抗菌性粉末涂料及其制备方法与流程

【
技术领域：
】本发明属于粉末涂料制备
技术领域：
，具体涉及一种抗菌性粉末涂料及其制备方法。
背景技术：
：目前由于赤泥综合利用难度巨大，除了少量用于赤泥选铁和水泥生产中的掺和料外，绝大部分还只能在赤泥坝中堆存，并没有得到较好的充分利用。氧化铝生产过程中排放的废渣是赤泥，其矿物组成主要有al2o3、na2o、sio2、cao、fe2o3、tio2等。广西某铝业公司的赤泥化学成分见下表。赤泥由于残留附液碱性强，赤泥表面含有大量羟基，如是直接将未改性赤泥粉填充到涂料中，由于未能降低赤泥的基体中团聚效应，使得未改性赤泥粉与抗菌性粉末涂料的其他原料如树脂之间的粘结性、相容性以及润湿性极差，制得的粉末涂料涂膜表观性能和光泽较差。随着人们的生活水平不断的提高，人们对生活卫生质量的要求也越来越高，如何能够有效的抗菌、除菌是人们对现代生活提出的挑战。抗菌涂料行业目前仍处在发展阶段，解决抗菌材料在涂料中的应用工艺，是摆在涂料行业面前共同的课题。中国专利申请文献“一种抗菌性粉末涂料”(公开号：cn104845509a)公开一种抗菌性粉末涂料，它由以下重量份数的组份构成：羟基丙烯酸树脂20-40份、端羧基聚脂树脂10-40份、有机硅-丙烯酸乳液10-30份、羟乙基甲基纤维素2-10份、消泡剂0.5-1份、纳米抗菌剂0.1-0.5份、颜料0-10份、钛白粉5-20份。该发明通过采用上述合理配比的原料得到的抗菌性粉末涂料，具有抗菌效果，具有较好的附着力，适应于厨房、家电、食品工业设备等设施用，但抗菌性能不高，另外抗菌性粉末涂料性能较差。如何克服传统抗菌性粉末涂料使用存在的问题，创新应用赤泥于粉末涂料中，解决粉末涂料性能较差、生产成本高等问题，从而实现赤泥工业化、产业化应用，进一步解决变废为宝、保护环境，减少废弃矿渣土地占用等问题，具有重要的经济和环境效益。技术实现要素：本发明提供一种抗菌性粉末涂料及其制备方法，以解决如何克服传统抗菌性粉末涂料使用存在的问题，创新应用赤泥于粉末涂料中，解决粉末涂料性能较差、生产成本高等问题，从而实现赤泥工业化、产业化应用。为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种抗菌性粉末涂料，包括下述质量百分比的原料：改性赤泥粉42.3-45.6％、端羧基聚脂树脂47.1-48.4％、固化剂3.7-5.2％、流平剂0.7-1.6％、消泡剂0.6-0.9％、增光剂0.4-1.2％、纳米抗菌剂0.3-0.5％、抗菌改性助剂0.2-0.4％、颜料0.4-0.7％。进一步地，所述改性赤泥粉的制备方法，包括以下步骤：(1)将赤泥用浓度为10-20wt％的硫酸酸洗至ph值为9.2-9.4，接着对酸洗后的赤泥进行水洗，水洗后赤泥经检测ph值为7.9-8.1后压滤处理成洁净赤泥，洁净赤泥经烘干至含水量≤3.6％；(2)将步骤(1)制得的洁净赤泥进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的洁净赤泥粉体；(3)向步骤(2)制得的洁净赤泥粉体中加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯组成，所述改性剂a的加入量为洁净赤泥粉体质量的2.8-3.5％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯的质量比为5.2-7.8:2.9-4.6，控制温度为70-75℃，并以600-900r/min的速度搅拌30-50min，制得混合物a；(4)将步骤(3)制得的混合物a和改性剂b加入混合机中，所述改性剂b由脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖组成，所述改性剂b的加入量为洁净赤泥粉体质量的4.6-5.7％，所述脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖的质量比为4.3-5.4:1.8-2.5，控制温度为78-86℃，以900-1300r/min的速度搅拌32-45min，制得混合物b；(5)将步骤(4)制得的混合物b在温度为50-53℃下干燥至含水量≤1.5％，接着进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的改性赤泥粉。进一步地，所述固化剂为tgic固化剂。进一步地，所述流平剂为pv88流平剂。