CN115011214B - 一种具有光催化功能的粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有光催化功能的粉末涂料及其制备方法，属于涂料技术领域，所述涂料由环氧树脂、端羧基聚酯树脂、光感剂、阻燃剂、固化促进剂、流平剂、脱气剂、颜填料组成；本发明通过纳米粉末表面改性和特殊的分散方法，使光催化功能的纳米级粉末在涂料涂层中实现纳米级分散，得到了常规性能优异，光催化性能好，具有较好污染物降解性能和较佳抗菌抗病毒性能的粉末涂料。

Description

一种具有光催化功能的粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有光催化功能的粉末涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
光触媒也称作光催化剂，是一种具有光催化功能的半导体材料，其中以纳米二氧化钛为代表，它们可以在太阳光或者紫外灯的照射下，催化与光合作用相似的反应，使空气中的氧气和水分子被激发，形成氢氧自由基和超氧化物阴离子自由基，这些活泼自由基与空气中的有机污染物反应，把有机污染物不断降解成无害的二氧化碳和水，从而达到净化空气的目的，活泼的氢氧自由基和超氧化物阴离子自由基还能与细菌、病毒含有的有机物发生反应，导致细菌和病毒的死亡，此外权威研究已经表明光触媒可以将微生物细胞中的辅酶a光化学氧化，降低细胞代谢活性，抑制细胞呼吸，并最终导致细胞死亡。
纳米二氧化钛和纳米氧化锌，有着独特的颜色效应、光催化作用及紫外线屏蔽等功能，二者在汽车工业、工业催化剂、防晒化妆品、废水处理、室内污染物降解处理、杀菌、文物保护和环保等方面有着广阔的应用前景。但未经过处理的纳米二氧化钛和纳米氧化锌，本身存在一定的缺陷，表面是亲水的， 在有机介质中不能很好的分散。特别在涂料工业，纳米二氧化钛和纳米氧化锌的润湿与分散问题更多地受到了人们的关注，因此对纳米二氧化钛和纳米氧化锌进行表面改性并采用高效的方法使其达到纳米级分散，对发挥二者的光催化功能具有重要意义。
现有技术中具有光催化性能的纳米级粉末在涂料中应用时，仍存在难以实现纳米级分散，进而导致涂料的常规性能降低，光催化性能差，最终导致涂料所成涂层的污染物降解性能和抗菌抗病毒性能很差或根本没有这些功能性。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种具有光催化功能的粉末涂料及其制备方法，实现以下发明目的：通过纳米粉末表面改性和特殊的分散方法，使光催化功能的纳米级粉末在涂料涂层中实现纳米级分散，进而得到常规性能优异，光催化性能好，具有较好污染物降解性能和较佳抗菌抗病毒性能的粉末涂料。
为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：
一种具有光催化功能的粉末涂料及其制备方法，所述光催化功能的涂料的具体配方，以重量份计包括：
180~230份环氧树脂、
20~50份端羧基聚酯树脂、
5~9份光感剂、
15~25份阻燃剂、
1~1.6份固化促进剂、
1~2.5份流平剂、
1.5~3份脱气剂、
10~28份颜填料；
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述端羧基聚酯树脂的玻璃化转变温度为63~69℃，酸值39~55mgKOH/g；
所述阻燃剂为多溴联苯醚；
所述固化促进剂为2-甲基咪唑；
所述流平剂为聚乙烯醇缩丁醛，其玻璃化温度为65~80℃，数均分子量为30000~40000g/mol；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为滑石粉，粒径为10~30微米；
以下是对上述技术方案的进一步改进：
步骤1、光感剂的制备
（1）纳米混合粉末的改性
将棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水混合后，控制温度60~85℃，搅拌速率4000~6000转/分下，向其中缓慢加入纳米二氧化钛粉末和纳米氧化锌粉末，加料完毕后，滴加硫酸，将反应体系的pH值调节至4~5.3，搅拌反应3~5小时后，降至室温，离心分离，得到的固体用去离子水洗涤至洗出液pH=6.7~7.0，然后将洗涤后的固体放于75~95℃环境中干燥1~2小时后，得到改性的纳米混合粉末；
所述纳米二氧化钛粉末的粒径为10~60nm；
