CN114231129A - 一种环氧树脂粉末涂料及其用途 - Google Patents

一种环氧树脂粉末涂料及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种环氧树脂粉末涂料，包括如下重量份原料：环氧树脂40‑50份、固化剂5‑10份、促进剂0.8‑1份、流平剂0.5‑0.7份、硅微粉15‑40份、颜填料10‑20份和抗菌剂3‑5份；该环氧树脂粉末涂料，通过如下步骤制备：第一步、将80%的环氧树脂、固化剂、促进剂、流平剂和硅微粉混和得到第一组分；第二步、将20%的环氧树脂、颜填料和抗菌剂混和得到第二组分；第三步、将第一组分和第二组分混和，进行预混5‑10min得到预混物，将预混物进行熔融挤出，挤出片状物放入球磨机中进行研磨，球磨机的转速为1600‑2000r/min，研磨的粗粉过200目筛得到一种环氧树脂粉末涂料。

Description

一种环氧树脂粉末涂料及其用途
技术领域
本发明属于粉末涂料技术领域，具体涉及一种环氧树脂粉末涂料及其用途。
背景技术
环氧粉末涂料是一种具有耐腐蚀性和坚韧性的热固性粉末涂料，应用最早，快速发展，由环氧树脂、颜填料、添加剂和固化剂组成，粉末涂料是一种高速发展的涂料品种，具有节能环保、无三废污染等优点，与传统的溶剂型涂料相比，粉末涂料具有无溶剂污染、节省能源和资源、涂覆方便以及性能优异等特点。一些电子元件、或者运输管道等对抗菌的要求较高。但是现有抗菌粉末涂料主要是应用银系抗菌剂中银离子的杀菌作用，但不足之处是银系抗菌剂中的银离子容易溶出，持久性较差，且涂膜固化24h后才逐渐有银离子释放，起到杀菌作用，由此可见此类抗菌粉末涂料抗菌见效慢；另外，银离子会不断从纳米银中释放出来，若释放到水体中，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。
发明内容
本发明提供一种环氧树脂粉末涂料及其用途。
本发明要解决的技术问题：
一些电子元件、或者运输管道等对抗菌的要求较高。但是现有抗菌粉末涂料主要是应用银系抗菌剂中银离子的杀菌作用，但不足之处是银系抗菌剂中的银离子容易溶出，持久性较差，且涂膜固化24h后才逐渐有银离子释放，起到杀菌作用，由此可见此类抗菌粉末涂料抗菌见效慢且对环境存在污染。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种环氧树脂粉末涂料，包括如下重量份原料：
环氧树脂40-50份、固化剂5-10份、促进剂0.8-1份、流平剂0.5-0.7份、硅微粉15-40份、颜填料10-20份和抗菌剂3-5份；
该环氧树脂粉末涂料，通过如下步骤制备：
第一步、将80％的环氧树脂、固化剂、促进剂、流平剂和硅微粉混和得到第一组分；
第二步、将20％的环氧树脂、颜填料和抗菌剂混和得到第二组分；
第三步、将第一组分和第二组分混和，倒入混料缸中进行预混5-10min得到预混物，将预混物进行熔融挤出，挤出片状物放入球磨机中进行研磨，球磨机的转速为1600-2000r/min，研磨的粗粉过200目筛得到一种环氧树脂粉末涂料。
进一步地，环氧树脂为E12型双酚A型环氧树脂；硅微粉粒径为200目；固化剂为有机酸或酸酐类固化剂；促进剂为二甲基咪唑；流平剂为流平剂H88或流平剂H99中的一种；颜填料为常规固体颜料，可以根据实际颜色需要进行选择和搭配；熔融挤出的温度为一区100℃，二区110℃，挤出螺杆转速50Hz。
进一步地，抗菌剂通过如下步骤制备：
步骤A1、将组分A和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷加入三口烧瓶中，设置温度为60℃，搅拌5-10min，然后将温度升为90℃，加入四甲基氢氧化铵水溶液，反应5h，反应结束后，与等体积甲苯混和，然后在60℃减压蒸馏，至体积不变，然后在25℃真空条件下干燥至恒重，得到组分B；
步骤A2、将助剂和甲苯加入三口烧瓶中，然后加入组分B的甲苯溶液，在温度为60℃条件下，搅拌5-10min，然后加入亚硫酸氢钠和硼氢化钠，搅拌5-10min，将温度升为80℃，加入4-二甲基吡啶和N,N-二环己基二亚胺，搅拌反应7h，反应结束后，趁热过滤，保留滤液，滤液和等体积无水乙醇混和，减压蒸馏，除去乙醇，重复三次，可除去体系中的甲苯，然后在25℃条件下，真空干燥至恒重，得到抗菌剂。
进一步地，步骤A1中四甲基氢氧化铵水溶液的质量分数为25％，组分A、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵水溶液的用量比为1g：1g：20mL；步骤A2中组分B的甲苯溶液为组分B和甲苯按照用量比1g：15mL混和得到，助剂、甲苯、组分B的甲苯溶液、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、4-二甲基吡啶和N,N-二环己基二亚胺的用量比为4g：20mL：45mL：1g：0.24g：0.12g：1.24g。