进一步地，所述消泡剂为tp-39消泡剂。进一步地，所述增光剂为701b增光剂。进一步地，所述的纳米抗菌剂为纳米银离子。进一步地，所述抗菌改性助剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按质量份为单位，将5-12份膨润土、2-4份羧丙基甲基纤维素和7-13份氯化钠混合均匀，升温至55-58℃，保温15-25min，然后于500-600r/min转速下搅拌1.5-2.5h，过滤除水、烘干，然后625-680℃下焙烧0.6-0.9h，制得焙烧物a；(2)将步骤(1)制得的焙烧物a置于3-6份硝酸铈溶液中，于转速2000-3000r/min下搅拌9-14min，过滤除水，烘干，在650-870℃下焙烧12-18min，制得焙烧物b；(3)将步骤(2)制得的焙烧物b、3-6份甲基丙烯酸甲酯和10-13份氨水混合均匀，于400-500r/min转速下搅拌12-23min，真空过滤，洗涤，然后加入3-5份醋酸丙酸纤维素混合均匀后，升温至75-92℃，搅拌1.2-2.3h，干燥至含水率≤1.5％，接着冷却至室温，制得抗菌改性助剂。进一步地，所述的颜料为透明兰或酞青绿。本发明还提供一种抗菌性粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)原材料混合：将各类原料按上述质量百分比进行配料，然后分别加入混合机中，接着预破碎1min，然后再混合4min，制得混合均匀的原料；(2)熔融挤出：将步骤(1)制得的混合均匀的原料放入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料，其中熔融挤出的温度为105-110℃，其中ⅰ区温度为105℃，ⅱ区温度为110℃；(3)研磨粉碎：将步骤(2)中破碎后的片料，置于acm磨粉机中磨粉，经旋风分离及筛分后，制得平均粒度为35-40um的抗菌性粉末涂料。本发明具有以下有益效果：(1)将氧化铝生产过程中废弃的赤泥用水洗法将赤泥中的na2o等水溶物质洗去后，得到的洁净赤泥经过改性后可用作为抗菌性粉末涂料的填充料，不但可以变废为宝，减少因其堆放对土地资源的占用与堆存流失可能对环境的污染，而且能有效降低粉末涂料的生产成本。本发明提供了一条既可以降低粉末涂料的生产成本，又能使废弃资源得到充分有效利用的新途径。(2)本发明的废弃赤泥可实现“变废为宝，综合利用”的目的，利用赤泥中的有效成份，提供了制备抗菌性粉末涂料的新途径，使废弃赤泥得到有效利用。(3)本发明克服了传统抗菌性粉末涂料使用存在的问题，创新应用赤泥于抗菌性粉末涂料中，解决了生产成本高、变废为宝、保护环境，减少废弃矿渣土地占用等问题，从而实现赤泥工业化、产业化应用。(4)本发明当改性赤泥填充量为43％时，抗菌性粉末涂料获得的综合性能最优，其中耐冲击性为69kg/cm，附着力为0级，抗菌性能达到99.01％，具有优良的抗菌效果，耐人工气候老化为1234h无粉化，起泡，开裂，剥落等异常现象，这为寻求最佳生产抗菌性粉末涂料工艺提供了依据，本发明的粉末涂料适应于厨房、家电、食品工业设备、医疗等设施用。【附图说明】图1是本发明实施例2的抗菌性粉末涂料产品黑白图。【具体实施方式】为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。在实施例中，所述抗菌性粉末涂料，包括下述质量百分比的原料：改性赤泥粉42.3-45.6％、端羧基聚脂树脂47.1-48.4％、固化剂3.7-5.2％、流平剂0.7-1.6％、消泡剂0.6-0.9％、增光剂0.4-1.2％、纳米抗菌剂0.3-0.5％、抗菌改性助剂0.2-0.4％、颜料0.4-0.7％。所述的端羧基聚脂树脂的酸值为45-55mgkoh/g。所述固化剂为tgic固化剂。所述流平剂为pv88流平剂。所述消泡剂为tp-39消泡剂。所述增光剂为701b增光剂。所述的纳米抗菌剂为纳米银离子。所述的颜料为透明兰或酞青绿。所述抗菌改性助剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按质量份为单位，将5-12份膨润土、2-4份羧丙基甲基纤维素和7-13份氯化钠混合均匀，升温至55-58℃，保温15-25min，然后于500-600r/min转速下搅拌1.5-2.5h，过滤除水、烘干，然后625-680℃下焙烧0.6-0.9h，制得焙烧物a；(2)将步骤(1)制得的焙烧物a置于3-6份硝酸铈溶液中，于转速2000-3000r/min下搅拌9-14min，过滤除水，烘干，在650-870℃下焙烧12-18min，制得焙烧物b；(3)将步骤(2)制得的焙烧物b、3-6份甲基丙烯酸甲酯和10-13份氨水混合均匀，于400-500r/min转速下搅拌12-23min，真空过滤，洗涤，然后加入3-5份醋酸丙酸纤维素混合均匀后，升温至75-92℃，搅拌1.2-2.3h，干燥至含水率≤1.5％，接着冷却至室温，制得抗菌改性助剂。