所述纳米氧化锌粉末的粒径为10~60nm；
所述棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水、纳米二氧化钛粉末、纳米氧化锌粉末的质量比为2~7:4~9:15~25:50~80:5~9:3~6；
（2）纳米混合粉末分散液的制备
将羧基硅油和乙二醇单乙醚混合后，控制搅拌速率5000~7500转/分下，向其中缓慢加入改性的纳米混合粉末，加料完毕后，继续搅拌分散2~4小时，然后将液体转移至旋转蒸发仪中，控制负压-95~-85KPa，温度90~105℃下，脱除乙二醇单乙醚，将液体中乙二醇单乙醚含量脱除至0.01~0.02wt%后，降至室温，得到的纳米混合粉末分散液即为光感剂；
所述羧基硅油的粘度为5000~9000CPS，数均分子量为3000~6000g/mol，羧基含量为1.6~2.1wt%；
所述羧基硅油、乙二醇单乙醚、纳米混合粉末的质量比为8~20:6~10:2~9。
步骤2、粉末涂料的制备
按涂料具体配方中各原料的质量配比称取各原料，先将环氧树脂、端羧基聚酯树脂、阻燃剂、流平剂投放到混料缸中，混合并破碎20~30分钟后，再加入固化促进剂、脱气剂、颜填料，混合破碎15~25分钟后，将粉末状混合料和光感剂送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在300~500r/min，温度控制在95~120℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机研磨，过筛、分级后即得到具有光催化功能的粉末涂料。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
1、本发明通过纳米粉末表面改性和特殊的分散方法，使光催化功能的纳米级粉末在涂料涂层中实现纳米级分散，得到了常规性能优异，光催化性能好，具有较好污染物降解性能和较佳抗菌抗病毒性能的粉末涂料；
2、本发明得到的粉末涂料，涂膜厚度68~71μm时，胶化时间107~112s，涂膜外观平整光滑，硬度1H，附着力0级，耐冲击性82~86cm，耐弯曲性1.5~2mm，光泽度85~89，耐碱性（5wt%NaOH溶液）718~730小时无异常，耐酸性（3wt%HCl溶液）619~630小时无异常，耐沸水性516~528小时无异常，耐湿热性1039~1054小时无异常，耐人工老化1706~1721小时变色、失光≤2级、无开裂剥落现象；
3、本发明得到的粉末涂料，对甲醛的降解净化效率为62.1~65.6%，对大肠杆菌的总抗菌率＞99.9%，对金黄色葡萄球菌的总抗菌率＞99.9%，对白色念珠菌的总抗菌率为96.3~96.5%，光催化抗菌贡献率为89.1~94.2%，抗病毒活性率R’=81.9~82.78%，抗病毒活性值R[lg(TCID50/cm2)]=0.7；
4、本发明在纳米混合粉末的改性步骤中，季戊四醇在硫酸的催化作用下，同时在棕榈酸钠的分散与润湿作用下，纳米二氧化钛粉末和纳米氧化锌粉末表面羟基与季戊四醇反应，提高了前述两种粉末的表面疏水性，使这两种粉末能够在纳米混合粉末分散液的制备过程中以纳米级尺度分散在羧基硅油和乙二醇单乙醚组成的液体中，最终保证了纳米级粉末在粉末涂料成品中的纳米级分散；
5、本发明中设计了羧基硅油分散液体系，使改性后的纳米级粉末能够均匀分散在该体系中，同时羧基硅油作为粉末涂料热固化时的交联固化剂，能够在保证纳米级粉末均匀分散的前提下，进一步增强粉末涂料所成涂层的常规性能；
6、本发明通过纳米二氧化钛和纳米氧化锌的复配光催化剂，进一步整合了这两种光触媒的优点，这种复配的光催化剂能够在可见光下形成氢氧自由基和超氧化物阴离子自由基，使粉末涂料涂层能够在可见光下拥有优异的抗菌抗病毒性能。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：一种具有光催化功能的粉末涂料及其制备方法
所述光催化功能的涂料的具体配方，以重量份计包括：
200份环氧树脂、
35份端羧基聚酯树脂、
7份光感剂、
20份阻燃剂、
1.3份固化促进剂、
2份流平剂、
2份脱气剂、
20份颜填料；
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述端羧基聚酯树脂的玻璃化转变温度为66℃，酸值45mgKOH/g；
所述阻燃剂为多溴联苯醚；
所述固化促进剂为2-甲基咪唑；