进一步地，组分A通过如下步骤制备：
步骤S11、将DL-1，2-异亚丙基甘油加入圆底烧瓶中，在冰水浴条件下加入对甲苯磺酰氯，然后加入吡啶，搅拌反应24h，反应结束后减压蒸馏除去吡啶，然后用等体积二氯甲烷稀释，然后依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和0.1mol/L的盐酸溶液洗涤三次，洗涤结束后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体1；
反应过程如下：
Figure BDA0003476967080000031
步骤S12、将中间体1和对溴苯酚钠加入圆底烧瓶中，然后加入N,N-二甲基甲酰胺，在温度为85℃，搅拌反应36h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后依次用蒸馏水、0.1mol/L的氢氧化钠溶液和蒸馏水洗涤三遍，洗涤结束后，用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体2；
反应过程如下：
Figure BDA0003476967080000041
步骤S13、将中间体2和乙腈加入圆底烧瓶中，设置温度为65℃，然后加入六水合硝酸锌反应12h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体3；
反应过程如下：
Figure BDA0003476967080000042
步骤S14、将中间体3和三苯基膦加入三口烧瓶中，并加入乙二醇和溴化镍，在氮气保护条件下，升温至185℃，反应24h，反应结束后，将温度降至室温，用等体积二氯甲烷稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到组分A。
反应过程如下：
Figure BDA0003476967080000043
进一步地，步骤S11中DL-1，2-异亚丙基甘油、对甲苯磺酰氯和吡啶的用量比为13g：24g：25mL；步骤S12中中间体1、对溴苯酚钠和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为14g：14g：200mL；步骤S13中中间体2、乙腈和六水合硝酸锌的用量比为7g：30mL：15g；步骤S14中中间体3、三苯基膦、乙二醇和溴化镍的用量比为1.9g：1.5g：5mL：1.3g。
进一步地，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液a，将丁二酸酐和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液b，将混合液a和混合液b混和，设置温度为60℃、转速为200r/min，搅拌15-20min，然后将温度升为90℃，加入4-二甲氨基吡啶，搅拌反应8h；
步骤S22、反应结束后，将得到反应液和去离子水按照体积比1：2混和，析出沉淀，在转速为120r/min、室温条件下，搅拌2h，搅拌结束后，静置然后去除上清液，再加入等体积去离子水，搅拌15min后，静置然后去除上清液，减压抽滤，将得到的滤饼在25℃、真空条件下干燥72h，得到助剂。
反应过程如下：
Figure BDA0003476967080000051
进一步的，步骤S21中混合液a中N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.02mol：100mL，混合液b中丁二酸酐和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.08moL：100mL；其中混合液a和混合液b等体积混和，4-二甲氨基吡啶的用量为N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和丁二酸酐质量总和的4％。
进一步地，一种环氧树脂粉末涂料的用途，应用于医疗器械、室内电器、厨房用具和食品加工设备表面。
本发明的有益效果：
以DL-1，2-异亚丙基甘油为原料合成组分A，组分A上的羟基和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷上的烷氧基，在四甲基氢氧化铵催化作用下，发生酯交换得到组分B，将γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和组分A结合起来，N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和丁二酸酐在4-二甲氨基吡啶的催化作用下发生酯化反应生成助剂。