所述改性赤泥粉的制备方法，包括以下步骤：(1)将赤泥用浓度为10-20wt％的硫酸酸洗至ph值为9.2-9.4，接着对酸洗后的赤泥进行水洗，水洗后赤泥经检测ph值为7.9-8.1后压滤处理成洁净赤泥，洁净赤泥经烘干至含水量≤3.6％；(2)将步骤(1)制得的洁净赤泥进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的洁净赤泥粉体；(3)向步骤(2)制得的洁净赤泥粉体中加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯组成，所述改性剂a的加入量为洁净赤泥粉体质量的2.8-3.5％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯的质量比为5.2-7.8:2.9-4.6，控制温度为70-75℃，并以600-900r/min的速度搅拌30-50min，制得混合物a；(4)将步骤(3)制得的混合物a和改性剂b加入混合机中，所述改性剂b由脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖组成，所述改性剂b的加入量为洁净赤泥粉体质量的4.6-5.7％，所述脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖的质量比为4.3-5.4:1.8-2.5，控制温度为78-86℃，以900-1300r/min的速度搅拌32-45min，制得混合物b；(5)将步骤(4)制得的混合物b在温度为50-53℃下干燥至含水量≤1.5％，接着进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的改性赤泥粉。所述抗菌性粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)原材料混合：将各类原料按上述质量百分比进行配料，然后分别加入混合机中，接着预破碎1min，然后再混合4min，制得混合均匀的原料；(2)熔融挤出：将步骤(1)制得的混合均匀的原料放入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料；(3)研磨粉碎：将步骤(2)中破碎后的片料，置于acm磨粉机中磨粉，经旋风分离及筛分后，制得抗菌性粉末涂料。步骤(2)中熔融挤出的温度为105-110℃，其中ⅰ区温度为105℃，ⅱ区温度为110℃。步骤(3)中所述抗菌性粉末涂料的平均粒度为35-40um。本发明的技术原理：赤泥是氧化铝生产过程中，经过降槽时沉淀下来的沉淀物，颗粒度很小，非常适合作为填料制备更优质的粉末涂料。赤泥的主要成份是al2o3、fe2o3、sio2、tio2、cao等，这些材料的硬度都比较高，做出来的粉末涂料的抗划伤能力也会更好，它的颜色是赤色的，也是粉末涂料的主要颜色，不但遮盖力好，而且也可以作为部分颜料使用，降低粉末涂料的制作成本。抗菌性粉末涂料的主要原料聚酯树脂与填料(赤泥)的复合体系是宏观上的不均匀体系，是两相体系，即由填料(赤泥)为组分的分散相和树脂为基体的连续相所构成的多组分体系，而影响两相之间的粘结强度就在于树脂微观结构中(赤泥)上的化学组分和树脂界面上化学组分之间的相互作用。因此提升抗菌性粉末涂料性能的关键就在于研究抗菌性粉末涂料体系界面结构和区域中各组分相互作用，因两相之间的互相作用是通过不同物质之间的分子间作用力、形成新化学键、酸碱作用甚至极性来进行的，且抗菌性粉末涂料体系中树脂分子链取向和填料在基体中分散程度也能影响这种作用力。通常可以将抗菌性粉末涂料体系中填料与树脂的结合状况分为以下几类：(1)单纯的机械混合；(2)两相有比较均匀的物理混合；(3)两相间通过化学反应形成新的化学键从而使结合强度大幅增加。由于树脂一般表现为疏水性，而赤泥表面富含大量的极性羟基基团，使赤泥表现为碱性，亲水性能强，若将赤泥与树脂简单的物理混合必然导致两相界面处结合薄弱，相容性不高并导致赤泥出现团聚效应，在应力集中的情况下材料缺陷处容易断裂，因此提前对赤泥进行表面处理就显得十分重要。