一种抗菌防霉的铝型材粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌防霉的铝型材粉末涂料及其制备方法，属于粉末涂料技术领域，包括如下重量份原料：丙烯酸树脂40

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌防霉的铝型材粉末涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于粉末涂料
，具体地，涉及一种抗菌防霉的铝型材粉末涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]粉末涂料具有省资源、省能源、无公害、劳动生产率高和便于实现自动涂装等特点，现已成为公认的生态环保型、高生产效率、优良涂膜性能和经济型的涂料产品，在各种涂料品种中发展速度最快，为许多功能性涂料的开发提供了空间。粉末涂料广泛应用于金属材料的表面涂装，由于金属具有良好的热传导性，所以一般金属工件通过粉末涂装难以达到保温性能和隔热性能的要求，这限制了粉末涂料在一些特定领域的应用。
[0003]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。但是现有的季铵盐抗菌剂与基体作用不强，使得抗菌防霉的效力所持续的时间短，且与粉末涂料中的主要成膜物质相容性不好，影响了粉末涂料的力学性能和装饰效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种抗菌防霉的铝型材粉末涂料及其制备方法。
[0005]本专利技术的粉末涂料以丙烯酸树脂为成膜基质，在原料中加入了抗菌助剂，该抗菌助剂为一种季铵盐型添加物，其分子上含有季铵盐、多个酰胺键以及碳碳双键等多个功能基团，在后续涂料熔融过程中，抗菌助剂通过碳碳双键能参与到成膜基质的聚合过程中，以化学键合的方式与成膜基质作用，不仅能使抗菌助剂以化学键合作用锚固于涂层中，提高抗菌助剂的耐迁移性，使涂层持续、稳定发挥抗菌作用；而且抗菌助剂的加入不会造成涂层力学性能和装饰效果的下降。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种抗菌防霉的铝型材粉末涂料，包括如下重量份原料：丙烯酸树脂40
‑
50份、填料14
‑
18份、偶联剂0.3
‑
0.4份、抗菌助剂0.8
‑
1份、固化剂10
‑
12份、流平剂0.6
‑
0.7份、安息香0.2
‑
0.3份、消泡剂0.2
‑
0.3份。
[0008]进一步地，填料为钛白粉、碳酸钙和云母粉中的一种或多种按照任意比例的混合物。
[0009]进一步地，偶联剂为硅烷偶联剂KH560或硅烷偶联剂KH550。
[0010]进一步地，抗菌助剂通过如下步骤制备：
[0011]S1、在三口烧瓶中将2
‑
乙烯基
‑
4,4
‑
二甲基
‑2‑
恶唑啉
‑5‑
酮溶解于乙醇中，放入37
℃恒温水浴中，采用恒压滴液漏斗缓慢滴入质量分数为20％的N,N
‑
二甲基乙二胺的乙醇溶液，于37℃恒温搅拌反应24h，反应结束后，旋蒸除去乙醇，获得中间产物；2
‑
乙烯基
‑
4,4
‑
二甲基
‑2‑
恶唑啉
‑5‑
酮、乙醇和N,N
‑
二甲基乙二胺的乙醇溶液的用量之比为14g:80mL:44mL；
[0012]2‑
乙烯基
‑
4,4
‑
二甲基
‑2‑
恶唑啉
‑5‑
酮含有活性较高的偶氮内酯环基团，与N,N
‑
二甲基乙二胺分子上的端
‑
NH2发生亲核反应，获得中间产物，反应过程如下所示：
[0013][0014]S2、在三口烧瓶中加入上述制备的中间产物和三氯甲烷，室温条件下搅拌使其完全溶解，然后加入溴代丁烷，升温至70℃回流反应12h，反应结束后，旋蒸除去三氯甲烷，充分干燥后，得到抗菌助剂；中间产物、三氯甲烷、溴代丁烷的用量比为36.5g:250mL:14.5g；