得到的组分B和助剂反应，组分B上的氨基和助剂上的羧基发生酰胺化反应，制得抗菌剂，抗菌剂中含有季鏻盐阳离子结构，季鏻盐阳离子的抗菌性优于季铵盐阳离子抗菌性，季鏻盐阳离子上的正电荷的季鏻阳离子和细胞膜上带负电磷酸双分子基团的相互作用，导致细胞失去活性直至死亡。
抗菌剂上含有硅氧烷链段硅氧键的键能高于碳碳键，增加了抗菌助剂的热稳定性，拓宽了粉末涂料的应用范围，且使抗菌作用更为长效、同时含有助剂中的氟碳键，其耐热性能提高，引入了氟元素后，降低了成膜后的表面能，使其具有较低的表面能，赋予了粉末涂料一定的疏水性能，从而提高了粉末涂料的耐腐蚀性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种环氧树脂粉末涂料，包括如下重量份原料：
环氧树脂40份、固化剂5份、促进剂0.8份、流平剂0.5份、硅微粉15份、颜填料10份和抗菌剂3份；
该环氧树脂粉末涂料，通过如下步骤制备：
第一步、将80％的环氧树脂、固化剂、促进剂、流平剂和硅微粉混和得到第一组分；
第二步、将20％的环氧树脂、颜填料和抗菌剂混和得到第二组分；
第三步、将第一组分和第二组分混和，倒入混料缸中进行预混5min得到预混物，将预混物进行熔融挤出，挤出片状物放入球磨机中进行研磨，球磨机的转速为1600r/min，研磨的粗粉过200目筛得到一种环氧树脂粉末涂料。
其中，环氧树脂为E12型双酚A型环氧树脂；硅微粉粒径为200目；固化剂为有机酸类固化剂；促进剂为二甲基咪唑；流平剂为流平剂H88；颜填料为钛白粉；熔融挤出的温度为一区100℃，二区110℃，挤出螺杆转速50Hz。
其中，抗菌剂通过如下步骤制备：
步骤A1、将组分A和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷加入三口烧瓶中，设置温度为60℃，搅拌5min，然后将温度升为90℃，加入四甲基氢氧化铵水溶液，反应5h，反应结束后，与等体积甲苯混和，然后在60℃减压蒸馏，至体积不变，然后在25℃真空条件下干燥至恒重，得到组分B；
步骤A2、将助剂和甲苯加入三口烧瓶中，然后加入组分B的甲苯溶液，在温度为60℃条件下，搅拌5min，然后加入亚硫酸氢钠和硼氢化钠，搅拌5min，将温度升为80℃，加入4-二甲基吡啶和N,N-二环己基二亚胺，搅拌反应7h，反应结束后，趁热过滤，保留滤液，滤液和等体积无水乙醇混和，减压蒸馏，除去乙醇，重复三次，可除去体系中的甲苯，然后在25℃条件下，真空干燥至恒重，得到抗菌剂。
其中，步骤A1中四甲基氢氧化铵水溶液的质量分数为25％，组分A、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵水溶液的用量比为1g：1g：20mL；步骤A2中组分B的甲苯溶液为组分B和甲苯按照用量比1g：15mL混和得到；助剂、甲苯、组分B的甲苯溶液、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、4-二甲基吡啶和N,N-二环己基二亚胺的用量比为4g：20mL：45mL：1g：0.24g：0.12g：1.24g。
其中，组分A通过如下步骤制备：
步骤S11、将DL-1，2-异亚丙基甘油加入圆底烧瓶中，在冰水浴条件下加入对甲苯磺酰氯，然后加入吡啶，搅拌反应24h，反应结束后减压蒸馏除去吡啶，然后用等体积二氯甲烷稀释，然后依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和0.1mol/L的盐酸溶液洗涤三次，洗涤结束后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体1；
步骤S12、将中间体1和对溴苯酚钠加入圆底烧瓶中，然后加入N,N-二甲基甲酰胺，在温度为85℃，搅拌反应36h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后依次用蒸馏水、0.1mol/L的氢氧化钠溶液和蒸馏水洗涤三遍，洗涤结束后，用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体2；
步骤S13、将中间体2和乙腈加入圆底烧瓶中，设置温度为65℃，然后加入六水合硝酸锌反应12h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体3；
步骤S14、将中间体3和三苯基膦加入三口烧瓶中，并加入乙二醇和溴化镍，在氮气保护条件下，升温至185℃，反应24h，反应结束后，将温度降至室温，用等体积二氯甲烷稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到组分A。
