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粉末涂料抗菌防霉剂的研究,中国牛涂网,ntw360.com
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粉末涂料抗菌防霉剂的研究
2019年12月10日    阅读量:     新闻来源:南京天诗蓝盾公司 涂料工业  |  投稿

1 引言


随着人们对生活质量的提高,抗菌防霉产品越来越受到消费者的青睐。从传统的金属底材领域(家电、建材、交通器材、机器外壳),扩大到非金属底材领域(塑料制品、玻璃制品、中密度纤维板等)。在一些特殊的场合或公共场所,抗菌剂产品必不可少,如:医院的ICU病房设备设施表面,公共交通领域容易产生交叉感染的设备设施中国牛涂网ntw360.com。在家用设备,如电冰箱、冰柜、洗碗机、洗衣机外壳、厨房的橱柜、商店的食品架等经常接触水的产品,特别容易滋生细菌和霉菌。在溶剂型涂料逐渐退出的今天,粉末涂料应用领域在逐渐扩大,粉末涂料经常会用于气候潮湿、温度适中的环境中,涂膜表面就有可能受到细菌、霉菌等有害微生物的侵害,导致涂膜玷污、变色、粉化、脱落,失去对底材的保护装饰功能,如果有害细菌与人体接触还会传染各种疾病,威胁人类的健康。自2000年以来,国外的抗菌剂企业纷纷涌入中国市场,抢占了中国抗菌剂产业的高端市场,以银离子为代表的日本企业,还有以有机材料为主体的欧美跨国企业。这些企业研制开发了抗菌粉末涂料已广泛应用到家电、汽车等领域中。近年来,我国的抗菌涂料领域也起得了长足的发展,特别是在液态涂料领域,抗菌涂料,防霉涂料已经广泛运用于人们生活的方方面面。但在粉末涂料领域,粉末抗菌剂并不多见,主要是受粉末涂料在喷涂前需要一个与树脂的高温混合过程。大多数抗菌剂在该过程中会失效,抗菌性能大打折扣。天诗蓝盾通过长时间对抗菌防霉剂进行筛选,确定了应用于粉末涂料的一种复合抗菌防霉体系--蓝盾LD540,深入研究了抗菌防霉对粉末涂料运用的产生的影响及抗菌性能。蓝盾LD540粉末涂料抗菌剂,采用纳米材料包埋技术,有效保护了抗菌剂的高温失效问题和高温黄变问题。在低添加量下,抗菌率达到99%以上。


2 试验部分


2.1 抗菌防霉粉末的制备

将一定比例的抗菌防霉粉末物料与纯聚酯、纯环氧树脂混合在一起,充分混合均匀。通过双螺杆挤出机熔融混合,压片冷却,粉碎,再置于研磨机中,粉碎成粒径合适的粉末涂料。

取适量的抗菌防霉粉末涂料,用静电喷枪喷涂于样板上,置于设定温度的烘箱中,固化规定的时间后,取出,室温下放置24 h。按照GB/T21866-2008抗菌涂料国标检测方法检测其抗菌性能。分别检测样件的耐冲击性能、耐弯曲性能和耐划痕性能。


2.2 抗菌剂挥发性能检测


普通的抗菌防霉剂容易受光、热的影响而产生颜色的变化。抗菌防霉粉末涂料要经受180℃以上的烘烤温度。所以,在高温下烘烤是否产生冒烟现象或抗菌剂本身产生颜色变化至关重要。将抗菌粉体分别称量放于恒重的坩埚中,放入马弗炉,分别测试抗菌剂在150℃,180℃、200℃条件下重量的变换,颜色的变化和冒烟情况的变化。

2.3 耐弯曲、冲击、划痕检测

直接引用方法标准GB/T 1732-1993 《漆膜耐冲击测定法》,正冲时样板涂膜朝上平放在冲击器的铁砧上进行冲击试验,反冲时样板涂膜朝下平放在冲击器的铁砧上进行冲击试验。

直接引用方法标准GB/T 1732-1993 《漆膜耐冲击测定法》,正冲时样板涂膜朝上平放在冲击器的铁砧上进行冲击试验,反冲时样板涂膜朝下平放在冲击器的铁砧上进行冲击试验。

