一种耐候抗菌粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐候抗菌粉末涂料及其制备方法，涉及粉末涂料领域，所述涂料按重量百分比计，包括以下原料：环氧改性丙烯酸树脂30‑45，聚酯树脂20‑35，季鏻盐抗菌剂0.2‑1.5，抗菌增效剂0.5‑1，固化剂2‑8，促进剂0.5‑3，流平剂0.5‑3，颜料5‑15，和填料5‑15。本发明专利技术通过采用季鏻盐抗菌剂代替无机银离子抗菌剂，辅以抗菌增效剂，克服了银离子释放可能造成的重金属污染，保证了其具有良好持久的抗菌效果；选用环氧改性丙烯酸树脂和合适官能度和酸值的聚酯树脂作为粉末涂料的基体成分，选用并调整其余各组分的用量，使制备的粉末涂料既具有较好的抗菌性还具有较强的耐候性，同时也保证了很好的装饰性，是一种新型的抗菌涂料，具有很大的应用价值及推广前景。

A Weatherproof Antibacterial Powder Coating and Its Preparation Method

The invention discloses a weatherproof and antimicrobial powder coating and a preparation method thereof, which relates to the field of powder coating. The coating is based on weight percentage, and comprises the following raw materials: epoxy modified acrylic resin 30 45, polyester resin 20 35, quaternary phosphonium salt antimicrobial agent 0.2 1.5, antimicrobial synergist 0.5 1, curing agent 2 8, accelerator 0.5 3, leveling agent 0.5 3, pigment 5 15, and filler 5. 15. By using quaternary phosphonium salt antimicrobial agent instead of inorganic silver ion antimicrobial agent and antimicrobial synergist, the heavy metal pollution caused by silver ion release is overcome, and good and lasting antimicrobial effect is guaranteed. Epoxy modified acrylic resin and polyester resin with appropriate functional and acid value are selected as the matrix components of powder coatings, and the use of other components is adjusted. As a result, the prepared powder coatings not only have good antimicrobial properties, but also have strong weather resistance, and also ensure good decorative properties. It is a new type of antimicrobial coatings, which has great application value and promotion prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种耐候抗菌粉末涂料及其制备方法
本专利技术属于粉末涂料领域，具体涉及一种耐候抗菌粉末涂料及其制备方法。
技术介绍