赤泥主要成份还含有na2o的附液。赤泥由于残留附液碱性强，赤泥表面含有大量羟基，如是直接将未改性赤泥粉填充到涂料中，由于未能降低赤泥的基体中团聚效应，使得未改性赤泥粉与抗菌性粉末涂料的其他原料如树脂之间的粘结性、相容性以及润湿性极差，制得的粉末涂料涂膜表观性能和光泽较差。因此需要对赤泥进行除碱，降低ph值，减少表面羟基，同时需要对赤泥进行表面改性，使得提高改性赤泥与抗菌性粉末涂料的其他原料如树脂之间的粘结性、相容性以及润湿性，从而制得的粉末涂料涂膜表观性能和光泽较好，提高抗菌性粉末涂料的质量。本发明采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯对赤泥进行第一步表面改性；接着采用脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖对赤泥进行第二次改性，其中的长碳链脂肪酸、羟基、羰基、磺酸基、胺基等基团等已成功接到赤泥粒子表面，有效改善了粉末涂料中聚酯树脂与改性赤泥粉之间的粘结性、相容性以及润湿性，从而使涂膜表观性能和光泽均有显著提高。本发明使用的聚酯树脂是采用端羧基聚脂树脂，制成的抗菌性粉末涂料不起霜，流平性佳、户外耐候性好。本发明使用的tgic固化剂具有良好的耐热、流动性、耐候性、粘接性以及优异的高温性能、有良好的装饰性能和抗过烤泛黄性。本发明使用的pv88流平剂是白色可自由流动的粉末状流平剂，其能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，能有效降低涂膜表面张力，提高其流平性和均匀性，可以明显减少或基本去除火山口、针孔和鱼眼。抗菌性粉末涂料在产和使用过程中容易产生气泡，大量稳定的气泡不利于涂料生产的顺利进行和涂料涂装时的涂膜效果和性能，本发明使用的tp-39消泡剂主要有两个作用：1、抑制气泡的产生；2、加速已产生的气泡的破灭。这样就可以达到消泡的作用。本发明使用的701b增光剂可提高聚酯树脂对颜料、改性赤泥的润湿性，同时避免出现针孔和缩孔等涂膜弊病，还能起到帮助流平的作用，明显改进涂膜外观，从而使涂层获得较好的平整度及光泽。本发明在纳米抗菌剂和抗菌改性助剂相互配合下，起到了协同作用，协同提高了本发明粉末涂料的抗菌性。为了进一步对本发明加以说明，使之公开充分，下面介绍更具体的实施例。本发明实施例和对比例中采用的赤泥是由广西某铝业公司提供的拜耳法赤泥，其主要成分及其所占质量百分比为见表1，经检测，ph值为12.8。表1赤泥主要化学成分表成分caosio2fe2o3al2o3tio2na2o含量(％)15.738.0441.5716.397.023.87实施1一种抗菌性粉末涂料，包括下述质量百分比的原料：改性赤泥粉44.7％、端羧基聚脂树脂47.7％、固化剂4.3％、流平剂1％、消泡剂0.8％、增光剂0.6％、纳米抗菌剂0.3％、抗菌改性助剂0.2％、颜料0.4％。所述的端羧基聚脂树脂的酸值为46.8mgkoh/g。所述固化剂为tgic固化剂。所述流平剂为pv88流平剂。所述消泡剂为tp-39消泡剂。所述增光剂为701b增光剂。所述的纳米抗菌剂为纳米银离子。所述的颜料为透明兰。所述抗菌改性助剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按质量份为单位，将7份膨润土、2份羧丙基甲基纤维素和8份氯化钠混合均匀，升温至56℃，保温19min，然后于500r/min转速下搅拌2.5h，过滤除水、烘干，然后660℃下焙烧0.8h，制得焙烧物a；(2)将步骤(1)制得的焙烧物a置于4份硝酸铈溶液中，于转速2000r/min下搅拌13min，过滤除水，烘干，在660℃下焙烧18min，制得焙烧物b；(3)将步骤(2)制得的焙烧物b、3份甲基丙烯酸甲酯和10份氨水混合均匀，于400r/min转速下搅拌23min，真空过滤，洗涤，然后加入3份醋酸丙酸纤维素混合均匀后，升温至75℃，搅拌2.3h，干燥至含水率为1.5％，接着冷却至室温，制得抗菌改性助剂。