CN1493632A - 高装饰纹理抗菌粉末涂料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高装饰纹理又具抗菌性能的粉末涂料及其制造方法。粉末涂料含有热固性树脂、粒径小于100纳米的0.1％－3％(重量)的纳米抗菌剂、0.5％－5％(重量)纹理剂和金属颜料。并按下列顺序的步骤制造：(1)将原料按比例配好，常温下高速混合分散3－5分钟；(2)混合好的物料经高温挤出机(一区温度70－80℃，二区温度100－120℃)熔融挤出；(3)挤出后的物料冷却，压片和初粉碎；(4)初粉碎的物料在室温＜25℃情况下细粉碎，再经140目以上网筛过筛。本发明粉末涂料有非常强的外观装饰效果和很好的抗菌性能，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等能够达到99％的抗菌效果，可以广泛应用在家用电器、建筑材料、家庭用品和交通器材等。

Description

高装饰纹理抗菌粉末涂料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种抗菌性粉末涂料及其制造方法，尤其是涉及一种兼具高装饰纹理又具抗菌性能的粉末涂料及其制造方法。

背景技术

采用静电喷涂等工艺，将聚酯等热固性粉末涂料喷涂在金属表面，不仅使制件表面光滑美丽，还是一种污染小的涂装工艺，与普通涂料相比更具有发展前景。但涂装粉末涂料的金属表面仍不可避免受细菌、霉菌等有害微生物的侵害。比如电冰箱、冰柜、洗碗机、洗衣机的外壳、厨房的厨柜、商店内的食品架等经常接触水的地方，在温度适宜时便会大量繁殖细菌、霉菌；饮食加工车间、药品加工车间的部分金属设备，公共汽车、候车室的把手扶手、金属桌椅，以及金属玩具、医院内的医疗设备手推车等都是容易传染各种疾病的媒介。为了解决这一问题，国内外有少量文献公布了抗菌粉末涂料的配方。如2003年5月22日公开的美国专利(公开号US2003/0096017A1)，涉及一种抗菌粉末涂料，抗菌剂均匀分布于涂料中。

装饰纹理型粉末涂料的特点是涂膜表面有美观清晰的花纹，给涂装物体以美丽多彩的外观。已知的有桔纹、锤纹、闪光砂纹，网纹，大理石纹等几大类，有极佳的装饰性外观和立体感，不仅对粗糙工件表面的掩饰性强，而且还具有涂膜坚固耐久、耐磨擦，耐划痕及耐化学腐蚀性等特点。适用于铸件、压延件、重型机械、工程构件、点焊构件、化工制冷设备、炊具、钢管、框架、机电设备、五金工具、纺织机械、仪器仪表等物体的表面涂装。

但是，装饰纹理型粉末涂料表面凹凸不平，尤其高装饰纹理粉末涂料更是如此，容易滋生细菌，也与抗菌剂难以融合。所以，迄今尚未发现同时含有高装饰纹理剂和抗菌剂的粉末涂料文献报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗菌剂与母体充分融合、抗菌性能强、装饰纹理效果好的粉末涂料及其制造方法。

本发明的目的是这样实现的：本发明高装饰纹理抗菌粉末涂料含有热固性树脂、粒径小于100纳米的0.1％-3％(重量)的纳米抗菌剂、0.5％-5％(重量)纹理剂和金属颜料。

所述的热固性树脂为环氧树脂、聚酯树脂、环氧/聚酯树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂之一。

纹理剂和金属颜料决定外观装饰效果。所述的纹理剂为浮花剂、斑纹剂、点花扩散剂、砂纹剂之一，可以在0.5％-5％(重量)调节纹理剂的用量，来得到用户满意的纹理效果。粉末的锤感主要是通过金属颜料来实现的。由于粉末涂料的特殊性，对金属颜料首先要求其耐高温，即大于180℃烘烤不发暗或稍发暗。通常用的金属颜料为铝粉或铜金粉，同油漆产品一样，用铜金粉可制得金黄色、古铜色的锤纹，金属颜料用量太少，会影响锤感；用量太大，由于金属颜料的堆积，则无法形成清晰的花纹，试验表明用量为0.5％-3％比较合适。

