18-22份，安息香0.3-0.5份，颜料0.05-0.15份，填料17-18份以及其他原料；

S2：将改性环氧树脂粉末25-35份、聚酯树脂粉末25-35份、钛白粉18-22份和填料17-18份，加入研磨机中研磨混合，得到混合料A；

S3：将混合料A与铜氨(胺)季铵盐5-8份，颜料0.05-0.15份以及其他原料一同加入搅拌机内混合得到强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂。

通过采用上述技术方案，改性环氧树脂粉末、聚酯树脂粉末、钛白粉和填料加入研磨机中研磨混合，钛白粉和填料在研磨过程中作为助磨剂，混合改性环氧树脂粉末、聚酯树脂粉末、钛白粉和填料的同时，辅助改性环氧树脂粉末和聚酯树脂粉末研磨细化，提高改性环氧树脂粉末和聚酯树脂粉末在液体涂料中的分散性。

本发明进一步设置为：S2研磨过程中对研磨中的混合料A进行降温冷却。

通过采用上述技术方案，防止研磨过程中的局部高温使，聚酯树脂粉末变性发黄而影响液体涂料和涂层的色彩性能。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.铜氨(胺)季铵盐作为抗菌防腐剂的同时，铜氨(胺)季铵盐内带有机胺基体对聚酯树脂粉末分散乳化起到辅助作用，最终形成稳定的树脂乳液或浆液，配置成液体涂料；

2.液体涂料的pH随水解过程进行和配置的时间而缓慢降低，铜氨(胺)季铵盐中铜氨离子平衡被破坏而分解，产生铜离子，当待涂覆件为木或混凝土等非金属材料时，铜离子水渗透进入待涂覆件表面内，在待涂覆件表面内外转化为分散的沉淀结合于待涂覆件表面，提高涂层强度和提成的附着力，避免涂层因待涂覆件因吸水干燥、热胀冷缩而剥落的可能；

3.当待涂覆件为金属铁制时，铜离子转化沉淀结合在待涂覆件的表面外，铜离子与待涂覆件的铁还会发生电化学反应，在待涂覆件表面氧化点外析出铜原子，析出的铜原子可阻碍涂覆件表面氧化点进一步扩张，以及减少表面氧化点因溶胀的浓度差吸水导致涂层起泡剥落的可能；

4.填料为无水硅酸钠纳米级磨粉，所述原料还包括木质素磺酸钙和木质素磺酸镁中一种或两种，以无水硅酸钠纳米级磨粉为填料，无水硅酸钠纳米级磨粉在水性环境下吸水水合得到水合硅酸钠，待涂层固化后，可提高涂层的耐磨性；木质素磺酸盐作为表面活性剂，提高液体涂料的流平性能，同时木质素磺酸根水解缓冲液体涂料的pH，避免液体涂料pH值下降过快或过小，再者木质素磺酸钙和木质素磺酸镁溶解产生的钙镁离子吸收空气中的二氧化碳和液体涂料中游离的硅酸根离子形成沉淀，加快液体涂料固化和提高涂层强度和抗撕扯性能，进而提高涂层附着力；

5.一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备方法中改性环氧树脂粉末、聚酯树脂粉末、钛白粉和填料先加入研磨机中研磨混合，钛白粉和填料在研磨过程中作为助磨剂，混合改性环氧树脂粉末、聚酯树脂粉末、钛白粉和填料的同时，辅助改性环氧树脂粉末和聚酯树脂粉末研磨细化，提高改性环氧树脂粉末和聚酯树脂粉末在液体涂料中的分散性。

具体实施方式

实施例一，

一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，其制备方法如下：

S1：称取改性环氧树脂粉末25-35份，聚酯树脂粉末25-35份，铜氨(胺)季铵盐5-8份，钛白粉18-22份，安息香0.3-0.5份，颜料0.05-0.15份，填料17-18份、木质素磺酸盐5-6份、海藻酸钠0.5-0.8份和可溶性钙盐0.3-0.6份；

S2：将改性环氧树脂粉末25-35份、聚酯树脂粉末25-35份、钛白粉18-22份和填料17-18份，加入研磨机中研磨混合，同时对研钵冷却，保持研钵温度在34℃以下，得到混合料A；

S3：将混合料A按质量份数和S1称取的铜氨(胺)季铵盐5-8份，颜料0.05-0.15份、木质素磺酸盐5-6份、海藻酸钠0.5-0.8份和可溶性钙盐0.3-0.6份一同加入搅拌机内混合得到强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂。

改性环氧树脂粉末为羧酸接枝改性环氧树脂粉末或磺酸接枝改性环氧树脂粉末，其中羧酸接枝改性环氧树脂为丙烯酸接枝改性环氧树脂，其制备方法参考论文(邓爱民，党婧，穆锐.丙烯酸接枝改性环氧树脂的研究[J].化学与粘合，2013，35(1):22-25.)，磺酸接枝改性环氧树脂为AMPS改性环氧树脂，其制备方法参考论文(郑文姬.AMPS改性环氧树脂的合成及乳化性质[D].中南大学，2005.)。

聚酯树脂粉末选用市售分子量为2000-6000的饱和聚酯树脂粉末。

铜氨(胺)季铵盐由季铵盐和铜氨溶液复配得到，所用季铵盐可为二烷基二甲基氯化铵，此处为双辛烷基二甲基氯化铵。

填料为无水硅酸钙粉末，木质素磺酸盐为木质素磺酸钙和木质素磺酸镁中的一种或二种，可溶性钙盐为硫酸氢钙或氯化钙，颜料可根据实际情况颜色需求而定，可为无机颜料如金属氧化物等，或有机颜料如有机蒽醌类染料。填料、木质素磺酸盐、可溶性钙盐、海藻酸钠、钛白粉、安息香和颜料来源均为市售产品。