所述流平剂为聚乙烯醇缩丁醛，其玻璃化温度为70℃，数均分子量为35460g/mol；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为滑石粉，粒径为20微米。
1、光感剂的制备
（1）纳米混合粉末的改性
将棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水混合后，控制温度75℃，搅拌速率5000转/分下，向其中缓慢加入纳米二氧化钛粉末和纳米氧化锌粉末，加料完毕后，滴加硫酸，将反应体系的pH值调节至4.6，搅拌反应4小时后，降至室温，离心分离，得到的固体用去离子水洗涤至洗出液pH=6.8，然后将洗涤后的固体放于85℃环境中干燥1.5小时后，得到改性的纳米混合粉末；
所述纳米二氧化钛粉末的粒径为30nm；
所述纳米氧化锌粉末的粒径为30nm；
所述棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水、纳米二氧化钛粉末、纳米氧化锌粉末的质量比为4:7:20:60:7:5；
（2）纳米混合粉末分散液的制备
将羧基硅油和乙二醇单乙醚混合后，控制搅拌速率6000转/分下，向其中缓慢加入改性的纳米混合粉末，加料完毕后，继续搅拌分散3小时，然后将液体转移至旋转蒸发仪中，控制负压-90KPa，温度100℃下，脱除乙二醇单乙醚，将液体中乙二醇单乙醚含量脱除至0.015wt%后，降至室温，得到的纳米混合粉末分散液即为光感剂；
所述羧基硅油的粘度为7000CPS，数均分子量为4500g/mol，羧基含量为1.8wt%；
所述羧基硅油、乙二醇单乙醚、改性的纳米混合粉末的质量比为15:8:7。
2、粉末涂料的制备
按涂料具体配方中各原料的质量配比称取各原料，先将环氧树脂、端羧基聚酯树脂、阻燃剂、流平剂投放到混料缸中，混合并破碎25分钟后，再加入固化促进剂、脱气剂、颜填料，混合破碎20分钟后，将粉末状混合料和光感剂送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在400r/min，温度控制在110℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机研磨，过筛、分级后即得到具有光催化功能的粉末涂料。
实施例2：一种具有光催化功能的粉末涂料及其制备方法
所述光催化功能的涂料的具体配方，以重量份计包括：
180份环氧树脂、
20份端羧基聚酯树脂、
5份光感剂、
15份阻燃剂、
1份固化促进剂、
1份流平剂、
1.5份脱气剂、
10份颜填料；
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述端羧基聚酯树脂的玻璃化转变温度为63℃，酸值39mgKOH/g；
所述阻燃剂为多溴联苯醚；
所述固化促进剂为2-甲基咪唑；
所述流平剂为聚乙烯醇缩丁醛，其玻璃化温度为65℃，数均分子量为30000g/mol；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为滑石粉，粒径为10微米。
1、光感剂的制备
（1）纳米混合粉末的改性
将棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水混合后，控制温度60℃，搅拌速率4000转/分下，向其中缓慢加入纳米二氧化钛粉末和纳米氧化锌粉末，加料完毕后，滴加硫酸，将反应体系的pH值调节至4，搅拌反应3小时后，降至室温，离心分离，得到的固体用去离子水洗涤至洗出液pH=6.7，然后将洗涤后的固体放于75℃环境中干燥1小时后，得到改性的纳米混合粉末；
所述纳米二氧化钛粉末的粒径为10nm；
所述纳米氧化锌粉末的粒径为10nm；
所述棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水、纳米二氧化钛粉末、纳米氧化锌粉末的质量比为2:4:15:50:5:3；
（2）纳米混合粉末分散液的制备
将羧基硅油和乙二醇单乙醚混合后，控制搅拌速率5000转/分下，向其中缓慢加入改性的纳米混合粉末，加料完毕后，继续搅拌分散2小时，然后将液体转移至旋转蒸发仪中，控制负压-95KPa，温度90℃下，脱除乙二醇单乙醚，将液体中乙二醇单乙醚含量脱除至0.01wt%后，降至室温，得到的纳米混合粉末分散液即为光感剂；
所述羧基硅油的粘度为5000CPS，数均分子量为3000g/mol，羧基含量为1.6wt%；
所述羧基硅油、乙二醇单乙醚、改性的纳米混合粉末的质量比为8:6:2。
