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粉末涂料抗菌防霉劑的研究
2019年12月10日    閱讀量:10314    新聞來源:南京天詩藍盾公司 涂料工業  |  投稿

1 引言


隨著人們對生活質量的提高,抗菌防霉產品越來越受到消費者的青睞。從傳統的金屬底材領域(家電、建材、交通器材、機器外殼),擴大到非金屬底材領域(塑料制品、玻璃制品、中密度纖維板等)。在一些特殊的場合或公共場所,抗菌劑產品必不可少,如:醫院的ICU病房設備設施表面,公共交通領域容易產生交叉感染的設備設施涂料在線coatingol.com。在家用設備,如電冰箱、冰柜、洗碗機、洗衣機外殼、廚房的櫥柜、商店的食品架等經常接觸水的產品,特別容易滋生細菌和霉菌。在溶劑型涂料逐漸退出的今天,粉末涂料應用領域在逐漸擴大,粉末涂料經常會用于氣候潮濕、溫度適中的環境中,涂膜表面就有可能受到細菌、霉菌等有害微生物的侵害,導致涂膜玷污、變色、粉化、脫落,失去對底材的保護裝飾功能,如果有害細菌與人體接觸還會傳染各種疾病,威脅人類的健康。自2000年以來,國外的抗菌劑企業紛紛涌入中國市場,搶占了中國抗菌劑產業的高端市場,以銀離子為代表的日本企業,還有以有機材料為主體的歐美跨國企業。這些企業研制開發了抗菌粉末涂料已廣泛應用到家電、汽車等領域中。近年來,我國的抗菌涂料領域也起得了長足的發展,特別是在液態涂料領域,抗菌涂料,防霉涂料已經廣泛運用于人們生活的方方面面。但在粉末涂料領域,粉末抗菌劑并不多見,主要是受粉末涂料在噴涂前需要一個與樹脂的高溫混合過程。大多數抗菌劑在該過程中會失效,抗菌性能大打折扣。天詩藍盾通過長時間對抗菌防霉劑進行篩選,確定了應用于粉末涂料的一種復合抗菌防霉體系--藍盾LD540,深入研究了抗菌防霉對粉末涂料運用的產生的影響及抗菌性能。藍盾LD540粉末涂料抗菌劑,采用納米材料包埋技術,有效保護了抗菌劑的高溫失效問題和高溫黃變問題。在低添加量下,抗菌率達到99%以上。


2 試驗部分


2.1 抗菌防霉粉末的制備

將一定比例的抗菌防霉粉末物料與純聚酯、純環氧樹脂混合在一起,充分混合均勻。通過雙螺桿擠出機熔融混合,壓片冷卻,粉碎,再置于研磨機中,粉碎成粒徑合適的粉末涂料。

取適量的抗菌防霉粉末涂料,用靜電噴槍噴涂于樣板上,置于設定溫度的烘箱中,固化規定的時間后,取出,室溫下放置24 h。按照GB/T21866-2008抗菌涂料國標檢測方法檢測其抗菌性能。分別檢測樣件的耐沖擊性能、耐彎曲性能和耐劃痕性能。


2.2 抗菌劑揮發性能檢測


普通的抗菌防霉劑容易受光、熱的影響而產生顏色的變化。抗菌防霉粉末涂料要經受180℃以上的烘烤溫度。所以,在高溫下烘烤是否產生冒煙現象或抗菌劑本身產生顏色變化至關重要。將抗菌粉體分別稱量放于恒重的坩堝中,放入馬弗爐,分別測試抗菌劑在150℃,180℃、200℃條件下重量的變換,顏色的變化和冒煙情況的變化。

2.3 耐彎曲、沖擊、劃痕檢測

直接引用方法標準GB/T 1732-1993 《漆膜耐沖擊測定法》,正沖時樣板涂膜朝上平放在沖擊器的鐵砧上進行沖擊試驗,反沖時樣板涂膜朝下平放在沖擊器的鐵砧上進行沖擊試驗。

直接引用方法標準GB/T 1732-1993 《漆膜耐沖擊測定法》,正沖時樣板涂膜朝上平放在沖擊器的鐵砧上進行沖擊試驗,反沖時樣板涂膜朝下平放在沖擊器的鐵砧上進行沖擊試驗。

