一种复合粉体涂料及其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种复合粉体涂料及其制备方法及应用，属于涂料技术领域。该复合粉体涂料由以下重量份组分的原料制得：有机硅季铵盐改性电气石2～3份，丙烯酸树脂35～50份，纳米TiO2微胶囊5～8份，环氧树脂40～70份，引发剂1～3份，助剂3～10份。本申请提供的复合粉体涂料及其制备方法及应用抗菌效果好、粘附性强，无需使用金属离子或抗菌药物，适用于制造各种医疗设备或器皿的抗菌涂层。医疗设备或器皿的抗菌涂层。

【技术实现步骤摘要】
一种复合粉体涂料及其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于涂料
，涉及一种复合粉体涂料及其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]细菌充斥在人类生活的方方面面，而细菌感染会对人类健康安全造成巨大的危害。近年来，人们的卫生意识进一步提高，对病菌的防范也更加严格。为了减少病菌的传播，人们通常采用喷洒消毒剂或灭菌剂的方法对身边的器皿设备进行消毒，但这种消毒方法效果较为短暂，且消毒剂或灭菌剂对人体均有一定毒副作用，故通过构建抗菌表面来预防或减少材料表面生物污染具有重要的社会和经济意义。
[0003]涂料是日常生活中常用的用于表面保护的组合物，按照存在形态可分为液体涂料和粉末涂料。近年来，因为粉末涂料具有成膜更均匀平整，涂覆更方便，并且革除了大量溶剂对环境的污染等优点，成为了医疗器械或食品储存架等对抗菌消毒要求更为严格的设备的优先选择。因而对于粉末涂料的抗菌性能和环境友好性有了更多的要求。
[0004]目前粉体涂料的抗菌性能主要来源是在涂料组分中引入具有杀菌能力的金属离子(如银离子、铜离子等)或抗菌药物构成的抗菌剂，金属离子不易固定，成膜后粘附性较差，而抗菌药物对使用温度要求较高，抗菌效果较差，还存在抗生素滥用等问题。
[0005]因此，开发一种抗菌效果好、粘附性强，不使用抗菌药物的复合粉体涂料及其制备方法及应用具有重大意义。
[0006]中国专利CN109439135A《一种抗菌粉末涂料及其制备方法》公开了一种以金属离子掺杂的玻璃微球作为抗菌剂的抗菌粉末涂料，通过金属离子掺杂的玻璃微球尽可能固定化金属离子，并通过硫酸钡和玻璃微球的协同效果提高涂层的抗菌程度。但该抗菌粉末涂料的抗菌性能仍需进一步提升。