2、粉末涂料的制备
按涂料具体配方中各原料的质量配比称取各原料，先将环氧树脂、端羧基聚酯树脂、阻燃剂、流平剂投放到混料缸中，混合并破碎20分钟后，再加入固化促进剂、脱气剂、颜填料，混合破碎15分钟后，将粉末状混合料和光感剂送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在300r/min，温度控制在95℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机研磨，过筛、分级后即得到具有光催化功能的粉末涂料。
实施例3：一种具有光催化功能的粉末涂料及其制备方法
所述光催化功能的涂料的具体配方，以重量份计包括：
230份环氧树脂、
50份端羧基聚酯树脂、
9份光感剂、
25份阻燃剂、
1.6份固化促进剂、
2.5份流平剂、
3份脱气剂、
28份颜填料；
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述端羧基聚酯树脂的玻璃化转变温度为69℃，酸值55mgKOH/g；
所述阻燃剂为多溴联苯醚；
所述固化促进剂为2-甲基咪唑；
所述流平剂为聚乙烯醇缩丁醛，其玻璃化温度为80℃，数均分子量为40000g/mol；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为滑石粉，粒径为30微米。
1、光感剂的制备
（1）纳米混合粉末的改性
将棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水混合后，控制温度85℃，搅拌速率6000转/分下，向其中缓慢加入纳米二氧化钛粉末和纳米氧化锌粉末，加料完毕后，滴加硫酸，将反应体系的pH值调节至5.3，搅拌反应5小时后，降至室温，离心分离，得到的固体用去离子水洗涤至洗出液pH=7.0，然后将洗涤后的固体放于95℃环境中干燥2小时后，得到改性的纳米混合粉末；
所述纳米二氧化钛粉末的粒径为60nm；
所述纳米氧化锌粉末的粒径为60nm；
所述棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水、纳米二氧化钛粉末、纳米氧化锌粉末的质量比为7:9:25:80:9:6；
（2）纳米混合粉末分散液的制备
将羧基硅油和乙二醇单乙醚混合后，控制搅拌速率7500转/分下，向其中缓慢加入改性的纳米混合粉末，加料完毕后，继续搅拌分散4小时，然后将液体转移至旋转蒸发仪中，控制负压-85KPa，温度105℃下，脱除乙二醇单乙醚，将液体中乙二醇单乙醚含量脱除至0.02wt%后，降至室温，得到的纳米混合粉末分散液即为光感剂；
所述羧基硅油的粘度为9000CPS，数均分子量为6000g/mol，羧基含量为2.1wt%；
所述羧基硅油、乙二醇单乙醚、改性的纳米混合粉末的质量比为20:10:9。
2、粉末涂料的制备
按涂料具体配方中各原料的质量配比称取各原料，先将环氧树脂、端羧基聚酯树脂、阻燃剂、流平剂投放到混料缸中，混合并破碎30分钟后，再加入固化促进剂、脱气剂、颜填料，混合破碎25分钟后，将粉末状混合料和光感剂送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在500r/min，温度控制在120℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机研磨，过筛、分级后即得到具有光催化功能的粉末涂料。
对比例1：实施例1基础上，光感剂的制备步骤中，纳米混合粉末不做改性
所述光催化功能的涂料的具体配方，同于实施例1。
1、光感剂的制备
（1）不进行纳米混合粉末的改性
（2）纳米混合粉末分散液的制备
将羧基硅油和乙二醇单乙醚混合后，控制搅拌速率6000转/分下，向其中缓慢加入纳米混合粉末，加料完毕后，继续搅拌分散3小时，然后将液体转移至旋转蒸发仪中，控制负压-90KPa，温度100℃下，脱除乙二醇单乙醚，将液体中乙二醇单乙醚含量脱除至0.015wt%后，降至室温，得到的纳米混合粉末分散液即为光感剂；
所述羧基硅油的粘度为7000CPS，数均分子量为4500g/mol，羧基含量为1.8wt%；
所述羧基硅油、乙二醇单乙醚、纳米混合粉末的质量比为15:8:7；
所述纳米混合粉末由纳米二氧化钛粉末和纳米氧化锌粉末组成；
所述纳米二氧化钛粉末和纳米氧化锌粉末的质量比为7:5；
2、粉末涂料的制备，同于实施例1。