直接引用方法標準GB/T 9286-1998 《色漆和清漆 漆膜的劃格試驗》。在硬底材上,涂膜厚度為(0~60)μm時,劃格間距為1mm,涂膜厚度為(61~120)μm時,劃格間距為2mm。


2.4 抗菌性能檢測


嚴格按照GB/T21866-2008所要求微生物檢測方法,分別取0.4-0.5ml試驗菌液滴加到陰性對照樣板(A)、空白對照(B)和抗菌涂料樣板(C)上。用滅菌的膜覆蓋樣板,使菌種均勻接觸樣品板表面,在平皿中,于37±1℃,相對濕度>90%條件下培養24小時。然后,洗脫、培養、計數、計算抗菌率。


3 結果與討論


3.1 耐溫性能

粉末涂料在涂裝過程中需要經受180℃以上的溫度考驗,這就要求抗菌劑本身不變色,揮發份少,無冒煙現象。從表1中可以看出,LD540在150-180℃的溫度下烘烤20分鐘,抗菌劑本身顏色沒有發生變化,無冒煙現象,揮發分(含水分)極少。LD540滿足粉末涂料的基本要求。


表1  LD540耐溫性能測試:

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備注:揮發分包含水分


3.2 耐彎曲、沖擊、劃痕檢測

表2 LD540耐彎曲、沖擊、劃痕檢測 (固化條件聚酯烘烤180℃/20min、環氧120℃/20min)

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圖1 耐劃痕檢測

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耐劃痕性能: 從表2和圖1可以看出,在耐劃痕從1000g至2000g條件下,抗菌劑的添加量從0.1%到2.0%的耐劃痕性能檢測均通過測試。抗菌劑的加入并不影響粉末涂層的耐刮傷性能。


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圖2耐彎曲性能檢測


耐彎曲性能檢測:在2mm完全測試標準下,在抗菌劑含量達到2%以下時,彎曲性能均通過。說明抗菌劑的加入并不影響粉末涂層的抗彎曲性能。

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圖3抗沖擊性能


耐沖擊性能:圖3可以看出,隨著抗菌性量的增加,耐沖擊性能逐漸降低,當抗菌劑含量在1%以下,抗菌劑對沖擊性能無影響;當抗菌劑添加量超過1%的含量時,抗菌劑對沖擊性能影響明顯。

從表2、圖1,2,3可以看出, 無論是是聚酯體系還是環氧體系,在抗菌劑添加量在1%以下,對彎曲性能,沖擊性能,耐劃痕性能均無影響。


3.3 抗菌性能檢測

根據GB/T21866-2008標準,抗菌涂料分為兩個等級,I級和II級,I級抗菌率要求達到99%以上,適用于抗菌要求高的場所,II級抗菌率要求90%以上,適用于有抗菌性能需求的場所。從表3看出,LD540抗菌劑在添加量為0.5%時,抗菌率達到99%以上。達到了I級抗菌標準。再繼續增加抗菌劑的用量,抗菌率增加不明顯,從成本和抗菌效果的角度出發,抗菌劑LD540在添加量0.4-0.5%的情況下比較合適,既能滿足抗菌需求,也能降低成本。


表3  LD540抗菌性能(180℃,20分鐘)(檢測標準GB/T21866-2008)


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表4  LD540抗菌性能(120℃,20分鐘)(檢測標準GB/T21866-2008)

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從表3可以看出,對純聚酯體系,抗菌劑添加量在0.4-0.5%時,抗菌率在99%以上,可以達到I級標準。從表4可以看出,對純環氧體系,抗菌劑添加量在0.3-0.4%左右,抗菌率可以達到99%以上,滿足I級抗菌劑標準要求。


4 結論


(1) 粉末涂料抗菌劑需要經受180℃以上的溫度考驗,抗菌劑本身不變色,揮發份少,無冒煙現象。

(2) 抗菌劑的加入需要考驗其對聚酯樹脂、環氧樹脂體系的耐沖擊性能、耐刮傷性能、耐彎曲性能的影響。

(3) 抗菌劑并非添加量越多殺菌效果越好,在合適的添加量范圍內,達到抗菌率99%以上,選擇經濟合適的添加量范圍即可。

(4) LD540抗菌劑在合適添加量范圍內,其對粉末涂料顏色的熱穩定性和物料之間的混容性幾乎沒有影響。

標簽:工業涂料原材料涂裝應用技術中心粉末涂料涂料助劑
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