CN112048227A - 一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法。包括采用在抗菌填料中添加的苯扎溴铵、硅溶胶、纳米锌配合，实现了在抗菌填料在干燥过程中，苯扎溴铵阻碍了硅溶胶中胶体的缩合，产生了孔道，而孔道又被纳米锌填充后从而使得抗菌填料在微观形成更加致密的表面结构，从而当粉末涂料喷涂成型后使得涂层具有缓释抗菌作用和耐溶出性，从而具有更强的抗菌能力。

Description

一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是与一般涂料完全不同的形态，它是以微细粉末状态存在的,生产和使用的过程不涉及溶剂，所以称为粉末涂料。粉末涂料的主要特点有：无害、高效率、节省资源和环保。
随着粉末涂料的专精向发展，市场逐渐对具有特殊功能的粉末涂料有强烈需求，例如在粉末涂料的抗菌性上有了更加高的追求，但是市面上的粉末涂料抗菌性能不尽如人意，并不能满足市场需求，急需一种具有优秀持续抗菌性能的粉末涂料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法，采用在抗菌填料中添加的苯扎溴铵、硅溶胶、纳米锌配合，实现了在抗菌填料在干燥过程中，苯扎溴铵阻碍了硅溶胶中胶体的缩合，产生了孔道，而孔道又被纳米锌填充后从而使得抗菌填料在微观形成更加致密的表面结构，从而当粉末涂料喷涂成型后使得涂层具有缓释抗菌作用和耐溶出性，从而具有更强的抗菌能力。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：所述粉末涂料主要以下重量份的原料制成：包括环氧树脂70-80份、抗菌填料10-20份、颜填料10-20份、流平剂1-3份、固化剂5-10份；
所述抗菌填料制备方法如下：
a、在去离子水中加入1-5重量份的聚羧酸铵盐类分散剂搅拌均匀，然后加入50-80重量份的纳米锌粉，搅拌均匀后，滴加异丙醇胺将pH值调整至8.5-9，然后通过球磨机研磨，得到纳米锌分散液；
b、将硅溶胶在搅拌状态下加入步骤a中制备的纳米锌分散液，充分混合后得到改性硅溶胶，所述硅溶胶的二氧化硅质量分数为30%，胶粒尺寸为5-12nm，pH为8.5-9；
c、将苯扎溴铵与去离子水按1-3:10的比例充分混合至溶解；然后在搅拌状态下加入步骤b中制得的改性硅溶胶，充分搅拌至溶液变成白色膏状物；
d、将步骤c制得的白色膏状物置于烘干箱中烘干后，得到白色粉末，将粉末研磨，即得到抗菌填料。
进一步优化本技术方案，所述抗菌填料制备方法的步骤c中，苯扎溴铵溶液与改性硅溶胶比例为2:3-6。
进一步优化本技术方案，所述抗菌填料制备方法的步骤d中，烘干箱温度为80-95℃，烘干时间为15-30h。
进一步优化本技术方案，所述抗菌填料制备方法的步骤d中，将白色粉末研磨至颗粒度在50-70μm。
进一步优化本技术方案，所述颜填料为沉淀硫酸钡、钛白粉混合而成。
进一步优化本技术方案，所述流平剂为聚丙烯酸酯、含硅丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维素混合而成。
进一步优化本技术方案，所述固化剂为异氰酸酯固化剂、聚氨酯树脂固化剂或聚酯树脂固化剂中的至少一种。
进一步优化本技术方案，将环氧树脂、抗菌填料、颜填料、流平剂、固化剂加入高速混合搅拌器内，混合完成后将混合物放入螺杆挤出机中，熔融挤出，压片粉碎，即可制得最终粉末涂料。
进一步优化本技术方案，所述混合搅拌器温度为60-70℃，混合时间为50分钟。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、抗菌填料中添加的苯扎溴铵、硅溶胶、纳米锌配合，有利的保证了在抗菌填料在干燥过程中，苯扎溴铵阻碍了硅溶胶中胶体的缩合，产生了孔道，而孔道又被纳米锌填充后从而使得抗菌填料在微观形成更加致密的表面结构，从而当粉末涂料喷涂成型后使得涂层具有缓释抗菌作用和耐溶出性，从而具有更强的抗菌能力。
附图说明
图1为一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法的的防霉试验效果对比。
