CN109988490A - 一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，由底粉和邦定包膜抗菌剂按照如下比例进行干混制成：底粉95％‑97％；邦定包膜抗菌剂3％‑5％。本发明采用有机硅树脂邦定包膜无机、有机抗菌剂，运用邦定机粘接加工而成，而后与底粉干混所制得的抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物。抗菌升华转印木纹粉末涂料固化转印后的涂层兼具了有机抗菌剂的速效性与无机抗菌剂耐热耐光性，具有广谱、安全及不易产生细菌抗药性的抗菌效果。
Description
技术领域
本发明属于粉末涂料制备领域，涉及一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物。
背景技术
涂料的抗菌功能主要通过在涂料中添加抗菌剂来实现。当前市场流行的抗菌剂有天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三大类。
天然抗菌剂的热稳定性差、添加量大，限制了其在粉末涂料中应用的主要原因；有机抗菌剂是溶出型，主动式抗菌。其作用机理是破坏细胞膜，使-SH酸化，导致蛋白质变性，代谢受阻，杀菌速度快。已有30多年的应用历史，用量少。但耐热和耐光照较差，作用寿命较短，可能产生细菌抗药性；无机抗菌剂是接触型、被动式抗菌剂。杀菌速度比有机抗菌剂慢，但耐热耐光照好，抗菌广谱持久，不易产生细菌抗药性。
升华转印木纹粉末转印温度高，且经固化、冷却、热转印工序的冷热交替下，以上三种抗菌剂的抗菌能力，都有可能因高低温热冲击而减弱或失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，采用有机硅树脂邦定包膜无机、有机抗菌剂，运用邦定机粘接加工而成，而后与底粉干混制得抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，抗菌升华转印木纹粉末涂料固化转印后的涂层兼具了有机抗菌剂的速效性与无机抗菌剂耐热耐光性，具有广谱、安全及不易产生细菌抗药性的抗菌效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，由底粉和邦定包膜抗菌剂按照如下比例进行干混制成：
底粉 95％-97％
邦定包膜抗菌剂 3％-5％
较佳地，所述底粉包括以下重量组分原料：
聚酯树脂 50-70％
TGIC 4-6％
流平剂 0-1.5％
增光剂 0.5-1％
安息香 0.2-0.8％
固化促进剂 0-2％
颜填料 10-45％
按照上述配方组份配料后，投入高速混合机中预混合，经螺杆挤出机在100℃-125℃下熔融挤出，再压片破碎成细片，然后，细片在ACM气流粉碎研磨机中研磨，过筛，得到抗菌升华转印木纹粉末涂料底粉。
较佳地，所述邦定包膜抗菌剂包括以下重量组分原料：
有机硅树脂 50-80％
流平剂 1-2％
有机抗菌剂 5-20％
无机抗菌剂 15-30％
所述邦定包膜抗菌剂的具体制备过程如下：①将有机硅树脂和流平剂按照上述比例投入高速混合机中进行预混合，然后在挤出机上挤出、压片，再将片料破碎进行细粉碎，将粗粉通过旋分筛得到20-50微米的细粉为所述抗菌剂底粉；
②按照上述配方比例将抗菌剂底粉加入反应容器中，升温至40-50℃时加入有机抗菌剂、无机抗菌剂，继续升温至55-65℃，在氮气保护下热邦定3-5min，即得邦定包膜抗菌剂。
较佳地，所述有机硅树脂外观为无色至浅黄色片状或颗粒，Tg为50-64℃，羟基含量为3.5-8.5％。
较佳地，所述有机抗菌剂为固体有机抗菌剂，包括异噻唑类，如1，2-苯并异噻唑-3-酮、异噻唑酮类，如1，2-苯并异噻唑-3-酮、苯并咪唑类，如多菌灵等中的一种，粒径≤20μm。