根据上述制备方法进行强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备，其各项参数如下。

实施例一所得的强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂使用方法：加水配制获得液体涂料，加水量可根据实际情况需求而定，此处液体涂料配制时强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂与水质量比为0.8：1，涂覆密度根据1.5kg(液体涂料)/m2，待液体涂料固化即得到保护涂层。对实施例一的强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂进行检测，检测结果如下。

附着力分级1中试样的涂层制得后，先在测试前先在阴凉通风处静止72h。

附着力分级2中试样的涂层制得后，防止与烘箱内以3℃/min的升温速度加热至60℃，取出待自然冷却，再次加热，加热冷却反复25次，加热冷却时间在72h内完成。

附着力分级3中试样的涂层制得后，插入恒温水箱的水中浸泡72h，水温恒定23℃。

附着力分级4中试样的涂层制得后，插入恒温水浴的水中浸泡72h，水温恒定为80±2℃。

对比例一，一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，基于实施例1D的基础上，区别之处在于以双辛烷基二甲基氯化铵替代铜氨(胺)季铵盐，其他原料及用量相同，进行强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备。

对比例二，一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，基于实施例1D的基础上，区别之处在于以高细度的双酚A环氧树脂粉末替代改性环氧树脂粉末，其他原料及用量相同，进行强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备。

实施例二，一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，基于实施例1D的基础上，区别之处在于以二氧化硅替代无水硅酸钠纳米级磨粉作为填料，其他原料及用量相同，进行强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备。

实施例三，一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，基于实施例1D的基础上，区别之处在于以木质素磺酸钠作为替代木质素磺酸钙和木质素磺酸镁，其他原料及用量相同，进行强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备。

实施例四，一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，基于实施例1D的基础上，区别之处在于以可溶性钙盐用量为零，其他原料及用量相同，进行强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备。

实施例五，一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，基于实施例1D的基础上，区别之处在于以可溶性钙盐为氯化钙且用量与硫酸氢钙相同，其他原料及用量相同，进行强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备。

对对比例一、对比例二和实施例二至实施例五所得的强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂进行配制液体涂料，并进行检测，检测结果如下。

对比实施例一、对比例一和对比例二可知，铜氨(胺)季铵盐作为抗菌防腐剂和辅助聚酯树脂粉末分散乳化外，还和改性环氧树脂粉末协同作用，提高强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂制得涂层对多种材料附着力，改善强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂制得涂层的耐候性，不易剥落。并且其中改性环氧树脂粉末优选为磺酸接枝改性环氧树脂粉末。

对比实施例一和实施例二可知，以无水硅酸钠纳米级磨粉为填料，无水硅酸钠纳米级磨粉在水性环境下吸水水合得到水合硅酸钠，待涂层固化后，可提高涂层的耐磨性和结合强度，继而提高涂层的附着力。

对比实施例一、实施例二和实施例三可知，木质素磺酸盐在作为表面活性剂和缓冲剂的同时，木质素磺酸钙和木质素磺酸镁溶解产生的钙镁离子吸收空气中的二氧化碳和液体涂料中游离的硅酸根离子形成沉淀，加快液体涂料固化和提高涂层强度和抗撕扯性能，进而提高涂层附着力。并且其中木质素磺酸钙和木质素磺酸镁配比质量比优选为2:1。

对比实施例一、实施例四和实施例五可知，海藻酸钠可与钙离子反应形成凝胶，提高液体涂料的稠度，便于填料和钛白粉在液体涂料内的分布均匀，提高涂料成膜率，同时可溶性钙盐加快液体涂料固化和提高涂层强度和抗撕扯性能，进而提高涂层附着力，并且可溶性钙盐优选为硫酸氢钙。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂，其特征在于，其包括以下质量份数的原料：

改性环氧树脂粉末25-35份，

聚酯树脂粉末25-35份，

铜氨(胺)季铵盐5-8份，

钛白粉18-22份，

安息香0.3-0.5份，

颜料0.05-0.15份，

填料17-18份，

所述改性环氧树脂粉末为磺酸接枝改性环氧树脂粉末；

所述填料为无水硅酸钠纳米级磨粉，所述原料还包括木质素磺酸盐5-6份，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙和木质素磺酸镁，其木质素磺酸钙和木质素磺酸镁配比质量比为2:1；

还包括海藻酸钠0.5-0.8份和可溶性钙盐0.3-0.6份；

所述可溶性钙盐为硫酸氢钙。

2.根据权利要求1所述的一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：称取改性环氧树脂粉末25-35份，聚酯树脂粉末25-35份，铜氨(胺)季铵盐5-8份，钛白粉18-22份，安息香0.3-0.5份，颜料0.05-0.15份，填料17-18份以及其他原料；

S2：将改性环氧树脂粉末25-35份、聚酯树脂粉末25-35份、钛白粉18-22份和填料17-18份，加入研磨机中研磨混合，得到混合料A；

S3：将混合料A与铜氨(胺)季铵盐5-8份，颜料0.05-0.15份以及其他原料一同加入搅拌机内混合得到强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂。

3.根据权利要求2所述的一种强附着力的防腐抗菌树脂涂料粉剂的制备方法，其特征在于，S2研磨过程中对研磨中的混合料A进行降温冷却。