图2为一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法的抗菌性能实验结果对比。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
具体实施方式：
所述粉末涂料主要以下重量份的原料制成：包括环氧树脂70-80份、抗菌填料10-20份、颜填料10-20份、流平剂1-3份、固化剂5-10份；
所述抗菌填料制备方法如下：
a、在去离子水中加入1-5重量份的聚羧酸铵盐类分散剂搅拌均匀，然后加入50-80重量份的纳米锌粉，搅拌均匀后，滴加异丙醇胺将pH值调整至8.5-9，然后通过球磨机研磨，得到纳米锌分散液；
b、将硅溶胶在搅拌状态下加入步骤a中制备的纳米锌分散液，充分混合后得到改性硅溶胶，所述硅溶胶的二氧化硅质量分数为30%，胶粒尺寸为5-12nm，pH为8.5-9；
c、将苯扎溴铵与去离子水按1-3:10的比例充分混合至溶解；然后在搅拌状态下加入步骤b中制得的改性硅溶胶，充分搅拌至溶液变成白色膏状物；
d、将步骤c制得的白色膏状物置于烘干箱中烘干后，得到白色粉末，将粉末研磨，即得到抗菌填料。
所述抗菌填料制备方法的步骤c中，苯扎溴铵溶液与改性硅溶胶比例为2:3-6；
所述抗菌填料制备方法的步骤d中，烘干箱温度为80-95℃，烘干时间为15-30h；
所述抗菌填料制备方法的步骤d中，将白色粉末研磨至颗粒度在50-70μm；
所述颜填料为沉淀硫酸钡、钛白粉混合而成；
所述固化剂为异氰酸酯固化剂、聚氨酯树脂固化剂或聚酯树脂固化剂中的至少一种；
将环氧树脂、抗菌填料、颜填料、流平剂、固化剂加入高速混合搅拌器内，混合完成后将混合物放入双螺杆挤出机中，熔融挤出，压片粉碎，即可制得最终粉末涂料；
所述混合搅拌器温度为60-70℃，混合时间为50分钟。
实施例一
所述粉末涂料主要以下重量份的原料制成（单位：kg）：包括环氧树脂70份、抗菌填料10份、颜填料10份、流平剂1份、固化剂5份；
所述抗菌填料制备方法如下：
a、在去离子水中加入1重量份的聚羧酸铵盐类分散剂搅拌均匀，然后加入50重量份的纳米锌粉，搅拌均匀后，滴加异丙醇胺将pH值调整至8.5-9，然后通过球磨机研磨，得到纳米锌分散液；
b、将硅溶胶在搅拌状态下加入步骤a中制备的纳米锌分散液，充分混合后得到改性硅溶胶，所述硅溶胶的二氧化硅质量分数为30%，胶粒尺寸为5-12nm，pH为8.5-9；
c、将苯扎溴铵与去离子水按1:10的比例充分混合至溶解；然后在搅拌状态下加入步骤b中制得的改性硅溶胶，充分搅拌至溶液变成白色膏状物；
d、将步骤c制得的白色膏状物置于烘干箱中烘干后，得到白色粉末，将粉末研磨，即得到抗菌填料。
所述抗菌填料制备方法的步骤c中，苯扎溴铵溶液与改性硅溶胶比例为2:3；
所述抗菌填料制备方法的步骤d中，烘干箱温度为80℃，烘干时间为15h；
所述抗菌填料制备方法的步骤d中，将白色粉末研磨至颗粒度在50-70μm；
所述颜填料为沉淀硫酸钡、钛白粉混合而成；
所述固化剂为异氰酸酯固化剂；
将环氧树脂、抗菌填料、颜填料、流平剂、固化剂加入高速混合搅拌器内，混合完成后将混合物放入双螺杆挤出机中，熔融挤出，压片粉碎，即可制得最终粉末涂料；
所述混合搅拌器温度为60℃，混合时间为50分钟。
实施例二
所述粉末涂料主要以下重量份的原料制成（单位：kg）：包括环氧树脂80份、抗菌填料20份、颜填料20份、流平剂3份、固化剂10份；
所述抗菌填料制备方法如下：
a、在去离子水中加入5重量份的聚羧酸铵盐类分散剂搅拌均匀，然后加入80重量份的纳米锌粉，搅拌均匀后，滴加异丙醇胺将pH值调整至8.5-9，然后通过球磨机研磨，得到纳米锌分散液；
b、将硅溶胶在搅拌状态下加入步骤a中制备的纳米锌分散液，充分混合后得到改性硅溶胶，所述硅溶胶的二氧化硅质量分数为30%，胶粒尺寸为5-12nm，pH为8.5-9；
c、将苯扎溴铵与去离子水按3:10的比例充分混合至溶解；然后在搅拌状态下加入步骤b中制得的改性硅溶胶，充分搅拌至溶液变成白色膏状物；