对比例2：实施例1基础上，光感剂的制备步骤中，不进行纳米混合粉末分散液的制备
所述光催化功能的涂料的具体配方，同于实施例1。
1、光感剂的制备
（1）纳米混合粉末的改性
具体操作同于实施例1，得到改性的纳米混合粉末即为光感剂；
2、粉末涂料的制备，同于实施例1。
性能测试：
一、常规性能测试：
按照HG/T2006-2006标准测试具有光催化功能的粉末涂料的胶化时间、涂膜外观、涂膜厚度、硬度、附着力、耐冲击性、耐弯曲性、光泽度、耐碱性、耐酸性、耐沸水性、耐湿热性、耐人工老化等常规性能；
常规性能测试结果见表1：
表1
Figure 846844DEST_PATH_IMAGE001
从表1中可以看到，与实施例1、2、3相比，纳米混合粉末不做改性的对比例1，最终所得涂料的常规性能均差于实施例1、2、3，这是因为纳米混合粉末容易团聚，不做改性，难以在分散液中均匀分散，导致最终难以在粉末涂料中达到纳米尺度的分散，影响了粉末涂料所成涂层的宏观性能；对比例2中，不进行纳米混合粉末分散液的制备，这样纳米粉末以固态的形式直接和粉末状树脂物料混合，难以在粉末涂料中达到纳米尺度的均匀分散，再者羧基硅油在粉末涂料热喷涂固化过程中能起到交联固化的作用，纳米粉末分散不均匀和不加入羧基硅油这两者叠加起来，对粉末涂料所成涂层的性能影响很大，表1中数据可以直观看到，对比例2的各项性能相比实施例均有大幅下降。
二、紫外光下对甲醛的光催化降解测试
依据JC/T1074-2008 室内空气净化功能涂覆材料净化性能和GB/T16129-1995居住区大气中甲醛卫生检验标准方法—分光光度法进行测试；
试验方法：试样设备为1m³的试验舱、智能恒流大气采样器、紫外可见分光光度计；试验条件为环境温度（20±2）℃，环境湿度（50±10）%RH；测试操作为将实施例1、2、3和对比例1、2得到的样品热喷涂成涂层后，每个样品得到的涂层裁切出6块400mm×400mm的样板放入试验舱，样板与舱壁成30°角，样板距离舱底部300mm，将一玻璃平皿放入试验舱的底部，关闭舱门，然后用微量注射器取3微升分析纯甲醛，通过注射孔滴在玻璃平皿内，密闭注射孔，打开两舱内紫外灯，密闭1小时后采集舱内气体测试其浓度，此浓度为初始浓度n01，48小时后开启舱内风扇运转30分钟后关闭，采集舱内气体测试其浓度，对比舱终止浓度为n1，样品舱终止浓度为n11，净化效率r=（n1-n11）/n1×100%（n1为对比舱所测气体终止浓度，n11为样品舱所测气体终止浓度），所测结果见表2：
表2
Figure 620109DEST_PATH_IMAGE002
表2中数据可以看到，相比实施例1、2、3，对比例1和对比例2的净化效率都大幅下降，这是因为纳米粉末不改性和不制备含羧基硅油的分散液，具有光催化功能的纳米二氧化钛粉末和纳米氧化锌粉末都难以达到纳米尺度的均匀分散，这会严重影响光催化分解甲醛的效果，尤其是不制备含羧基硅油的分散液，光催化分解甲醛的效果最差。
三、可见光下的抗菌性能测试
依据GB/T30706-2014光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价，对实施例1、2、3和对比例1、2所得样品制备出的涂层进行抗菌性能评价；
光源波长为500nm，色温为5000K，光照强度1400lx，光照时间24h；
总抗菌率R1（%）=（作用后明条件空白平均活菌数—作用后明条件样品平均活菌数）÷作用后明条件空白平均活菌数×100%
光催化抗菌贡献率R2（%）=[（作用后明条件空白平均活菌数—作用后明条件样品平均活菌数）—（作用后暗条件空白平均活菌数—作用后暗条件样品平均活菌数）]÷（作用后明条件空白平均活菌数—作用后明条件样品平均活菌数）×100%
测试结果见表3、表4：
表3
Figure 321218DEST_PATH_IMAGE004
表4
Figure 952313DEST_PATH_IMAGE006
表3和表4中可以看到，相比实施例1、2、3，对比例1和对比例2的抗菌性能都大幅下降，对比例2下降最为显著，这是因为对比例1和对比例2中，具有光催化性能的纳米粉末没有实现纳米级分散，难以发挥纳米粉末的光催化功能，导致涂层最终的抗菌性能非常差。
四、可见光下的抗病毒性能测试
依据GB/T30706-2014光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价，同时参照ISO21702-2019塑料和其他非多孔表面抗病毒活性的测定，对实施例1、2、3和对比例1、2所得样品制备出的涂层进行抗病毒性能评价，测试病毒为人冠状病毒（HCoV-229E），宿主为MRC-5细胞；