随着人类对自身健康状况的重视，我们朝夕相处的居住环境也越来越受到关注。居室环境微生物污染状况的一项调查表明：农村抗菌总数为138.94cfu/cm2，城镇为72.10cfu/cm2。可见居室环境中微生物造成的污染是不可忽视的。抗菌涂料可直接涂装在各种材料上，因其使用方便而备受关注，开发具有抗菌功能的涂料是涂料工业发展的方向之一。粉末涂料和水性涂料均具有安全、环保、无污染的优点而深受市场的喜爱，但两者存很大的不同，主要区别为：与水性涂料不同，粉末涂料不以溶剂作为分散介质，而是100％的固体粉末状涂料。粉末涂料无VOC，水性涂料则含有少量VOC；粉末涂料使用的助剂很少，且多为粉末状助剂，水性涂料大多使用液态助剂；粉末涂料涂层较厚，并可一次性喷涂厚度达60μm以上，水性涂料需要喷涂多次才能达到这一厚度，因而粉末涂料在施工效率上比水性涂料更高，并更加节能；粉末涂料适用范围涉及家电、金属器件、汽车漆的居多，而水性涂料适用范围则更多涉及家具墙面、木器漆方面。随着人们对健康和环境保护意识的不断增强，对抗菌等功能粉末涂料提出了新的要求。目前，涂料用抗菌剂有纳米银和有机硅季铵盐，其中，由于银离子会不断从纳米银中释放出来，一些国家规定水体中银的PPM不能超过0.5PPM，否则会造成重金属污染，对水体造成巨大的破坏，纳米银抗菌剂如果被人体内脏吸收，会累积而发生病变，危害人体健康。而有机硅季铵盐抗菌剂的最大优点是环保安全无毒，对皮肤无刺激性而且抗菌效果持久、耐洗性能好，在织物抗菌防霉上得到广泛应用，在皮肤外用消毒及各种材料防霉除臭上也很有应用前景。而作为氮元素的同族元素磷元素组成的季鏻盐同样具有抗菌性能，但鲜有应用于粉末涂料领域，因此，将季鏻盐类抗菌剂应用于粉末涂料中制备出一种具有抗菌性的粉末涂料具有重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的技术问题，本专利技术提出一种耐候抗菌粉末涂料及其制备方法，可以克服现有技术的不足。本专利技术制备得到的耐候抗菌粉末涂料不仅具有优异的防腐抗菌性，还具有较好的耐候性、耐热性的优点。本专利技术提出一种耐候抗菌粉末涂料，按重量百分比计，所述涂料包括以下原料：优选的，所述环氧改性丙烯酸树脂为以2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯为单体，过氧化苯甲酰为引发剂，双酚A型环氧树脂为改性剂，经聚合得到的热固性环氧改性丙烯酸树脂。优选的，所述聚酯树脂为端羧基饱和聚酯树脂，所述聚酯树脂的平均官能度为1.75-1.85，酸值为62-72mgKOH/g，玻璃化温度为55-65℃，软化点为100-105℃。优选的，所述季鏻盐抗菌剂为双(1，2-二氰基二硫烯)合钯(II)-苄基三苯基季鏻盐，所述季鏻盐抗菌剂的结构式为：其中，R为F或Cl或Br。优选的，制备所述季鏻盐抗菌剂包括以下步骤：(1)向具有搅拌功能的反应瓶一中加入对位取代的甲苯并加入干燥过的四氯化碳，然后将N-溴代丁二酰亚胺加入其中，并加入引发剂，加热搅拌回流12小时，反应完成后，趁热过滤，将滤液旋转蒸发，得浅黄色黏稠状液体，即得到对位取代的苄溴；(2)向步骤(1)中的反应瓶一种加入丙酮，溶解对位取代的苄溴后，向反应瓶一种加入三苯基膦，在60℃下加热搅拌回流6小时后，降温至室温，减压抽滤，再用乙醚洗涤3次，真空干燥，用甲醇-丙酮重结晶即得到溴化取代苄基季鏻盐，备用；(3)将二巯基马来腈二钠加入到装有甲醇并具有搅拌功能的反应瓶二中，混合均匀后，向反应瓶中滴加用甲醇溶解好的氯化钯溶液，滴加完毕后，继续搅拌反应1小时；(4)向步骤(3)中反应1小时后的反应瓶二中缓慢滴加步骤(2)中制得的所述溴化取代苄基季鏻盐的甲醇溶液，在搅拌下继续反应1小时后静置，有沉淀生成，减压过滤、洗涤后真空干燥后即得到所述季鏻盐抗菌剂。优选的，所述抗菌增效剂为辛基异噻唑啉酮。优选的，所述固化剂为β-羟烷基酰胺。优选的，所述促进剂为二甲基咪唑；所述流平剂为二氧化硅吸附型丙烯酸酯类流平剂和聚酯树脂负载型丙烯酸酯类流平剂中的一种或多种。优选的，所述颜料为炭黑、铁蓝、钴蓝、铁红、铁黄和锌钡白中的一种或多种的混合物；所述填料为钛白粉、碳酸钙和云母粉中的一种或多种的混合物。另外，还提供一种耐候抗菌粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)按相应配比将原料进行预混合，即将所述环氧改性丙烯酸树脂、聚酯树脂、季鏻盐抗菌剂、抗菌增效剂、固化剂、促进剂、流平剂、颜料和填料进行充分混合分散；(2)将预混合后的原料用双螺杆挤出机进行混炼均匀分散；(3)将混炼均匀分散后的粉末涂料片料进行分级粉碎；(4)将分级粉碎后的粉末再次混合后记得到所述粉末涂料。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术中的抗菌组分合理，由具有抗菌活性的有机阳离子和金属离子组成的有机-无机复合抗菌剂不但兼具有机抗菌剂的强敛性、持续性和无机抗菌剂的安全性、耐热性的优点，使用时添加量更少、抗菌性能更高、稳定性更好，其抗菌性能比季铵盐高，并能很好地解决季铵盐在抗菌过程中所积累下来的问题。