d、将步骤c制得的白色膏状物置于烘干箱中烘干后，得到白色粉末，将粉末研磨，即得到抗菌填料。
所述抗菌填料制备方法的步骤c中，苯扎溴铵溶液与改性硅溶胶比例为2:6；
所述抗菌填料制备方法的步骤d中，烘干箱温度为80-95℃，烘干时间为30h；
所述抗菌填料制备方法的步骤d中，将白色粉末研磨至颗粒度在50-70μm；
所述颜填料为沉淀硫酸钡、钛白粉混合而成；
所述固化剂为聚氨酯树脂固化剂；
将环氧树脂、抗菌填料、颜填料、流平剂、固化剂加入高速混合搅拌器内，混合完成后将混合物放入双螺杆挤出机中，熔融挤出，压片粉碎，即可制得最终粉末涂料；
所述混合搅拌器温度为70℃，混合时间为50分钟。
效果验证
本发明抗菌粉末涂料的防霉试验效果如图1所示；
发明人将本发明抗菌粉末涂料与普通粉末涂料分别做了抗菌性能试验，其试验结果如图2所示；
综上可见，本发明的抗菌和防霉效果与普通粉末涂料相比，有较大的改善，可以推广应用。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法，其特征在于：所述粉末涂料主要以下重量份的原料制成：包括环氧树脂70-80份、抗菌填料10-20份、颜填料10-20份、流平剂1-3份、固化剂5-10份；
所述抗菌填料制备方法如下：
a、在去离子水中加入1-5重量份的聚羧酸铵盐类分散剂搅拌均匀，然后加入50-80重量份的纳米锌粉，搅拌均匀后，滴加异丙醇胺将pH值调整至8.5-9，然后通过球磨机研磨，得到纳米锌分散液；
b、将硅溶胶在搅拌状态下加入步骤a中制备的纳米锌分散液，充分混合后得到改性硅溶胶，所述硅溶胶的二氧化硅质量分数为30%，胶粒尺寸为5-12nm，pH为8.5-9；
c、将苯扎溴铵与去离子水按1-3:10的比例充分混合至溶解；然后在搅拌状态下加入步骤b中制得的改性硅溶胶，充分搅拌至溶液变成白色膏状物；
d、将步骤c制得的白色膏状物置于烘干箱中烘干后，得到白色粉末，将粉末研磨，即得到抗菌填料。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法，其特征在于：所述抗菌填料制备方法的步骤c中，苯扎溴铵溶液与改性硅溶胶比例为2:3-6。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法，其特征在于：所述抗菌填料制备方法的步骤d中，烘干箱温度为80-95℃，烘干时间为15-30h。
4.根据权利要求1所述的一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法，其特征在于：所述抗菌填料制备方法的步骤d中，将白色粉末研磨至颗粒度在50-70μm。
5.根据权利要求1所述的一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法，其特征在于：所述颜填料为沉淀硫酸钡、钛白粉混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法，其特征在于：所述流平剂为聚丙烯酸酯、含硅丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维素混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法，其特征在于：所述固化剂为异氰酸酯固化剂、聚氨酯树脂固化剂或聚酯树脂固化剂中的至少一种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种具有抗菌功能的粉末涂料制备方法，其特征在于：将环氧树脂、抗菌填料、颜填料、流平剂、固化剂加入高速混合搅拌器内，混合完成后将混合物放入双螺杆挤出机中，熔融挤出，压片粉碎，即可制得最终粉末涂料。
9.根据权利要求8所述的一种具有抗菌功能的粉末涂料制备方法，其特征在于：所述混合搅拌器温度为60-70℃，混合时间为50分钟。
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Application publication date: 20201208