一種具有抗菌功能的粉末塗料及其製備方法和應用的製作方法

2023-05-20 14:29:46 1

專利名稱：：一種具有抗菌功能的粉末塗料及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種粉末塗料，具體涉及一種具有抗菌功能的粉末塗料及其製備方法和其在製備抗菌保護性裝飾塗層中應用。
背景技術：
：塗料的抗菌功能主要通過在塗料中添加抗菌劑來實現的，目前抗菌劑主要有三大類天然抗菌劑，有機抗菌劑和無機抗菌劑，天然抗菌劑主要是蜂膠和大蒜素等動植物中的提取物；有機抗菌劑主要是以有機酸類，酚類，有機胺類和異噻唑啉酮類等有機化合物；無機抗菌劑是利用銅和鋅等金屬及其離子固載於各種載體上構成的抗菌劑，無機抗菌劑分為金屬離子型和金屬氧化物型兩大類。RL.庫明斯發明的殺微生物粉末塗料組合物及其製備和應用專利(CN1328331C)，其中用到的有機抗菌劑類的液態殺菌劑為氰基乙醯胺和域液態噻嗪硫酮以及二溴氰基乙醯胺。其中用到的固態生物活性殺菌劑選自有機抗菌劑類的固態噻嗪硫酮，硫羥鄰苯二甲醯胺，羥基苯甲酸酯，硝基丙二醇，甲苯基磺內酯和/或鄰苯二甲腈。磯谷守發明的抗菌性粉末塗料(CN1228107A)，使用了該塗料的電爐及抗菌性塗膜的製作方法。其中選用的無機抗菌劑為硫代硫酸根合銀配合物，抗菌劑的載體為二氧化矽粉末。所用的硫代硫酸根合銀配合物的化學結構為Nax[Agm(S203)y]z(x,m，y和z都是1以上的整數)。該項專利中保護的粉末塗料製法為將硫代硫酸根合銀配合物荷載於無機粉末上，與樹脂調製成抗菌性粉末塗料，按通常粉末製備塗布工藝施工。粉末塗料使用過程中通常需要高溫烘烤進行塗膜的固化，而天然抗菌劑，如蜂膠和大蒜素等。其耐熱穩定性和使用耐久性差，不宜用作粉末塗料中的抗菌添加劑；若採用有機抗菌劑，在烘烤粉末塗料過程中有機抗菌劑的熱穩定性差，且在高溫下有機抗菌劑容易揮發，對操作工人及周圍環境具有明顯的毒害和汙染。且無機氧化型抗菌劑需要紫外照射或在氧和水的作用下才能起到抗菌效果。
發明內容發明目的本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種分散性好，抗菌譜廣且環保、低毒的粉末塗料，本發明另一個目的是提供該具有抗菌功能的粉末塗料的製備方法和其在用於製備抗菌保護性裝飾塗層中的應用。技術方案為了實現以上目的，本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料包括下列重量份數的原料30~4,5份4~30份抗菌劑色母料流平劑消泡劑顏填料作為優選方案，本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料還可加入0~15重量份數的其它助劑，比如蠟類消光劑，用於調節抗菌粉末塗料的光澤，得到具有不同光澤的粉末塗料，也可以根據需要加入氧化鋁增電劑助劑。本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料，其中所述的樹脂為聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、氟碳樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚酯改性環氧樹脂或輕基聚酯樹脂中的一種或以上幾種樹脂的混合樹脂。本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料，其中所述的抗菌劑色母料由無機抗菌劑同樹脂以1:10至3:10的比例混合製成的。將無機抗菌劑同樹脂以1:10至3:10的比例混合先製成抗菌劑色母料再和樹脂、固化劑等原料混合，可以大大提高粉末塗料的分散性能且得到的塗膜的外觀性能優良，當然本發明提供的無機抗菌劑也可以直接加入到樹脂、固化劑等原料中混合製備得到。以上所述的無機抗菌劑是以玻璃為載體，銀離子附在玻璃載體上組成的無機抗菌劑，用玻璃作載體的無機抗菌劑耐熱溫度可達50(TC，熱穩定性好；且以玻璃為載體的銀離子抗菌劑具有很好的透明性，還可以做成透明粉，美觀、應用範圍廣；且該無機抗菌劑為廣譜抗菌劑，對所有的細菌以及黴菌都有極強的殺滅、抑制作用，殺菌率大於99.99%,且該無機抗菌劑經洗滌與溫水浸泡後仍有很強的抗菌性，因此，用本發明提供的粉末塗料製備得到的產品可以經水洗，仍能保留其抗菌功能，且該無機抗菌劑性質穩定具有高度安全性。