所述的纳米抗菌剂为纳米级银、铜、锌或亚铜离子无机物，粒径优选为40-90纳米，其不仅与粉末涂料各组分有良好的相容性，加入后不会引起涂料颜色、气味及稳定性的变化，而且能够经受粉末涂料固化所需温度的考验，同时不影响其加工性能。抗菌性能主要取决于无机类抗菌剂中的银、铜、锌或亚铜离子，以银离子为例，其抗菌机理：一是接触反应，即抗菌剂中的银离子与细菌接触反应后，造成微生物固有成分破坏或产生功能障碍。当菌体失去活性后，银离子又会从菌体中游离出来，重复进行杀菌活动，因此其抗菌效果持久。二是光催化反应。在光的作用下，银离子起催化活性中心的作用，激活水和空气中的氧，产生羟基自由基(-OH)和活性氧离子(O^2-)，活性氧离子具有很强的氧化能力，能在短时间内破坏细菌的增殖能力而使细胞死亡。从而达到抗菌的目的。

上述的高装饰纹理抗菌粉末涂料的制造方法，其特征是按下列顺序的步骤：

(1)将热固性树脂、固化剂、填料、颜料、纹理剂、添加剂、纳米抗菌剂按比例配好，在常温下高速混合分散3-5分钟；

(2)将混合好的物料经过高温挤出机(一区温度70-80℃，二区温度100-120℃)熔融挤出，不同树脂的加工设定温度不同；

(3)挤出后的物料进行冷却，压片和初粉碎；

(4)将初粉碎的物料在室温＜25摄氏度情况下进行细粉碎，再经过140目以上网筛过筛制成。

由于纳米抗菌剂很小，加上高速混合和高温熔融挤出，因此抗菌剂能与母体充分融合。

本发明粉末涂料，有着非常强的外观装饰效果和很好的抗菌性能。

本发明对大肠杆菌、金色葡萄球菌、绿浓杆菌、链球菌、毒霉菌、黑霉菌、枯草杆菌、肝炎病毒、白色念珠菌等均有良好的抑制作用。通过测试能够达到99％的抗菌效果(37℃，23h)，而且不影响涂料本身的性能。

本发明粉末涂料可以广泛应用在家用电器、建筑材料、家庭用品(灶具、热水器、电饭煲等)、交通器材等。在我国家用电器以及其它室内物品的装饰性涂装使用的粉末涂料比例最大，随着人们生活水平的提高，以及对健康日益关注，这种抗菌粉末涂料在家用电器和室内装饰的应用前景非常巨大。

具体实施方式

纳米级银、铜、锌或亚铜离子无机物纳米抗菌剂目前国内已有成熟产品，生产单位包括舟山明日纳米材料有限公司、尊业纳米材料有限公司和浙江丽水金地亚纳米材料有限公司。

以下实施例详细地说明了本发明，在这些实施例中，百分比按重量计。

实施例1

按下述成份和比例配好原料：

环氧树脂            70％

取代双氰胺         3.5％

流平剂(聚丙烯酸)     1％

纹理剂               1％

硫酸钡              15％

碳酸钙              7％

安息香            0.5％

增光剂            0.5％

纳米抗菌剂        0.5％

金属颜料(铜金粉)    1％

将上述原料在常温下高速混合分散5分钟，混合好的物料经过高温挤出机(一区温度70℃，二区温度100℃)熔融挤出，经过冷却，压片和初粉碎，将初粉碎的物料在室温＜25℃情况下进行细粉碎，在经过140目以上网筛过筛制成。

制好的粉末涂料经过高压静电喷枪，涂装在处理过的金属样板上，经过180--200℃/10-20min的烘烤成膜后，在进行涂膜抗菌实验，其抗菌大于99％，有抗菌能力。

实施例2

按下述成份和比例配好原料：

环氧树脂           37％

聚酯树脂           37％

纹理剂              3％

硫酸钡             13％

碳酸钙              7％

安息香            0.5％

增光剂            0.5％

纳米抗菌剂          1％

金属颜料(铝粉)    0.5％

将上述原料在常温下高速混合分散3分钟，混合好的物料经过高温挤出机(一区温度80℃，二区温度110℃)熔融挤出，经过冷却，压片和初粉碎，将初粉碎的物料在室温＜25℃情况下进行细粉碎，在经过140目以上网筛过筛制成。

制好的粉末涂料经过高压静电喷枪，涂装在处理过的金属样板上，经过180--200℃/10-20min的烘烤成膜后，在进行涂膜抗菌实验，其抗菌大于99％，有抗菌能力。