较佳地，所述无机抗菌剂为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米银中的一种。
本发明的有益效果：
本发明采用非挤出邦定工艺，将抗菌剂进行有机硅树脂包膜处理，避免了挤出法包膜过程高温剪切对抗菌剂的破坏。包膜后的抗菌剂不仅耐热稳定性显著提高，避免了木纹转印时高低温冲击对抗菌剂的破坏，而且可用干混方法添加，制成最终的粉末涂料，避免了挤出法添加过程高温剪切对抗菌剂的破坏。
本发明的抗菌升华转印木纹粉末涂料固化转印后的涂层兼具了有机抗菌剂的速效性与无机抗菌剂耐热耐光性，具有广谱、安全及不易产生细菌抗药性的抗菌效果。
具体实施方式
实施例1：
(1)底粉制备：
一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物的底粉，包括以下重量组分原料：
聚酯树脂 70％
TGIC 6％
流平剂 1.5％
增光剂 1％
安息香 0.8％
固化促进剂 2％
填料 15.7％
颜料 3％
聚酯树脂：安徽神剑新材料有限公司SJ4E；
TGIC：黄山华惠科技有限公司产品；
流平剂：德国德信利化学的PV88；
增光剂：宁波南海化学有限公司701B；
固化促进剂：六安捷通达新材料有限公司SA7318；
沉淀硫酸钡：陕西富化化工有限责任公司的沉淀硫酸钡；
钛白粉：江苏镇钛化工有限公司ZR940+。
按照上述配方组份配料后，投入高速混合机中，混合3min，经螺杆挤出机主机转速45HZ，喂料转速22HZ，挤出温度115℃下熔融挤出，再压片破碎成细片，然后，细片在ACM气流粉碎研磨机中研磨，按主磨转速48HZ，副磨转速29HZ，喂料转速24HZ，筛网过180目，研磨得到抗菌升华转印木纹粉末涂料底粉。
(2)邦定包膜抗菌剂制备：
邦定包膜抗菌剂，包括以下重量组分原料：
有机硅树脂 80％
流平剂 2％
有机抗菌剂 5％
无机抗菌剂 13％
有机硅树脂：道康宁FCA-107；
流平剂：德国德信利化学的PV88；
有机抗菌剂：1，2-苯并异噻唑-3-酮，市售工业级产品；
无机抗菌剂：纳米氧化锌，北京德科岛金科技有限公司产品；
邦定包膜抗菌剂制备的具体制备过程如下：
①将有机硅树脂、流平剂按上述比例投入混合机中按照5分钟*3次进行预混合，然后在挤出机上挤出、压片，挤出温度一区100℃，二区110℃，再将片料破碎进行细粉碎，将粗粉通过旋分筛得到20-50微米的细粉为所述抗菌剂底粉；
②按照上述配方比例将抗菌剂底粉加入反应容器中，升温至40-50℃时加入有机抗菌剂、无机抗菌剂，继续升温至55-65℃，在氮气保护下热邦定3-5min，即得邦定包膜抗菌剂。
(3)一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，由底粉和邦定包膜抗菌剂按照如下比例进行干混制成：
底粉 95％
邦定包膜抗菌剂 5％。
对比实施例1：
本实施例的制备过程同实施例1，不同的是配方中不添加邦定包膜抗菌剂。
实施例2：
(1)底粉制备：
一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物的底粉，包括以下重量组分原料：
聚酯树脂 60％
TGIC 5％
流平剂 1％
增光剂 1％
安息香 0.5％
固化促进剂 1％
填料 21.5％
颜料 10％
聚酯树脂：安徽神剑新材料有限公司SJ4E；
TGIC：黄山华惠科技有限公司产品；
流平剂：德国德信利化学的PV88；
增光剂：宁波南海化学有限公司701B；
固化促进剂：六安捷通达新材料有限公司SA7318；
沉淀硫酸钡：陕西富化化工有限责任公司的沉淀硫酸钡；
钛白粉：江苏镇钛化工有限公司ZR940+。