其中，步骤S11中DL-1，2-异亚丙基甘油、对甲苯磺酰氯和吡啶的用量比为13g：24g：25mL；步骤S12中中间体1、对溴苯酚钠和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为14g：14g：200mL；步骤S13中中间体2、乙腈和六水合硝酸锌的用量比为7g：30mL：15g；步骤S14中中间体3、三苯基膦、乙二醇和溴化镍的用量比为1.9g：1.5g：5mL：1.3g。
其中，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液a，将丁二酸酐和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液b，将混合液a和混合液b混和，设置温度为60℃、转速为200r/min，搅拌15min，然后将温度升为90℃，加入4-二甲氨基吡啶，搅拌反应8h；
步骤S22、反应结束后，将得到反应液和去离子水按照体积比1：2混和，析出沉淀，在转速为120r/min、室温条件下，搅拌2h，搅拌结束后，静置然后去除上清液，再加入等体积去离子水，搅拌15min后，静置然后去除上清液，减压抽滤，将得到的滤饼在25℃、真空条件下干燥72h，得到助剂。
其中，混合液a中N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.02mol：100mL，混合液b中丁二酸酐和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.08moL：100mL；其中混合液a和混合液b等体积混和，4-二甲氨基吡啶的用量为N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和丁二酸酐质量总和的4％。
实施例2
一种环氧树脂粉末涂料，包括如下重量份原料：
环氧树脂45份、固化剂8份、促进剂0.9份、流平剂0.6份、硅微粉20份、颜填料15份和抗菌剂4份；
该环氧树脂粉末涂料，通过如下步骤制备：
第一步、将80％的环氧树脂、固化剂、促进剂、流平剂和硅微粉混和得到第一组分；
第二步、将20％的环氧树脂、颜填料和抗菌剂混和得到第二组分；
第三步、将第一组分和第二组分混和，倒入混料缸中进行预混8min得到预混物，将预混物进行熔融挤出，挤出片状物放入球磨机中进行研磨，球磨机的转速为18000r/min，研磨的粗粉过200目筛得到一种环氧树脂粉末涂料。
其中，环氧树脂为E12型双酚A型环氧树脂；硅微粉粒径为200目；固化剂为酸酐类固化剂；促进剂为二甲基咪唑；流平剂为流平剂H99中的一种；颜填料为钛白粉；熔融挤出的温度为一区100℃，二区110℃，挤出螺杆转速50Hz。
其中，抗菌剂通过如下步骤制备：
步骤A1、将组分A和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷加入三口烧瓶中，设置温度为60℃，搅拌8min，然后将温度升为90℃，加入四甲基氢氧化铵水溶液，反应5h，反应结束后，与等体积甲苯混和，然后在60℃减压蒸馏，至体积不变，然后在25℃真空条件下干燥至恒重，得到组分B；
步骤A2、将助剂和甲苯加入三口烧瓶中，然后加入组分B的甲苯溶液，在温度为60℃条件下，搅拌8min，然后加入亚硫酸氢钠和硼氢化钠，搅拌8min，将温度升为80℃，加入4-二甲基吡啶和N,N-二环己基二亚胺，搅拌反应7h，反应结束后，趁热过滤，保留滤液，滤液和等体积无水乙醇混和，减压蒸馏，除去乙醇，重复三次，可除去体系中的甲苯，然后在25℃条件下，真空干燥至恒重，得到抗菌剂。
其中，步骤A1中四甲基氢氧化铵水溶液的质量分数为25％，组分A、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵水溶液的用量比为1g：1g：20mL；步骤A2中组分B的甲苯溶液为组分B和甲苯按照用量比1g：15mL混和得到；助剂、甲苯、组分B的甲苯溶液、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、4-二甲基吡啶和N,N-二环己基二亚胺的用量比为4g：20mL：45mL：1g：0.24g：0.12g：1.24g。
其中，组分A通过如下步骤制备：
步骤S11、将DL-1，2-异亚丙基甘油加入圆底烧瓶中，在冰水浴条件下加入对甲苯磺酰氯，然后加入吡啶，搅拌反应24h，反应结束后减压蒸馏除去吡啶，然后用等体积二氯甲烷稀释，然后依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和0.1mol/L的盐酸溶液洗涤三次，洗涤结束后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体1；
