[发明专利]一种抗菌防霉的铝型材粉末涂料及其制备方法

说明书

本发明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40‑50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。本发明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，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。

技术领域

本发明属于粉末涂料技术领域，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。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

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。

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。

进一步地，偶联剂为硅烷偶联剂KH560或硅烷偶联剂KH550。

进一步地，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；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；

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：