按照上述配方组份配料后，投入高速混合机中，混合3min，经螺杆挤出机主机转速45HZ，喂料转速22HZ，挤出温度115℃下熔融挤出，再压片破碎成细片，然后，细片在ACM气流粉碎研磨机中研磨，按主磨转速48HZ，副磨转速29HZ，喂料转速24HZ，筛网过180目，研磨得到抗菌升华转印木纹粉末涂料底粉。
(2)邦定包膜抗菌剂的制备：
邦定包膜抗菌剂，包括以下重量组分原料：
有机硅树脂 70％
流平剂 1.5％
有机抗菌剂 10％
无机抗菌剂 18.5％
有机硅树脂：道康宁FCA-107；
流平剂：德国德信利化学的PV88；
有机抗菌剂：1，2-苯并异噻唑-3-酮，市售工业级产品；
无机抗菌剂：纳米二氧化钛，北京德科岛金科技有限公司产品；
邦定包膜抗菌剂制备的具体制备过程如下：
①将有机硅树脂、流平剂按上述比例投入混合机中按照5分钟*3次进行预混合，然后在挤出机上挤出、压片，挤出温度一区100℃，二区110℃，再将片料破碎进行细粉碎，将粗粉通过旋分筛得到20-50微米的细粉为所述抗菌剂底粉；
②按照上述配方比例将抗菌剂底粉加入反应容器中，升温至40-50℃时加入有机抗菌剂、无机抗菌剂，继续升温至55-65℃，在氮气保护下热邦定3-5min，即得邦定包膜抗菌剂。
(3)一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，由底粉和邦定包膜抗菌剂按照如下比例进行干混制成：
底粉 96％
邦定包膜抗菌剂 4％
对比实施例2
本实施例的制备过程同实施例2，不同的是配方中不添加邦定包膜抗菌剂。
实施例3
(1)底粉制备：
一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物的底粉，包括以下重量组分原料：
聚酯树脂 50％
TGIC 4％
流平剂 0.5％
增光剂 0.5％
安息香 0.2％
固化促进剂 0.5％
填料 29.3％
颜料 15％
聚酯树脂：安徽神剑新材料有限公司SJ4E；
TGIC：黄山华惠科技有限公司产品；
流平剂：德国德信利化学的PV88；
增光剂：宁波南海化学有限公司701B；
固化促进剂：六安捷通达新材料有限公司SA7318；
沉淀硫酸钡：陕西富化化工有限责任公司的沉淀硫酸钡；
钛白粉：江苏镇钛化工有限公司ZR940+。
按照上述配方组份配料后，投入高速混合机中，混合3min，经螺杆挤出机主机转速45HZ，喂料转速22HZ，挤出温度115℃下熔融挤出，再压片破碎成细片，然后，细片在ACM气流粉碎研磨机中研磨，按主磨转速48HZ，副磨转速29HZ，喂料转速24HZ，筛网过180目，研磨得到抗菌升华转印木纹粉末涂料底粉。
(2)邦定包膜抗菌剂制备：
邦定包膜抗菌剂，包括以下重量组分原料：
有机硅树脂 50％
流平剂 1％
有机抗菌剂 20％
无机抗菌剂 29％
有机硅树脂：道康宁FCA-107；
流平剂：德国德信利化学的PV88；
有机抗菌剂：多菌灵，市售工业级产品；
无机抗菌剂：纳米银，北京德科岛金科技有限公司产品；
所述邦定包膜抗菌剂的具体制备过程如下：
①将有机硅树脂、流平剂按上述比例投入混合机中按照5分钟*3次进行预混合，然后在挤出机上挤出、压片，挤出温度一区100℃，二区110℃，再将片料破碎进行细粉碎，将粗粉通过旋分筛得到20-50微米的细粉为所述抗菌剂底粉；
②按照上述配方比例将抗菌剂底粉加入反应容器中，升温至40-50℃时加入有机抗菌剂、无机抗菌剂，继续升温至55-65℃，在氮气保护下热邦定3-5min，即得邦定包膜抗菌剂。
(3)一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，由底粉和邦定包膜抗菌剂按照如下比例进行干混制成：
底粉 95％
邦定包膜抗菌剂 5％
对比实施例3
本实施例的制备过程同实施例3，不同的是配方中不添加邦定包膜抗菌剂。喷涂工艺包括以下步骤：
(1)粉末涂料采用高压静电喷涂法喷涂到铝型材表面；