[0015]在溴代丁烷的作用下，中间产物分子上的含氮基团发生季铵化反应，获得抗菌助剂，反应过程如下所示：
[0016][0017]获得的抗菌助剂为一种季铵盐型添加物，其分子上含有季铵盐、多个酰胺键以及碳碳双键等多个功能基团，其中的季铵盐具有抗菌效果好、稳定性强、安全无毒的特点，对细菌、霉菌等微生物具有较强的杀灭作用，属于抗菌防霉功能基团；其中的酰胺键与粉末涂料的成膜基质(丙烯酸树脂)具有较强的氢键相互作用；其中的碳碳双键，在后续涂料熔融过程中，能参与到成膜基质的聚合过程中，以化学键合的方式与成膜基质作用，不仅能使抗菌助剂以化学键合作用锚固于涂层中，提高抗菌助剂的耐迁移性，使涂层持续、稳定发挥抗菌作用；而且抗菌助剂的加入不会造成涂层力学性能的下降，在赋予抗菌防霉性能的同时不会降低力学性能。
[0018]一种抗菌防霉的铝型材粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0019]第一步、按照配方重量份比例称取各原料，投入高速混合机中混合5
‑
6min，获得预混料；
[0020]第二步、将双螺杆挤出机的温度设为110℃，将预混料投入到挤出机的料斗中，保持匀速熔融混炼挤出，经过双辊压片，待片材冷却后，用高速磨粉机磨碎，然后过180目筛，制得抗菌防霉的铝型材粉末涂料。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术的粉末涂料以丙烯酸树脂为成膜基质，在原料中加入了抗菌助剂，该抗菌助剂为一种季铵盐型添加物，其分子上含有季铵盐、多个酰胺键以及碳碳双键等多个功能基团，在后续涂料熔融过程中，抗菌助剂通过碳碳双键能参与到成膜基质的聚合过程中，以化学键合的方式与成膜基质作用，不仅能使抗菌助剂以化学键合作用锚固于涂层中，提高抗菌助剂的耐迁移性，使涂层持续、稳定发挥抗菌防霉作用；而且抗菌助剂的加入不会造成
涂层力学性能和装饰效果的下降。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]抗菌助剂通过如下步骤制备：
[0026]S1、在三口烧瓶中将28g的2
‑
乙烯基
‑
4,4
‑
二甲基
‑2‑
恶唑啉
‑5‑
酮溶解于160mL乙醇中，放入37℃恒温水浴中，采用恒压滴液漏斗缓慢滴入88mL质量分数为20％的N,N
‑
二甲基乙二胺的乙醇溶液，于3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌防霉的铝型材粉末涂料，其特征在于，包括如下重量份原料：丙烯酸树脂40
‑
50份、填料14
‑
18份、偶联剂0.3
‑
0.4份、抗菌助剂0.8
‑
1份、固化剂10
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12份、流平剂0.6
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0.7份、安息香0.2
‑
0.3份、消泡剂0.2
‑
0.3份；其中，抗菌助剂通过如下步骤制备：S1、在三口烧瓶中将2
‑
乙烯基
‑
4,4
‑
二甲基
‑2‑
恶唑啉
‑5‑
酮溶解于乙醇中，放入37℃恒温水浴中，采用恒压滴液漏斗缓慢滴入质量分数为20％的N,N
‑
二甲基乙二胺的乙醇溶液，于37℃恒温搅拌反应24h，反应结束后，旋蒸除去乙醇，获得中间产物；S2、在三口烧瓶中加入上述制备的中间产物和三氯甲烷，室温条件下搅拌使其完全溶解，然后加入溴代丁烷，升温至70℃回流反应12h，反应结束后，旋蒸除去三氯甲烷，充分干燥后，得到抗菌助剂。2.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉的铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启轩，
申请(专利权)人：安徽登王化工有限公司，
类型：发明
国别省市：