所述改性赤泥粉的制备方法，包括以下步骤：(1)将赤泥用浓度为12wt％的硫酸酸洗至ph值为9.2，接着对酸洗后的赤泥进行水洗，水洗后赤泥经检测ph值为7.9后压滤处理成洁净赤泥，洁净赤泥经烘干至含水量为3.6％；(2)将步骤(1)制得的洁净赤泥进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的洁净赤泥粉体；(3)向步骤(2)制得的洁净赤泥粉体中加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯组成，所述改性剂a的加入量为洁净赤泥粉体质量的2.9％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯的质量比为5.7:3.1，控制温度为71℃，并以600r/min的速度搅拌50min，制得混合物a；(4)将步骤(3)制得的混合物a和改性剂b加入混合机中，所述改性剂b由脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖组成，所述改性剂b的加入量为洁净赤泥粉体质量的4.8％，所述脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖的质量比为4.7:1.9，控制温度为82℃，以1000r/min的速度搅拌42min，制得混合物b；(5)将步骤(4)制得的混合物b在温度为50℃下干燥至含水量为1.5％，接着进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的改性赤泥粉。所述抗菌性粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)原材料混合：将各类原料按上述质量百分比进行配料，然后分别加入混合机中，接着预破碎1min，然后再混合4min，制得混合均匀的原料；(2)熔融挤出：将步骤(1)制得的混合均匀的原料放入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料；(3)研磨粉碎：将步骤(2)中破碎后的片料，置于acm磨粉机中磨粉，经旋风分离及筛分后，制得抗菌性粉末涂料。步骤(2)中熔融挤出的温度为105-110℃，其中ⅰ区温度为105℃，ⅱ区温度为110℃。步骤(3)中所述抗菌性粉末涂料的平均粒度为35um。实施2一种抗菌性粉末涂料，包括下述质量百分比的原料：改性赤泥粉43％、端羧基聚脂树脂47.9％、固化剂4.8％、流平剂1.2％、消泡剂0.8％、增光剂1％、纳米抗菌剂0.4％、抗菌改性助剂0.3％、颜料0.6％。所述的端羧基聚脂树脂的酸值为52.3mgkoh/g。所述固化剂为tgic固化剂。所述流平剂为pv88流平剂。所述消泡剂为tp-39消泡剂。所述增光剂为701b增光剂。所述的纳米抗菌剂为纳米银离子。所述的颜料为透明兰。所述抗菌改性助剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按质量份为单位，将8份膨润土、3份羧丙基甲基纤维素和12份氯化钠混合均匀，升温至57℃，保温23min，然后于600r/min转速下搅拌2h，过滤除水、烘干，然后670℃下焙烧0.7h，制得焙烧物a；(2)将步骤(1)制得的焙烧物a置于4份硝酸铈溶液中，于转速3000r/min下搅拌12min，过滤除水，烘干，在750℃下焙烧16min，制得焙烧物b；(3)将步骤(2)制得的焙烧物b、5份甲基丙烯酸甲酯和12份氨水混合均匀，于500r/min转速下搅拌20min，真空过滤，洗涤，然后加入4份醋酸丙酸纤维素混合均匀后，升温至86℃，搅拌2h，干燥至含水率为1.2％，接着冷却至室温，制得抗菌改性助剂。所述改性赤泥粉的制备方法，包括以下步骤：(1)将赤泥用浓度为16wt％的硫酸酸洗至ph值为9.3，接着对酸洗后的赤泥进行水洗，水洗后赤泥经检测ph值为8后压滤处理成洁净赤泥，洁净赤泥经烘干至含水量为3.2％；(2)将步骤(1)制得的洁净赤泥进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的洁净赤泥粉体；(3)向步骤(2)制得的洁净赤泥粉体中加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯组成，所述改性剂a的加入量为洁净赤泥粉体质量的3.2％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯的质量比为6.5:3.8，控制温度为73℃，并以800r/min的速度搅拌42min，制得混合物a；(4)将步骤(3)制得的混合物a和改性剂b加入混合机中，所述改性剂b由脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖组成，所述改性剂b的加入量为洁净赤泥粉体质量的5.2％，所述脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖的质量比为4.8:2.3，控制温度为82℃，以1200r/min的速度搅拌42min，制得混合物b；(5)将步骤(4)制得的混合物b在温度为52℃下干燥至含水量为1.2％，接着进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的改性赤泥粉。