步骤S12、将中间体1和对溴苯酚钠加入圆底烧瓶中，然后加入N,N-二甲基甲酰胺，在温度为85℃，搅拌反应36h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后依次用蒸馏水、0.1mol/L的氢氧化钠溶液和蒸馏水洗涤三遍，洗涤结束后，用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体2；
步骤S13、将中间体2和乙腈加入圆底烧瓶中，设置温度为65℃，然后加入六水合硝酸锌反应12h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体3；
步骤S14、将中间体3和三苯基膦加入三口烧瓶中，并加入乙二醇和溴化镍，在氮气保护条件下，升温至185℃，反应24h，反应结束后，将温度降至室温，用等体积二氯甲烷稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到组分A。
其中，步骤S11中DL-1，2-异亚丙基甘油、对甲苯磺酰氯和吡啶的用量比为13g：24g：25mL；步骤S12中中间体1、对溴苯酚钠和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为14g：14g：200mL；步骤S13中中间体2、乙腈和六水合硝酸锌的用量比为7g：30mL：15g；步骤S14中中间体3、三苯基膦、乙二醇和溴化镍的用量比为1.9g：1.5g：5mL：1.3g。
其中，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液a，将丁二酸酐和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液b，将混合液a和混合液b混和，设置温度为60℃、转速为200r/min，搅拌18min，然后将温度升为90℃，加入4-二甲氨基吡啶，搅拌反应8h；
步骤S22、反应结束后，将得到反应液和去离子水按照体积比1：2混和，析出沉淀，在转速为120r/min、室温条件下，搅拌2h，搅拌结束后，静置然后去除上清液，再加入等体积去离子水，搅拌15min后，静置然后去除上清液，减压抽滤，将得到的滤饼在25℃、真空条件下干燥72h，得到助剂。
其中，混合液a中N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.02mol：100mL，混合液b中丁二酸酐和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.08moL：100mL；其中混合液a和混合液b等体积混和，4-二甲氨基吡啶的用量为N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和丁二酸酐质量总和的4％。
实施例3
一种环氧树脂粉末涂料，包括如下重量份原料：
环氧树脂50份、固化剂10份、促进剂1份、流平剂0.7份、硅微粉40份、颜填料20份和抗菌剂5份；
该环氧树脂粉末涂料，通过如下步骤制备：
第一步、将80％的环氧树脂、固化剂、促进剂、流平剂和硅微粉混和得到第一组分；
第二步、将20％的环氧树脂、颜填料和抗菌剂混和得到第二组分；
第三步、将第一组分和第二组分混和，倒入混料缸中进行预混10min得到预混物，将预混物进行熔融挤出，挤出片状物放入球磨机中进行研磨，球磨机的转速为2000r/min，研磨的粗粉过200目筛得到一种环氧树脂粉末涂料。
其中，环氧树脂为E12型双酚A型环氧树脂；硅微粉粒径为200目；固化剂为有机酸固化剂；促进剂为二甲基咪唑；流平剂为流平剂H88；颜填料为钛白粉；熔融挤出的温度为一区100℃，二区110℃，挤出螺杆转速50Hz。
其中，抗菌剂通过如下步骤制备：
步骤A1、将组分A和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷加入三口烧瓶中，设置温度为60℃，搅拌5min，然后将温度升为90℃，加入四甲基氢氧化铵水溶液，反应5h，反应结束后，与等体积甲苯混和，然后在60℃减压蒸馏，至体积不变，然后在25℃真空条件下干燥至恒重，得到组分B；
步骤A2、将助剂和甲苯加入三口烧瓶中，然后加入组分B的甲苯溶液，在温度为60℃条件下，搅拌5min，然后加入亚硫酸氢钠和硼氢化钠，搅拌5min，将温度升为80℃，加入4-二甲基吡啶和N,N-二环己基二亚胺，搅拌反应7h，反应结束后，趁热过滤，保留滤液，滤液和等体积无水乙醇混和，减压蒸馏，除去乙醇，重复三次，可除去体系中的甲苯，然后在25℃条件下，真空干燥至恒重，得到抗菌剂。