本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料，其中所述的固化劑為異氰酸酯固化劑、環氧樹脂固化劑，聚氨酯固化劑，丙烯酸樹脂固化劑、聚酯樹脂固化劑或羥基聚酯樹脂等，加入固化劑後能提高粉末塗料的交聯性能以及塗膜穩定性，也可以起到加速粉末塗料物理乾燥的作用。本發明所述的具有抗菌功能的粉末塗料，其中顏填料可以偶合紅、硫靛、蒽醌或偶氮等有機顏填料或者為二氧化鈦、氧化鐵、氧化鎂等無機顏填料等，加入顏填料後能增強塗料的色彩和遮蓋力，並且能增強塗料的質感。本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料的製備方法，具體包括以下步驟①按重量份數比例選取樹脂、固化劑、抗菌劑色母料、流平劑、消泡劑和顏填料放入混料罐(1)中，然後通過擠出機(2)共擠出後，再經過關風機(3)冷卻，也可以用熱交換器(4)輸送4冷空氣進一步冷卻，得到壓片料；②取步驟①得到的壓片料，通過副磨機(5)初步研磨，再用主磨機(6)二次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中可以用熱交換器(4)輸送冷空氣冷卻，得到細粉；③取步驟②得到的細粉，通過旋風分離器(7)分離後，再通過篩網(8)過篩，檢測得成品。其中以上製備方法中，步驟①中所述的樹脂為聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、氟碳樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚酯改性環氧樹脂或羥基聚酯樹脂中的一種或以上幾種樹脂的混合樹脂。其中以上製備方法中，步驟①中還可以加入氧化鋁增電劑、蠟類消光劑等其它助劑，然後和樹脂、固化劑、抗菌劑色母料、流平劑、消泡劑和顏填料混合後一起共擠出得到壓片料。對金屬粉末塗料體系，首先對無機抗菌劑預製色母料和金屬粉末進行邦定工藝處理，邦定工藝處理是指將粉末加熱到接近玻璃化溫度時再與金屬顏料以及無機抗菌劑色母料一起混合的粉末塗料生產的前處理工藝。其中步驟③粉末塗料可以過80到200目的篩，得到不同粒徑的粉末塗料。本發明所述的具有抗菌功能的粉末塗料在食品製造、建築、電子產品、醫療行業、農業或物料儲存領域等其它行業的抗菌保護性裝飾塗層中的應用。本發明所述的具有抗菌功能的粉末塗料具體應用時，先對工件或場所表面進行前處理乾淨，然後噴塗抗菌粉末塗料，然後在高溫下加熱流平，其次再高溫固化得到工件檢驗入庫，或在需要場所塗抹上本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料層並固化，起到抑制和殺滅細菌和黴菌的作用。有益效果本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料和現有技術中的粉末塗料相比具有以下優點1、本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料，經大量實驗表明，各原料組成及原料之間的配比科學合理。2、本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料，其抗菌活性成分為以透明的網狀結構玻璃為載體的銀離子無機抗菌劑，具有抗菌譜廣，對多種細菌以及黴菌都有極強的殺滅、抑制作用，殺菌率大於99.9%。3、本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料具有很好的可洗滌性能，經水洗滌或溫水浸泡後仍具有很強的抗菌性，在水中的穩定性很好，產品可以經常洗滌。4、本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料，抗菌劑為以玻璃作載體的銀離子無機抗菌劑，其耐熱溫度可達50(TC，具有很好的熱穩定性，能很好的應用於熱固型粉末工藝；且該無機抗菌劑以玻璃為載體的銀離子抗菌劑具有很好的透明性，還可以做成透明抗菌粉末塗料，美觀、應用範圍廣。5、本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料，克菔了天然抗菌劑和有機抗菌劑對熱不穩定，容易失活的缺點，也克服了有機抗菌劑高溫易揮發，對環境和對人具有毒害作用的缺點，本5發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料是一種性質穩定、耐氣候性好、耐腐蝕性好、安全、環保、應用範圍廣的粉末塗料。