直接引用方法标准GB/T 9286-1998 《色漆和清漆 漆膜的划格试验》。在硬底材上,涂膜厚度为(0~60)μm时,划格间距为1mm,涂膜厚度为(61~120)μm时,划格间距为2mm。


2.4 抗菌性能检测


严格按照GB/T21866-2008所要求微生物检测方法,分别取0.4-0.5ml试验菌液滴加到阴性对照样板(A)、空白对照(B)和抗菌涂料样板(C)上。用灭菌的膜覆盖样板,使菌种均匀接触样品板表面,在平皿中,于37±1℃,相对湿度>90%条件下培养24小时。然后,洗脱、培养、计数、计算抗菌率。


3 结果与讨论


3.1 耐温性能

粉末涂料在涂装过程中需要经受180℃以上的温度考验,这就要求抗菌剂本身不变色,挥发份少,无冒烟现象。从表1中可以看出,LD540在150-180℃的温度下烘烤20分钟,抗菌剂本身颜色没有发生变化,无冒烟现象,挥发分(含水分)极少。LD540满足粉末涂料的基本要求。


表1  LD540耐温性能测试:

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备注:挥发分包含水分


3.2 耐弯曲、冲击、划痕检测

表2 LD540耐弯曲、冲击、划痕检测 (固化条件聚酯烘烤180℃/20min、环氧120℃/20min)

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图1 耐划痕检测

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耐划痕性能: 从表2和图1可以看出,在耐划痕从1000g至2000g条件下,抗菌剂的添加量从0.1%到2.0%的耐划痕性能检测均通过测试。抗菌剂的加入并不影响粉末涂层的耐刮伤性能。


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图2耐弯曲性能检测


耐弯曲性能检测:在2mm完全测试标准下,在抗菌剂含量达到2%以下时,弯曲性能均通过。说明抗菌剂的加入并不影响粉末涂层的抗弯曲性能。

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图3抗冲击性能


耐冲击性能:图3可以看出,随着抗菌性量的增加,耐冲击性能逐渐降低,当抗菌剂含量在1%以下,抗菌剂对冲击性能无影响;当抗菌剂添加量超过1%的含量时,抗菌剂对冲击性能影响明显。

从表2、图1,2,3可以看出, 无论是是聚酯体系还是环氧体系,在抗菌剂添加量在1%以下,对弯曲性能,冲击性能,耐划痕性能均无影响。


3.3 抗菌性能检测

根据GB/T21866-2008标准,抗菌涂料分为两个等级,I级和II级,I级抗菌率要求达到99%以上,适用于抗菌要求高的场所,II级抗菌率要求90%以上,适用于有抗菌性能需求的场所。从表3看出,LD540抗菌剂在添加量为0.5%时,抗菌率达到99%以上。达到了I级抗菌标准。再继续增加抗菌剂的用量,抗菌率增加不明显,从成本和抗菌效果的角度出发,抗菌剂LD540在添加量0.4-0.5%的情况下比较合适,既能满足抗菌需求,也能降低成本。


表3  LD540抗菌性能(180℃,20分钟)(检测标准GB/T21866-2008)


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表4  LD540抗菌性能(120℃,20分钟)(检测标准GB/T21866-2008)

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从表3可以看出,对纯聚酯体系,抗菌剂添加量在0.4-0.5%时,抗菌率在99%以上,可以达到I级标准。从表4可以看出,对纯环氧体系,抗菌剂添加量在0.3-0.4%左右,抗菌率可以达到99%以上,满足I级抗菌剂标准要求。


4 结论


(1) 粉末涂料抗菌剂需要经受180℃以上的温度考验,抗菌剂本身不变色,挥发份少,无冒烟现象。

(2) 抗菌剂的加入需要考验其对聚酯树脂、环氧树脂体系的耐冲击性能、耐刮伤性能、耐弯曲性能的影响。

(3) 抗菌剂并非添加量越多杀菌效果越好,在合适的添加量范围内,达到抗菌率99%以上,选择经济合适的添加量范围即可。

(4) LD540抗菌剂在合适添加量范围内,其对粉末涂料颜色的热稳定性和物料之间的混容性几乎没有影响。

标签:粉末涂料工业涂料技术中心涂料助剂涂装应用原材料
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