其中，步骤A1中四甲基氢氧化铵水溶液的质量分数为25％，组分A、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和四甲基氢氧化铵水溶液的用量比为1g：1g：20mL；步骤A2中组分B的甲苯溶液为组分B和甲苯按照用量比1g：15mL混和得到；助剂、甲苯、组分B的甲苯溶液、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、4-二甲基吡啶和N,N-二环己基二亚胺的用量比为4g：20mL：45mL：1g：0.24g：0.12g：1.24g。
其中，组分A通过如下步骤制备：
步骤S11、将DL-1，2-异亚丙基甘油加入圆底烧瓶中，在冰水浴条件下加入对甲苯磺酰氯，然后加入吡啶，搅拌反应24h，反应结束后减压蒸馏除去吡啶，然后用等体积二氯甲烷稀释，然后依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和0.1mol/L的盐酸溶液洗涤三次，洗涤结束后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体1；
步骤S12、将中间体1和对溴苯酚钠加入圆底烧瓶中，然后加入N,N-二甲基甲酰胺，在温度为85℃，搅拌反应36h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后依次用蒸馏水、0.1mol/L的氢氧化钠溶液和蒸馏水洗涤三遍，洗涤结束后，用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体2；
步骤S13、将中间体2和乙腈加入圆底烧瓶中，设置温度为65℃，然后加入六水合硝酸锌反应12h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体3；
步骤S14、将中间体3和三苯基膦加入三口烧瓶中，并加入乙二醇和溴化镍，在氮气保护条件下，升温至185℃，反应24h，反应结束后，将温度降至室温，用等体积二氯甲烷稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到组分A。
其中，步骤S11中DL-1，2-异亚丙基甘油、对甲苯磺酰氯和吡啶的用量比为13g：24g：25mL；步骤S12中中间体1、对溴苯酚钠和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为14g：14g：200mL；步骤S13中中间体2、乙腈和六水合硝酸锌的用量比为7g：30mL：15g；步骤S14中中间体3、三苯基膦、乙二醇和溴化镍的用量比为1.9g：1.5g：5mL：1.3g。
其中，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液a，将丁二酸酐和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液b，将混合液a和混合液b混和，设置温度为60℃、转速为200r/min，搅拌20min，然后将温度升为90℃，加入4-二甲氨基吡啶，搅拌反应8h；
步骤S22、反应结束后，将得到反应液和去离子水按照体积比1：2混和，析出沉淀，在转速为120r/min、室温条件下，搅拌2h，搅拌结束后，静置然后去除上清液，再加入等体积去离子水，搅拌15min后，静置然后去除上清液，减压抽滤，将得到的滤饼在25℃、真空条件下干燥72h，得到助剂。
其中，混合液a中N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.02mol：100mL，混合液b中丁二酸酐和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.08moL：100mL；其中混合液a和混合液b等体积混和，4-二甲氨基吡啶的用量为N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和丁二酸酐质量总和的4％
对比例1
将实施例1中的抗菌剂换成市面上常见的季鏻盐抗菌剂，其余原料及制备过程保持不变。
热稳定性测试：分别称取5mg实施例1-3和对比例1粉末涂料样品，将样品置于氮气氛围中，以10℃/min的速率开始从室温升至800℃，测试稳定性；
对实施例1-3和对比例1制得的粉末涂料，喷涂样板，厚度控制在60到80微米，样板放在180度恒温干燥箱中烘烤15分钟取出后恒温保持24小时后测试其性能；