6、本發明提供的具有抗菌功能的粉末塗料的製備方法，工藝合理，可操作性強，生產效率高，能耗低，製備得到的成品合格率高，可實現工業化大生產。附圖為本發明所述的具有抗菌功能粉末塗料的製備路線圖。具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。實施例11、具有抗菌功能的粉末塗料的重量份數配比聚酯樹脂93份聚酯樹脂固化劑7份抗菌劑色母料6份流平劑2份消泡劑4.5份顏填料30份2、具有抗菌功能的粉末塗料的製備①按以上1所述的重量份數選取聚酯樹脂、聚酯樹脂固化劑、抗菌劑色母料、流平劑、消泡劑和顏填料放入混料罐(l)中，然後通過擠出機(2)共擠出後，再經過關風機(3)冷卻，也可以用熱交換器(4)輸送冷空氣進一步冷卻，得到壓片料；②取步驟Q得到的壓片料，通過副磨機(5)初步研磨，再用主磨機(6)二次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中可以用熱交換器(4)輸送冷空氣冷卻，得到細粉；③取步驟②得到的細粉，通過旋風分離器(7)分離後，再通過篩網(8)過篩，檢測得成品。(批號Ol)。實施例21、具有抗菌功能的粉末塗料的重量份數配比氟碳樹脂20份丙烯酸樹脂40份異氰酸酯固化劑12份抗菌劑色母料2份流平劑0.5份消泡劑1份顏填料4份2、具有抗菌功能的粉末塗料的製備:①按以上1所述的重量份數選取樹脂、固化劑、抗菌劑色母料、流平劑、消泡劑和顏填料放入混料罐(l)中，然後通過擠出機(2)共擠出後，再經過關風機(3)冷卻，也可以用熱交換器(4)輸送冷空氣進一步冷卻，得到壓片料；②取步驟①得到的壓片料，通過副磨機(5)初步研磨，再用主磨機(6)二次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中可以用熱交換器(4)輸送冷空氣冷卻，得到細粉；③取步驟②得到的細粉，通過旋風分離器(7)分離後，再通過篩網(8)過篩，檢測得成品。實施例31、具有抗菌功能的粉末塗料的重量份數配比環氧樹脂20份聚酯樹脂50份聚氨酯固化劑20份抗菌劑色母料8份流平劑1份消泡劑0.5份顏填料15份2、具有抗菌功能的粉末塗料的製備①按以上1所述的重量份數選取樹脂、固化劑、抗菌劑色母料、流平劑、消泡劑和顏填料放入混料罐(l)中，然後通過擠出機(2)共擠出後，再經過關風機(3)冷卻，也可以用熱交換器(4)輸送冷空氣進一步冷卻，得到壓片料；②取步驟①得到的壓片料，通過副磨機(5)初步研磨，再用主磨機(6)二次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中可以用熱交換器(4)輸送冷空氣冷卻，得到細粉；③取步驟②得到的細粉，通過旋風分離器(7)分離後，再通過篩網(8)過篩，檢測得成品。實施例41、具有抗菌功能的粉末塗料的重量份數配比羥基聚酯樹脂50份環氧樹脂30份異氰酸酯固化劑22份抗菌劑色母料5份流平劑1.5份消泡劑3份顏填料20份蠟類消光劑5份2、具有抗菌功能的粉末塗料的製備①按以上1所述的重量份數選取樹脂、固化劑、抗菌劑色母料、流平劑、消泡劑、顏填料和蠟類消光劑放入混料罐(l)中，然後通過擠出機(2)共擠出後，再經過關風機(3)冷卻，也可以用熱交換器(4)輸送冷空氣進一步冷卻，得到壓片料；②取步驟①得到的壓片料，通過副磨機(5)初步研磨，再用主磨機(6)二次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中可以用熱交換器(4)輸送冷空氣冷卻，得到細粉；③取步驟②得到的細粉，通過旋風分離器(7)分離後，再通過篩網(8)過篩，檢測得成品。(批號02)實施例51、具有抗菌功能的粉末塗料的重量份數配比聚氨酯樹脂50份環氧樹脂35份異氰酸酯固化劑36份抗菌劑色母料8份流平劑2份消泡劑4份顏填料28份蠟類消光劑4份氧化鋁增電劑3份2、具有抗菌功能的粉末塗料的製備①按以上1所述的重量份數選取聚氨酯樹脂、環氧樹脂、異氰酸酯固化劑、抗菌劑色母料、流平劑、消泡劑、顏填料和蠟類消光劑和氧化鋁增電劑放入混料罐(l)中，然後通過擠出機(2)共擠出後，再經過關風機(3)冷卻，也可以用熱交換器(4)輸送冷空氣進一步冷卻，得到壓片料；②取步驟①得到的壓片料，通過副磨機(5)初步研磨，再用主磨機(6)二次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中可以用熱交換器(4)輸送冷空氣冷卻，得到細粉；③取步驟②得到的細粉，通過旋風分離器(7)分離後，再通過篩網(8)過篩，檢測得成品。