所述抗菌性粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)原材料混合：将各类原料按上述质量百分比进行配料，然后分别加入混合机中，接着预破碎1min，然后再混合4min，制得混合均匀的原料；(2)熔融挤出：将步骤(1)制得的混合均匀的原料放入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料；(3)研磨粉碎：将步骤(2)中破碎后的片料，置于acm磨粉机中磨粉，经旋风分离及筛分后，制得抗菌性粉末涂料，产品黑白图见图1。步骤(2)中熔融挤出的温度为105-110℃，其中ⅰ区温度为105℃，ⅱ区温度为110℃。步骤(3)中所述抗菌性粉末涂料的平均粒度为36um。实施3一种抗菌性粉末涂料，包括下述质量百分比的原料：改性赤泥粉45.6％、端羧基聚脂树脂47.5％、固化剂5.2％、流平剂1.3％、消泡剂0.7％、增光剂0.6％、纳米抗菌剂0.3％、抗菌改性助剂0.2％、颜料0.7％。所述的端羧基聚脂树脂的酸值为52.6mgkoh/g。所述固化剂为tgic固化剂。所述流平剂为pv88流平剂。所述消泡剂为tp-39消泡剂。所述增光剂为701b增光剂。所述的纳米抗菌剂为纳米银离子。所述的颜料为酞青绿。所述抗菌改性助剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按质量份为单位，将10份膨润土、4份羧丙基甲基纤维素和12份氯化钠混合均匀，升温至58℃，保温16min，然后于600r/min转速下搅拌1.5h，过滤除水、烘干，然后-680℃下焙烧0.6h，制得焙烧物a；(2)将步骤(1)制得的焙烧物a置于6份硝酸铈溶液中，于转速3000r/min下搅拌9min，过滤除水，烘干，在650℃下焙烧18min，制得焙烧物b；(3)将步骤(2)制得的焙烧物b、6份甲基丙烯酸甲酯和13份氨水混合均匀，于500r/min转速下搅拌12min，真空过滤，洗涤，然后加入5份醋酸丙酸纤维素混合均匀后，升温至90℃，搅拌1.3h，干燥至含水率为1％，接着冷却至室温，制得抗菌改性助剂。所述改性赤泥粉的制备方法，包括以下步骤：(1)将赤泥用浓度为16wt％的硫酸酸洗至ph值为9.4，接着对酸洗后的赤泥进行水洗，水洗后赤泥经检测ph值为7.9后压滤处理成洁净赤泥，洁净赤泥经烘干至含水量为3.1％；(2)将步骤(1)制得的洁净赤泥进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的洁净赤泥粉体；(3)向步骤(2)制得的洁净赤泥粉体中加入改性剂a，所述改性剂a由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯组成，所述改性剂a的加入量为洁净赤泥粉体质量的3.3％，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯的质量比为7.2:4.3，控制温度为73℃，并以900r/min的速度搅拌30min，制得混合物a；(4)将步骤(3)制得的混合物a和改性剂b加入混合机中，所述改性剂b由脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖组成，所述改性剂b的加入量为洁净赤泥粉体质量的5.3％，所述脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖的质量比为5.2:2.3，控制温度为82℃，以1200r/min的速度搅拌42min，制得混合物b；(5)将步骤(4)制得的混合物b在温度为52℃下干燥至含水量为1.5％，接着进行超细磨粉，过筛后制得大于300目的改性赤泥粉。