光源波长为500nm，色温为5000K，光照强度1400lx；
测试结果见表5和表6：
表5
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表6
Figure 348045DEST_PATH_IMAGE008
抗病毒活性值：R=(Ut-U0)-(At-U0)=Ut-At
式中：R为抗病毒活性值；
U0为未经抗病毒处理试样接种后即时回收的病毒滴度对数平均值；
Ut为未经抗病毒处理试样接种规定时间后回收的病毒滴度对数平均值；
At为经抗病毒处理试样接种规定时间后回收的病毒滴度对数平均值；
抗病毒活性率：R’=（B-C）÷B×100%
式中：
R’为抗病毒活性率；
B为未经抗病毒处理试样接种规定时间后回收的病毒滴度平均值；
C为经抗病毒处理试样接种规定时间后回收的病毒滴度平均值；
从表5和表6中可以看到，相比实施例1、2、3，对比例1和对比例2的抗病毒性能都大幅下降，对比例2下降最为严重，这是因为对比例1和对比例2中，具有光催化性能的纳米粉末没有实现纳米级分散，尤其对比例2中，固态粉末形式的添加，纳米粉末团聚严重，根本无法发挥纳米粉末的光催化功能，最终得到涂层光催化功能很微弱，几乎没有抗病毒性能。

Claims (2)

1.一种具有光催化功能的粉末涂料，其特征在于：所述具有光催化功能的粉末涂料的具体配方，以重量份计包括：
200份环氧树脂、
35份端羧基聚酯树脂、
7份光感剂、
20份阻燃剂、
1.3份固化促进剂、
2份流平剂、
2份脱气剂、
20份颜填料；
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述端羧基聚酯树脂的玻璃化转变温度为66℃，酸值45mgKOH/g；
所述阻燃剂为多溴联苯醚；
所述固化促进剂为2-甲基咪唑；
所述流平剂为聚乙烯醇缩丁醛，其玻璃化温度为70℃，数均分子量为35460g/mol；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为滑石粉，粒径为20μm；
所述光感剂，其制备包括纳米混合粉末的改性和纳米混合粉末分散液的制备两个步骤；
所述纳米混合粉末的改性，其方法为将棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水混合后，控制温度75℃，搅拌速率5000转/分下，向其中缓慢加入纳米二氧化钛粉末和纳米氧化锌粉末，加料完毕后，滴加硫酸，将反应体系的pH值调节至4.6，搅拌反应4小时后，降至室温，离心分离，得到的固体用去离子水洗涤至洗出液pH=6.8，然后将洗涤后的固体放于85℃环境中干燥1.5小时后，得到改性的纳米混合粉末；
所述纳米混合粉末分散液的制备，其方法为将羧基硅油和乙二醇单乙醚混合后，控制搅拌速率6000转/分下，向其中缓慢加入改性的纳米混合粉末，加料完毕后，继续搅拌分散3小时，然后将液体转移至旋转蒸发仪中，控制负压-90KPa，温度100℃下，脱除乙二醇单乙醚，将液体中乙二醇单乙醚含量脱除至0.015wt%后，降至室温，得到的纳米混合粉末分散液即为光感剂；
所述纳米二氧化钛粉末的粒径为30nm；
所述纳米氧化锌粉末的粒径为30nm；
所述棕榈酸钠、季戊四醇、乙醇、去离子水、纳米二氧化钛粉末、纳米氧化锌粉末的质量比为4:7:20:60:7:5；
所述羧基硅油的粘度为7000CPS，数均分子量为4500g/mol，羧基含量为1.8wt%；
所述羧基硅油、乙二醇单乙醚、纳米混合粉末的质量比为15:8:7。
2.权利要求1所述粉末涂料的制备方法，其特征在于：按涂料具体配方中各原料的质量配比称取各原料，先将环氧树脂、端羧基聚酯树脂、阻燃剂、流平剂投放到混料缸中，混合并破碎25分钟后，再加入固化促进剂、脱气剂、颜填料，混合破碎20分钟后，将粉末状混合料和光感剂送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在400r/min，温度控制在110℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机研磨，过筛、分级后即得到具有光催化功能的粉末涂料。
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