耐腐蚀性能测试：参考CB/T9286-1998,将测试样板浸泡在温度为25℃、质量浓度为3.5％的氯化钠水溶液中，浸泡一周后，采用去离子水冲洗，观察各涂层的脱落情况；抗菌性测试：按照国家标准CB/T21866-2008抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果对实施例1-3和对比例1的粉末涂料进行抗菌性测试；
测试结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0003476967080000161
从上表1可知，本发明制得的一种环氧树脂粉末涂料，具有耐热性和抗菌耐腐蚀等优异的特点，具有应用价值和推广前景。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种环氧树脂粉末涂料，其特征在于，包括如下重量份原料：
环氧树脂40-50份、固化剂5-10份、促进剂0.8-1份、流平剂0.5-0.7份、硅微粉15-40份、颜填料10-20份和抗菌剂3-5份；
所述抗菌剂通过如下步骤制备：
步骤A1、将组分A和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷加入三口烧瓶中，设置温度为60℃，搅拌5-10min，然后将温度升为90℃，加入四甲基氢氧化铵水溶液，反应5h，反应结束后，与等体积甲苯混和，然后在60℃减压蒸馏，至体积不变，然后在25℃真空条件下干燥至恒重，得到组分B；
步骤A2、将助剂和甲苯加入三口烧瓶中，然后加入组分B的甲苯溶液，在温度为60℃条件下，搅拌5-10min，然后加入亚硫酸氢钠和硼氢化钠，搅拌5-10min，将温度升为80℃，加入4-二甲基吡啶和N,N-二环己基二亚胺，搅拌反应7h，反应结束后，趁热过滤，保留滤液，滤液和等体积无水乙醇混和，减压蒸馏，然后在25℃条件下，真空干燥至恒重，得到抗菌剂。
2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂粉末涂料，其特征在于，组分A通过如下步骤制备：
步骤S11、将DL-1，2-异亚丙基甘油加入圆底烧瓶中，在冰水浴条件下加入对甲苯磺酰氯，然后加入吡啶，搅拌反应24h，反应结束后减压蒸馏除去吡啶，然后用等体积二氯甲烷稀释，然后依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和0.1mol/L的盐酸溶液洗涤三次，洗涤结束后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体1；
步骤S12、将中间体1和对溴苯酚钠加入圆底烧瓶中，然后加入N,N-二甲基甲酰胺，在温度为85℃，搅拌反应36h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后依次用蒸馏水、0.1mol/L的氢氧化钠溶液和蒸馏水洗涤三遍，洗涤结束后，用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体2；
步骤S13、将中间体2和乙腈加入圆底烧瓶中，设置温度为65℃，然后加入六水合硝酸锌反应12h，反应结束后，用等体积乙酸乙酯稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸镁干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到中间体3；
步骤S14、将中间体3和三苯基膦加入三口烧瓶中，并加入乙二醇和溴化镍，在氮气保护条件下，升温至185℃，反应24h，反应结束后，将温度降至室温，用等体积二氯甲烷稀释，然后用蒸馏水洗涤三遍，最后用无水硫酸钠干燥，然后转移至旋转蒸发仪中，减压浓缩至析出固体，得到组分A。
3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂粉末涂料，其特征在于，助剂通过如下步骤制备：
步骤S21、将N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液a，将丁二酸酐和N,N-二甲基甲酰胺混和制得混合液b，将混合液a和混合液b混和，设置温度为60℃，反应15-20min，然后将温度升为90℃，加入4-二甲氨基吡啶，搅拌反应8h；
步骤S22、反应结束后，将得到反应液和去离子水按照体积比1：2混和，析出沉淀，在室温条件下，搅拌2h，搅拌结束后，静置然后去除上清液，再加入等体积去离子水，搅拌15min后，静置然后去除上清液，减压抽滤，将得到的滤饼在25℃、真空条件下干燥72h，得到助剂。
4.根据权利要求1所述的一种环氧树脂粉末涂料的用途，其特征在于，应用于医疗器械、室内电器、厨房用具和食品加工设备表面。
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