所述抗菌性粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)原材料混合：将各类原料按上述质量百分比进行配料，然后分别加入混合机中，接着预破碎1min，然后再混合4min，制得混合均匀的原料；(2)熔融挤出：将步骤(1)制得的混合均匀的原料放入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料；(3)研磨粉碎：将步骤(2)中破碎后的片料，置于acm磨粉机中磨粉，经旋风分离及筛分后，制得抗菌性粉末涂料。步骤(2)中熔融挤出的温度为105-110℃，其中ⅰ区温度为105℃，ⅱ区温度为110℃。步骤(3)中所述抗菌性粉末涂料的平均粒度为39um。对比例1抗菌性粉末涂料制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性赤泥粉中仅进行步骤(4)的改性，而不进行步骤(3)的改性。对比例2抗菌性粉末涂料制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性赤泥粉中使用的改性剂a缺少脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。对比例3抗菌性粉末涂料制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性赤泥粉中使用的改性剂a缺少二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯。对比例4抗菌性粉末涂料制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性赤泥粉中仅进行步骤(3)的改性，而不进行步骤(4)的改性。对比例5抗菌性粉末涂料制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性赤泥粉中使用的改性剂b缺少脂肪酸甲酯磺酸钠。对比例6抗菌性粉末涂料制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性赤泥粉中使用的改性剂b缺少n-三甲基壳聚糖。对比例7抗菌性粉末涂料制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性赤泥粉中不经过步骤(3)和步骤(4)的改性。对比例8抗菌性粉末涂料制备工艺与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备抗菌性粉末涂料的原料中缺少抗菌改性助剂。对比例9采用中国专利申请文献“一种抗菌性粉末涂料”(公开号：cn104845509a)”实施例1-5的工艺制备的抗菌性粉末涂料。性能检测：涂料涂层的制备：将实施例1-3和对比例1-7的抗菌性粉末涂料采用静电喷枪喷涂在经表面处理后的冷轧钢板上，涂膜的厚度基本一致，经200℃/10min固化，得到对应于实施例1-3和对比例1-7的涂料涂层。实施例1-3和对比例1-7的涂层检测结果如表2所示。表2实施例1-3和对比例1-7的涂层检测结果表实验项目涂膜表观光泽(60°镜面光泽)，％实施例1涂膜表观61.9实施例2平整光滑，无气孔65.1实施例3平整光滑，无气孔63.5对比例1平整光滑，无气孔46.7对比例2粗糙不光滑，有气孔58.1对比例3基本平整光滑，无气孔56.4对比例4基本平整光滑，无气孔48.2对比例5基本平整光滑，无气孔60.3对比例6基本平整光滑，无气孔58.2对比例7基本平整光滑，无气孔22.4由表2可知：(1)由实施例2和对比例1-3的数据可见，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯在赤泥改性中起到了协同作用，协同提高了抗菌性粉末涂料的涂膜表观性能和光泽；这是：聚酯树脂是非极性的，而未改性赤泥粉表面含有大量羟基，故直接将未改性赤泥粉填充到聚酯树脂中制得的抗菌性粉末涂料涂膜表观性能和光泽较差。赤泥用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯进行表面改性，由于脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯中含有长碳链脂肪酸、羟基、羰基、氨基等基团，可以在第一次改性时使赤泥粒子表面引入长碳链脂肪酸、羟基、羰基、氨基等基团，不仅可以提高改性赤泥粉的分散性和加工流动性，使得改性的赤泥与抗菌性粉末涂料的其他原料如聚酯树脂相容性更好，提高抗菌性粉末涂料涂层界面粘结力，进而提高抗菌性粉末涂料的涂膜表观性能和光泽。