实施例3

按下述成份和比例配好原料：

聚酯树脂         76％

TGIC            5.7％

纹理剂          0.8％

硫酸钡           12％

安息香          0.5％

纳米抗菌剂        2％

金属颜料(铝粉)    3％

将上述原料在常温下高速混合分散5分钟，将混合好的物料经过高温挤出机(一区温度75℃，二区温度120℃)熔融挤出，经过冷却，压片和初粉碎，将初粉碎的物料在室温＜25℃情况下进行细粉碎，在经过140目以上网筛过筛制成。

制好的粉末涂料经过高压静电喷枪，涂装在处理过的金属样板上，经过180--200℃/10-20min的烘烤成膜后，在进行涂膜抗菌实验，其抗菌大于99％，有抗菌能力。

实施例4

按下述成份和比例配好原料：

丙烯酸树脂          66％

DDDA              18.4％

纹理剂               1％

硫酸钡            10.1％

安息香             0.5％

纳米抗菌剂           3％

金属颜料(铜金粉)     1％

将上述原料在常温下高速混合分散5分钟，将混合好的物料经过高温挤出机(一区温度80℃，二区温度110℃)熔融挤出，经过冷却，压片和初粉碎，将初粉碎的物料在室温＜25℃情况下进行细粉碎，在经过140目以上网筛过筛制成。

制好的粉末涂料经过高压静电喷枪，涂装在处理过的金属样板上，经过180--200℃/10-20min的烘烤成膜后，在进行涂膜抗菌实验，其抗菌大于99％，有抗菌能力。

高装饰纹理抗菌粉末涂料的抑菌率检测方法

将准备好的菌液混匀，分别用1ml灭菌定量刻度吸管，小心移取1ml菌液，分别加在供测试高装饰纹理抗菌粉末涂料的式样上和空白对照高装饰纹理粉末涂料上，并保持其分布均匀。

将冷却至45-50℃的营养琼脂培养基到入培养皿中，每皿20ml左右。

待营养琼脂凝固后，倒置于37±1℃恒温培养箱中培养23小时取出，计算出皿内菌落数目，乘以稀释倍数，即得每个样品所含细菌总数。

计数平皿菌落时，可用肉眼观察，必须时用放大镜检查，以防遗漏。在记下各平皿的菌落数后分别求出供试样和空白样各平皿平均菌落数。

结果与计算

抑菌率＝(空白对照平皿菌落数—供试平皿菌落数)/空白对照平皿菌落数×100％。

抑菌效果大于99％。

Claims (7)

1、一种高装饰纹理抗菌粉末涂料，含有热固性树脂、粒径小于100纳米的0.1％-3％(重量)的纳米抗菌剂、0.5％-5％(重量)纹理剂和金属颜料。

2、根据权利要求1所述的高装饰纹理抗菌粉末涂料，其特征在于所述的热固性树脂为环氧树脂、聚酯树脂、环氧/聚酯树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂之一。

3、根据权利要求1所述的高装饰纹理抗菌粉末涂料，其特征在于所述的纳米抗菌剂为纳米级银、铜、锌或亚铜离子无机物。

4、根据权利要求1或3所述的高装饰纹理抗菌粉末涂料，其特征在于所述的纳米抗菌剂粒径为40-90纳米。

5、根据权利要求1所述的高装饰纹理抗菌粉末涂料，其特征在于所述的纹理剂为浮花剂、斑纹剂、点花扩散剂或砂纹剂。

6、根据权利要求1所述的高装饰纹理抗菌粉末涂料，其特征在于所述的金属颜料为铝粉或铜金粉，按重量百分比计算在粉末涂料中占有0.5％-3％。

7、一种权利要求1所述的高装饰纹理抗菌粉末涂料的制造方法，其特征是按下列顺序的步骤：

(1)将热固性树脂、固化剂、填料、颜料、纹理剂、添加剂、纳米抗菌剂按比例配好，在常温下高速混合分散3-5分钟；

(2)将混合好的物料经过高温挤出机(一区温度70-80℃，二区温度100-120℃)熔融挤出，不同树脂的加工设定温度不同；

(3)挤出后的物料进行冷却，压片和初粉碎；

(4)将初粉碎的物料在室温＜25摄氏度情况下进行细粉碎，再经过140目以上网筛过筛制成。