2.以季鏻盐抗菌剂代替无机银离子抗菌剂，辅以抗菌增效剂，克服了银离子释放可能造成的重金属污染，保证了其具有良好持久的抗菌效果。3.本专利技术制备的粉末涂料不仅具有优异的抗菌防霉性能，其本身无挥发性有机物产生，无毒性且安全性高，同时，还具有较好的耐候性、耐热性的优点。4.本专利技术通过选用环氧改性丙烯酸树脂和合适官能度和酸值的聚酯树脂作为粉末涂料的基体成分，选用并调整各组分及各组分的配方用量，使制备得到的粉末涂料既具有环氧粉末涂料的耐盐雾耐腐蚀性能，又具有丙烯酸粉末涂料优良的耐老化性，同时还具有良好的耐候性、较强的附着性和抗冲击性等优点。具体实施方式为了进一步解释本专利技术的技术方案、及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种耐候抗菌粉末涂料，按重量百分比计，所述涂料包括以下原料：所述环氧改性丙烯酸树脂为以2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯为单体，过氧化苯甲酰为引发剂，双酚A型环氧树脂为改性剂，经聚合得到的热固性环氧改性丙烯酸树脂。其中，制备所述环氧改性丙烯酸树脂的原料包括2-甲基丙烯酸乙酯20-30份、丙烯酸25-30份、丙烯酸乙酯10-15份、丙烯酸丁酯5-10份、苯乙烯15-20份、丙烯酸羟丙酯10-15份和三丙烯酸三羟甲基丙烷酯1-3份，过氧化苯甲酰1-7，双酚A型环氧树脂20-30份，所述双酚A型环氧树脂为环氧树脂E-51。所述聚酯树脂为端羧基饱和聚酯树脂，所述聚酯树脂的平均官能度为1.75-1.85，酸值为62-72mgKOH/g，玻璃化温度为55-65℃，软化点为100-105℃。其中，所述聚酯树脂由二元醇、芳香二元酸、脂肪二元酸和多元醇按照重量份比为20-35：55-65:2.1-13.5:1-3.5经熔融缩聚反应得到；其中反应过程中，通氮气保护，直至反应体系的酸值达到62-72mgKOH/g时停止反应，所述二元醇为新戊二醇、13-丁二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐候抗菌粉末涂料，其特征在于，按重量百分比计，所述涂料包括以下原料：

【技术特征摘要】
1.一种耐候抗菌粉末涂料，其特征在于，按重量百分比计，所述涂料包括以下原料：2.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌粉末涂料，其特征在于，所述环氧改性丙烯酸树脂为以2-甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯为单体，过氧化苯甲酰为引发剂，双酚A型环氧树脂为改性剂，经聚合得到的热固性环氧改性丙烯酸树脂。3.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌粉末涂料，其特征在于，所述聚酯树脂为端羧基饱和聚酯树脂，所述聚酯树脂的平均官能度为1.75-1.85，酸值为62-72mgKOH/g，玻璃化温度为55-65℃，软化点为100-105℃。4.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌粉末涂料，其特征在于，所述季鏻盐抗菌剂为双(1，2-二氰基二硫烯)合钯(II)-苄基三苯基季鏻盐，所述季鏻盐抗菌剂的结构式为：其中，R为F或Cl或Br。5.根据权利要求4所述的一种耐候抗菌粉末涂料，其特征在于，制备所述季鏻盐抗菌剂包括以下步骤：(1)向具有搅拌功能的反应瓶一中加入对位取代的甲苯并加入干燥过的四氯化碳，然后将N-溴代丁二酰亚胺加入其中，并加入引发剂，加热搅拌回流12小时，反应完成后，趁热过滤，将滤液旋转蒸发，得浅黄色黏稠状液体，即得到对位取代的苄溴；(2)向步骤(1)中的反应瓶一种加入丙酮，溶解对位取代的苄溴后，向反应瓶一种加入三苯基膦，在60℃下加热搅拌回流6小时后，降温至室温，减压抽滤，再用乙醚洗涤3次，真空干燥，用甲醇-丙酮重结晶即得到溴化取代苄基季鏻...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴延军，
申请(专利权)人：佛山市涂亿装饰材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44