将赤泥表面修饰后加入聚酯树脂中可以有效降低赤泥的基体中团聚效应，可有效改善聚酯树脂与改性赤泥粉之间的粘结性、相容性以及润湿性，从而大幅度提高抗菌性粉末涂料涂膜表观性能和光泽。(2)由实施例2和对比例4-6的数据可见，脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖在赤泥改性中起到了协同作用，提高了抗菌性粉末涂料的涂膜表观性能和光泽，这是：由于脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖中含有长碳链脂肪酸、磺酸基、胺基等基团，可以在第二次改性时使赤泥粒子表面引入长碳链脂肪酸、磺酸基、胺基等基团，不仅可以提高改性赤泥粉的分散性和加工流动性，使得改性的赤泥与抗菌性粉末涂料的其他原料如聚酯树脂相容性更好，提高抗菌性粉末涂料涂层界面粘结力，进而提高抗菌性粉末涂料的涂膜表观性能和光泽。将赤泥表面修饰后加入聚酯树脂中可以有效降低赤泥的基体中团聚效应，可有效改善聚酯树脂与改性赤泥粉之间的粘结性、相容性以及润湿性，从而大幅度提高抗菌性粉末涂料涂膜表观性能和光泽。(3)由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例；由实施例1-3和对比例7的数据可见，利用改性后的赤泥制成的抗菌性粉末涂料，涂膜表观性能和光泽均有显著提高，这是：本发明采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯对赤泥进行第一步表面改性；接着采用脂肪酸甲酯磺酸钠、n-三甲基壳聚糖对赤泥进行第二次改性，其中的长碳链脂肪酸、羟基、羰基、磺酸基、胺基等基团等已成功接到赤泥粒子表面，有效改善了粉末涂料中聚酯树脂与改性赤泥粉之间的粘结性、相容性以及润湿性，从而使涂膜表观性能和光泽均有显著提高。另外从实施例1-3和对比例7的数据可见，采用改性的赤泥制成的抗菌性粉末涂料比利用未改性的赤泥制成的抗菌性粉末涂料，涂膜表观性能提高，光泽至少提高了176.34％。对实施例1-3和对比例8、9制得的抗菌性粉末涂料的耐冲击性、附着力、抗菌性能、耐人工气候老化进行检测，其中耐冲击性采用gb/t1732-1993iso6272进行检测；附着力采用gb/t9286-1998iso2409进行检测；耐人工气候老化采用gb/t1865-1997astmg151进行检测，结果如下表3所示。表3实施例1-3和对比例8、9制得的抗菌性粉末涂料的性能检测结果表由表3可知：(1)本发明的抗菌性粉末涂料耐冲击性为63-69kg/cm，比现有技术(对比例9)提高至少21.15％；附着力为0级，和现有技术(对比例9)水平相当；缺少抗菌改性助剂，影响了36.21％抗菌性的提高，另外本发明的粉末涂料比现有技术(对比例9)的抗菌性能至少提高39.42％，说明书本发明的抗菌性能明显优于现有技术的抗菌性能；耐人工气候老化为1008-1234h无粉化，起泡，开裂，剥落等异常现象，比现有技术(对比例9)提高至少21.74％，可见本发明的抗菌性粉末涂料性能优异且优于现有技术(对比例9)。(2)本发明通过对赤泥改性后，作为填料填充到制备抗菌性粉末涂料中，填充量高达42.3％以上，相对于常规的钛白粉等填料而言，不仅填充性能好，而且填充量高，能大大有效降低生产成本(现有技术中，树脂含量一般不少于50％，填料用量一般不超过40％，比如申请号201510277359.8的专利，否则流平性和其他性能都不好。而本发明树脂含量在48.4％以下，填料用量高达42.3％以上，另外本发明采用废弃赤泥作为原料，经过改性后得到改性赤泥作为填料，由于购买废弃赤泥成本极低，制备改性赤泥填料成本远小于常规填料钛白粉，大约少860元/吨以上，另外由于树脂用量减少，因此，制备抗菌性粉末涂料的生产成本能大大有效降低。(4)由实施例1-3的数据可知，本发明实施例2为最优实施例，实施例2中当改性赤泥填充量为43％时，抗菌性粉末涂料获得的综合性能最优，其中耐冲击性为69kg/cm，附着力为0级，抗菌性能达到99.01％，耐人工气候老化为1234h无粉化，起泡，开裂，剥落等异常现象，这为寻求最佳生产抗菌性粉末涂料工艺提供了依据。以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。当前第1页12