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抗菌粉末涂料的制备及应用
2020年12月11日    阅读量:1201    新闻来源:王勇 杭州金鹰塑粉有限公司  |  投稿

摘要:以无机氧化物包覆银离子抗茵剂制备的抗菌粉末涂料抑菌效果好、时效长。介绍抗菌添加剂,抗菌粉末涂料的涂膜性能及抗菌效果。


01、前言


九十年代以来,日本等西方发达国家研制开发了抗菌型粉末涂料,而我国在这方面尚属空白涂料在线coatingol.com


随着人们物质生活水平的提高以及环境保护、省资节能呼声的日益高涨,为满足对卫生和健康的迅速提高要求,我国也研制出了抗菌粉末涂料。

    

抗菌粉末涂料是指涂膜具有抗菌性,能杀死或抑制沾附在涂膜上的细菌。人们一般采用各种化学和物理手段进行杀菌。


如使用含氯制剂、过氧类制剂、酚类制剂、碘制剂、季胺类制剂、臭氧以及紫外线、微波、高压蒸汽等。


这些虽然在应用领域有其优点,但也存在某些缺点,诸如存在不同程度的毒性、对皮肤有刺激、有难闻气味、易挥发、药效短、不能广谱杀菌、操作复杂、一次投资较大等缺点。


与常规的化学和物理消毒方法相比,使用抗菌型粉末涂料抑菌时效长,既经济又方便。


该抗菌型粉末涂料的产品性能无论是在初期涂膜物性、二次涂膜物性、抗化学品性,还是涂装适应性、贮存稳定性上,都与普通型粉末涂料(无抗菌型)相当,而且在180℃固化温度下涂膜也不会发黑,可作为白色涂料。


02、抗菌添加剂

    

抗菌添加剂,可赋予涂料长期的抑菌和抗菌能力,具有适用面广、效力高、有效期长的特点。

    

抗菌剂大体上可分为有机、无机和天然三大系列。一般有机系抗菌剂耐热性差,虽抗变色性较好,但易于水解,使用寿命短。


天然系抗菌剂品种不多,未成市场规模化。目前,国内外的抗菌剂研制工作主要围绕银离子、铜离子、亚铅离子等无机抗菌剂开展。


活性氧二价银离子对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、霉菌、酵母菌均有抑制和杀灭作用。分子氧化银呈正电荷吸附负电荷的细菌,当吸附的银离子达到一定浓度,与细菌蛋白质结合成蛋白银,细菌的正常组织被破坏而死亡。


因此以银为代表的无机系抗菌剂安全性较高(世界卫生组织规定银离子在饮水中的安全极限值为<50ppm),且抗菌持续性好,适用的菌种广,被研究开发人员广泛应用。

    

由于氧化银属于接触性杀菌剂,其添加量大,提高了粉末涂料成本,存在容易变色等缺点,故无法用于浅色粉末涂料。


目前采用的是安全系的银系无机抗菌剂,使用特殊的无机氧化物包覆银离子,根据粉末涂料的特点,把抗菌剂平均粒径控制在1Mm左右,在抑制粉末涂料涂膜变色的同时更显示出抗菌活性,并开发出具有高抗菌性的粉末涂料。


03、抗菌粉末涂料的制备


3.1 配方

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3.2 生产工艺流程

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3.3 漆膜制备

    

钢板经除锈、除油后进行磷化处理,放在喷粉柜中进行高压静电喷涂,控制涂膜厚度为50μm~75μm,然后放入恒温干燥箱中固化,温度控制在180℃±2℃,时间15min,干燥后按有关方法进行性能测试。


3.4 涂膜性能测试

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3.5 抗化学品性

100℃蒸馏水 24h煮沸

3%氯化钠水溶液 480h浸泡

3%HCl水溶液 480h浸泡

5%NaOH水溶液 480h浸泡

无失光、变色、小泡、斑点、脱落和起皱及生锈现象。


3.6 贮存稳定性

抗菌粉末涂料在40℃下放置48h,无结块、结团现象。


3.7 涂膜色差

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04、抗菌实验


4.1 测试样品

测试样品为抗菌粉末涂料制板,板裁成50×50mm见方,贴薄膜剪成40×40mm见方。


4.2 试用菌种

大肠杆菌(Escherichia coli)ASl.90金黄色葡萄球菌(Staphylcococcus aureus)ASl.89


4.3 测试用培养基

营养琼脂培养基(NA)

蛋白胨 10.0g

牛肉提取物 5.0g

氯化钠 5.0g

蒸馏水 1000ml

pH 7.0~7.2

15p30min 灭菌


4.4 抗菌效果    

试验前菌悬液浓度:大肠杆菌2.98×106 金黄色葡萄球菌9.46×106

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05、结果与讨论


5.1 抑菌效果好    

使用特殊的无机氧化物包覆银离子无机抗菌剂制备抗菌粉末涂料,抑菌效果良好,抑菌时效长。


5.2 涂装适应性    

抗菌粉末涂料涂装适应性、贮存稳定性、抗化学品性都与普通型粉末涂料相当。它即使在180℃干燥温度下,涂膜色调也不会发黑。因此可以用作白色涂料,有良好的涂装适应性。


5.3 制备抗菌粉末涂料的方法    

抗菌粉末涂料制备可采用添加抗菌剂熔融混合挤出法及抗菌剂与普通粉末涂料干混方式两种方法。干混方式容易造成粉末涂料涂膜粒子,多少会影响粉末涂料的流平性,所以一般采用较通用的热固性粉末涂料熔融混合挤出法。


5.4 分散要求    

预混合要求有较好的均化分散效率,混合区无死角和密闭性能良好,采用滚筒式混合机,一般控制15min~20min,即能达到分散要求。


5.5 挤出温度的控制    

熔融挤出是粉末生产的关键工序,即保证物料在挤出过程中停留较短的时间,产生较高的剪切力,使物料分散成一个均匀体系。


如果挤出温度过高,挤出物料太稀,剪切力不足,易造成混合分散性差,同时造成物料胶化,影响产品质量;如果挤出温度太低,则会导致挤出物料过稠,使机器负荷增加,也会影响物料的均匀分散,影响产品质量。

    

因而要严格控制熔融区挤出温度(115±5)℃,加料区挤出温度(65±5)℃。


5.6 粒径的控制    

微粉碎工序中,如粉末粒度过粗,造成喷涂效率低,成膜易产生桔皮,影响光泽;粉末粒度过细,贮存时易结团,且粉末流出性差,涂装上粉率低,造成涂膜缺陷。


因此粉末涂料粒径宜控制在10μm~80μm之间,且80%的粒子应控制到20μm~60μm之间。


5.7 应用    

抗菌型粉末涂料可广泛用于商品陈列柜、电冰箱、饮水机、床制品、钢家具、厨房用具、食品工业设备、医院设施等。抗菌型粉末涂料为粉末涂料应用领域开辟了一条健康的新思路。



标签:工业涂料原材料辅料与设备涂装应用技术中心粉末涂料涂装涂料助剂
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