實施例6具有抗菌功能的粉末塗料的抗菌實驗根據JISZ2801標準，檢測本發明所述的抗菌粉末塗料對大腸桿菌和黃色葡萄球菌的抗菌活性，具體實驗結果如下表1和表2所示表1大腸桿菌的抗菌活性實驗結果樣品O小時活細菌數給藥24小時後活細菌數殺菌率％空白組2.8X1051.0X1070批號01組樣品2.8X10599.9o/0批號02組樣品2.8X10599.9%表2黃色葡萄球菌的抗菌活性實驗結果樣品0小時活細菌數給藥24小時後活細菌數殺菌率％空白組1.3X1054.8X10508tableseeoriginaldocumentpage9通過以上典型抗細菌實驗結果標明，本發明提供的粉末塗料的具有很好的殺滅和抑制細菌再生的作用，兩批本發明提供的樣品對大腸桿菌和黃色葡萄球菌均顯示了很強的抗菌效果，殺菌率都大於99.9%，細菌在本發明提供的粉末塗料存在下，在短時間內就能滅活，細菌不能生存。本發明提供的粉末塗料性質穩定、抗菌效果好、能廣泛應用於不同領域中。權利要求1、一種具有抗菌功能的粉末塗料，其特徵在於，它包括下列重量份數的原料樹脂60～90份固化劑2～40份抗菌劑色母料1.5～10份流平劑0.5～2份消泡劑0～4.5份顏填料4～30份2、根據權利要求1所述的具有抗菌功能的粉末塗料，其特徵在於，所述的具有抗菌功能的粉末塗料還可加入0~15重量份數的蠟類消光劑和/或者氧化鋁增電劑。3、根據權利要求1所述的具有抗菌功能的粉末塗料，其特徵在於，所述的樹脂為聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、氟碳樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或聚酯改性環氧樹脂中的一種或以上幾種的混合樹脂。4、根據權利要求1所述的具有抗菌功能的粉末塗料，其特徵在於，所述的抗菌劑色母料由無機抗菌劑同樹脂以1:10至3:10的比例混合製成。5、根據權利要求4所述的具有抗菌功能的粉末塗料，其特徵在於，所述的無機抗菌劑為玻璃載體和銀離子組成的抗菌劑。6、根據權利要求1所述的具有抗菌功能的粉末塗料，其特徵在於，所述的顏填料為有機顏填料或者為無機顏填料。7、根據權利要求1至6任一項所述的具有抗菌功能的粉末塗料，其特徵在於，所述的固化劑為異氰酸酯固化劑、環氧樹脂固化劑、聚氨酯樹脂固化劑或聚酯樹脂固化劑。8、一種製備權利要求1所述的具有抗菌功能的粉末塗料的方法，其特徵在於包括以下步驟①按權利要求1所述的重量份數選取樹脂、固化劑、抗菌劑色母料、流平劑、消泡劑和顏填料放入混料罐，然後通過擠出機擠出後，通過關風機冷卻得到壓片料；②取步驟①得到的壓片料，通過副磨機和主磨機二次研磨得到細粉；③取步驟②得到的細粉，通過旋風分離器分離，過篩，檢測得成品。9、根據權利要求8所述的具有抗菌功能的粉末塗料的製備方法，其特徵在於，步驟①中還可以加入蠟類消光劑和/或氧化鋁增電劑混合後共擠出得到壓片料。10、權利要求1至6任一項所述的具有抗菌功能的粉末塗料在食品製造、建築、電子產品、醫療行業、農業或物料儲存領域的抗菌保護性裝飾塗層中的應用。樹脂固化劑60~90份2~40份1.5~10份0.5~2份0~4.5份4~30份抗菌劑色母料流平劑消泡劑顏填料全文摘要本發明公開了一種具有抗菌功能的粉末塗料及其製備方法和其應用，該粉末塗料包括下列重量份數的原料樹脂60～90份、固化劑2～40份、抗菌劑色母料1.5～10份、流平劑0.5～2份、消泡劑0～4.5份、顏填料4～30份和0～15份的其它助劑。本發明提供的粉末塗料具有抗菌譜廣，對多種細菌以及黴菌都有極強的殺滅、抑制作用；且該無機抗菌劑耐熱溫度可達500℃，具有很好的熱穩定性，且該無機抗菌劑以玻璃為載體的銀離子抗菌劑具有很好的透明性，還可以做成透明抗菌粉末塗料，安全、應用範圍廣；本發明提供的製備方法，工藝合理，可操作性強，製備得到的成品合格率高，可實現工業化大生產。文檔編號C09D167/00GK101665652SQ20091018327公開日2010年3月10日申請日期2009年7月30日優先權日2009年7月30日發明者劉際平,姜興盛,波邵,齊紅俊申請人:老虎粉末塗料製造(太倉)有限公司