(2)将工件放到200℃条件下烘烤10min，使之完全固化；
(3)待工件冷却后，通过真空压纸或胶水贴纸方式，与打印了复合油墨图案的转印纸紧紧接触，在160℃烘烤条件下烘烤5min，复合油墨通过固气相转移→渗透→吸附着色，使转印纸上的油墨渗透到涂层内部20～60微米；
(4)冷却后，撕下转印纸，得到转印后的粉末涂料涂膜。
测试上述实施例和对比例所得涂膜的各种性能指标，测试结果如表1所示：
表1：实施例1-3及对比实施例1-3所得涂膜的各种性能指标
抗菌性能测定：
按照国家标准GB/T 21866-2008抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果对实施例1-3及对比例1-3进行抗菌性能和抗菌耐久性能的测定，结果如表2、表3所示：
表2：抗菌性能实验结果
表3：抗菌耐久性能实验结果
由表2和表3可知，添加邦定包膜抗菌剂后，涂料的抗菌能力达到99％以上，同时其抗菌耐久性也提高至91％以上，而不添加邦定包膜抗菌剂制备的粉末涂料的抗菌性能和抗菌耐久性都有所降低。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，其特征在于，由底粉和邦定包膜抗菌剂按照如下比例进行干混制成：
底粉 95％-97％
邦定包膜抗菌剂 3％-5％。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，其特征在于，所述底粉包括以下重量组分原料：
聚酯树脂 50-70％
TGIC 4-6％
流平剂 0-1.5％
增光剂 0.5-1％
安息香 0.2-0.8％
固化促进剂 0-2％
颜填料 10-45％；
按照上述配方组份配料后，投入高速混合机中，混合，经螺杆挤出机在100℃-125℃下熔融挤出，再压片破碎成细片，然后，细片在ACM气流粉碎研磨机中研磨，过筛，得到抗菌升华转印木纹粉末涂料底粉。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，其特征在于，所述邦定包膜抗菌剂包括以下重量组分原料：
有机硅树脂 50-80％
流平剂 1-2％
有机抗菌剂 5-20％
无机抗菌剂 15-30％。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，其特征在于，所述邦定包膜抗菌剂的具体制备过程如下：
①将有机硅树脂和流平剂按照一定比例投入高速混合机中进行预混合，然后在挤出机上挤出、压片，再将片料破碎进行细粉碎，将粗粉通过旋分筛得到20-50微米的细粉为抗菌剂底粉；
②按照上述配方比例将抗菌剂底粉加入邦定机中，升温至40-50℃时加入有机抗菌剂、无机抗菌剂，继续升温至55-65℃，在氮气保护下热邦定3-5min，即得邦定包膜抗菌剂。
5.根据权利要求3所述的一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，其特征在于，所述有机硅树脂外观为无色至浅黄色片状或颗粒，Tg为50-64℃，羟基含量为3.5-8.5％。
6.根据权利要求3所述的一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，其特征在于，所述有机抗菌剂为固体有机抗菌剂，包括异噻唑类，如1，2-苯并异噻唑-3-酮、异噻唑酮类，如1，2-苯并异噻唑-3-酮、苯并咪唑类，如多菌灵一种，粒径≤20μm。
7.根据权利要求3所述的一种抗菌升华转印木纹粉末涂料组合物，其特征在于，所述无机抗菌剂为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米银中的一种。
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