技术实现思路

[0007]为了解决现有粉体涂料抗菌效果较差、粘附性不强，依赖于金属离子 (如银离子、铜离子等)或抗菌药物作为抗菌剂的问题，本专利技术提供一种复合粉体涂料及其制备方法及应用，抗菌效果好、粘附性强，无需使用金属离子或抗菌药物。
[0008]本专利技术的目的在于提供一种复合粉体涂料。
[0009]本专利技术的另一目的是提供上述复合粉体涂料的制备方法。
[0010]本专利技术的另一目的是提供上述复合粉体涂料在制造抗菌涂层中的应用。
[0011]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0012]一种复合粉体涂料，由以下重量份组分的原料制得：
[0013]有机硅季铵盐改性电气石2～3份，丙烯酸树脂35～50份，纳米TiO2微胶囊5～8份，环氧树脂40～70份，引发剂1～3份，助剂3～10份。
[0014]本申请将通过有机硅季铵盐改性的电气石粉体、丙烯酸树脂、纳米 TiO2微胶囊与其他组分以特定配比复配得到复合粉体涂料，在喷涂过程中通过引发剂促使有机硅季铵盐
改性电气石中的羟基、烷氧基与丙烯酸树脂中的活性官能团发生缩聚反应，大大增强了复合粉体涂料的表面性能，同时通过有机硅季铵盐改性电气石与纳米TiO2微胶囊的协同作用达到强效持久的抗菌效果，并加入环氧树脂进一步强化复合粉体涂料的粘附性和力学性能，得到抗菌效果好、粘附性强，无需使用金属离子或抗菌药物的复合粉体涂料。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述有机硅季铵盐改性电气石通过以下方法制备得到：
[0016]将电气石粉体与有机硅季铵盐溶于去离子水中匀速搅拌1h，调节pH 值至3，超声20～30min，洗涤，120℃干燥6h，研磨，即得有机硅季铵盐改性电气石。
[0017]本申请通过有机硅季铵盐水解后硅原子表面羟基与电气石表面大量的羟基缩聚交联将有机硅季铵盐接枝到电气石粉体上，通过电气石可以永久释放负离子的特性大幅增强了有机硅季铵盐的抗菌效果，而有机硅季铵盐的接枝也使得电气石粉体更容易与其他复合粉体涂料组分结合，给复合粉体涂料带来良好的力学性能和优异的抗菌效果。
[0018]优选地，所述纳米TiO2微胶囊通过以下方法制备得到：
[0019]S1.将纳米TiO2、聚乙烯醇和去离子水混合均匀，超声10min，得到混合溶液；
[0020]S2.将异氰酸酯加入到S1混合溶液中，加入二月桂酸二丁基锡，70～80℃反应2～3h，过滤，用乙醇水溶液洗涤，30℃真空干燥，即得所述纳米TiO2微胶囊。
[0021]本申请通过将纳米TiO2制备成微胶囊控制其缓释，可以大幅延长其抗菌效果，与复合粉体涂料中的有机硅季铵盐改性电气石复配，可通过协同作用实现强效杀菌、持久抗菌的效果，大大提升了复合粉体涂料的长效抗菌作用。
[0022]优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
[0023]优选地，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过二硫酸钾中的一种或多种。
[0024]优选地，所述助剂包括流平剂、润滑剂中的一种或两种；流平剂为 H88，润滑剂为聚四氟乙烯蜡。
[0025]所述复合粉体涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0026]按相应重量份将有机硅季铵盐改性电气石与丙烯酸树脂溶于二甲苯溶液中，超声分散均匀，加入纳米TiO2微胶囊、环氧树脂、引发剂、助剂混合搅拌30min，60℃真空干燥，用球磨机研磨至混合物的粒径≤100μm，得到所述复合粉体涂料。
[0027]所述复合粉体涂料应用于制造抗菌涂层。
[0028]优选地，所述制造抗菌涂层通过静电喷漆得到，包括一次喷涂和一次烘烤，烘烤温度为100～120℃，时间为5～6min。
[0029]本专利技术的有益效果：
[0030](1)本申请通过有机硅季铵盐水解后硅原子表面羟基与电气石表面大量的羟基缩聚交联将有机硅季铵盐接枝到电气石粉体上，通过电气石可以永久释放负离子的特性大幅增强了有机硅季铵盐的抗菌效果，而有机硅季铵盐的接枝也使得电气石粉体更容易与其他复合粉体涂料组分结合，给复合粉体涂料带来良好的力学性能和优异的抗菌效果。
[0031](2)本申请通过将纳米TiO2制备成微胶囊控制其缓释，可以大幅延长其抗菌效果，与复合粉体涂料中的有机硅季铵盐改性电气石复配，可通过协同作用实现强效杀菌、持久抗菌的效果，大大提升了复合粉体涂料的长效抗菌作用。
[0032](3)本申请将通过有机硅季铵盐改性的电气石粉体、丙烯酸树脂、纳米TiO2微胶囊
与其他组分以特定配比复配得到复合粉体涂料，通过引发剂促使有机硅季铵盐改性电气石中的羟基、烷氧基与丙烯酸树脂中的活性官能团发生缩聚反应，大大增强了复合粉体涂料的表面性能，同时通过有机硅季铵盐改性电气石与纳米TiO2微胶囊的协同作用达到强效持久的抗菌效果，并加入环氧树脂进一步强化复合粉体涂料的粘附性和力学性能，得到抗菌效果好、粘附性强，无需使用金属离子或抗菌药物的复合粉体涂料。
具体实施方式
[0033]为更进一步阐述本专利技术为实现预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合实施例，对依据本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
[0034]实施例中的原料均可通过市售得到；除非特别说明，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合粉体涂料，其特征在于，所述复合粉体涂料由以下重量份组分的原料制得：有机硅季铵盐改性电气石2～3份，丙烯酸树脂35～50份，纳米TiO2微胶囊5～8份，环氧树脂40～70份，引发剂1～3份，助剂3～10份。2.根据权利要求1所述的一种复合粉体涂料，其特征在于，所述有机硅季铵盐改性电气石通过以下方法制备得到：将电气石粉体与有机硅季铵盐溶于去离子水中匀速搅拌1h，调节pH值至3，超声20～30min，洗涤，120℃干燥6h，研磨，即得有机硅季铵盐改性电气石。3.根据权利要求1所述的一种复合粉体涂料，其特征在于，所述纳米TiO2微胶囊通过以下方法制备得到：S1.将纳米TiO2、聚乙烯醇和去离子水混合均匀，超声10min，得到混合溶液；S2.将异氰酸酯加入到S1混合溶液中，加入二月桂酸二丁基锡，70～80℃反应2～3h，过滤，用乙醇水溶液洗涤，30℃真空干燥，即得所述纳米TiO2微胶囊。4.根据权利要求1所述的一种复合粉体涂料，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智博，朱杰志，吕圣诗，
申请(专利权)人：广州智圣高分子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：