CN114479564B - 一种防腐防滑树脂涂料粉剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种防腐防滑树脂涂料粉剂及其制备方法。一种防腐防滑树脂涂料粉剂，由包括以下重量份数的原料制成：25‑35份磺酸接枝改性环氧树脂粉末、25‑35份聚酯树脂粉末、8‑13份酰胺基乙氧基季铵盐、35‑45份橡胶颗粒以及10‑15份防腐添加剂。防腐防滑树脂涂料粉剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将磺酸接枝改性环氧树脂粉末、聚酯树脂粉末、酰胺基乙氧基季铵盐以及防腐添加剂进行研磨混合，得到混合原料A；（2）将混合原料A与橡胶颗粒进行混合，得到防腐防滑树脂涂料粉剂。

Description

一种防腐防滑树脂涂料粉剂及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及建筑材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种防腐防滑树脂涂料粉剂及其制备方法。
背景技术
随着社会人文发展，我国大部分地下车库、工厂厂房、商场、医院、实验室和桥梁均开始铺设工业地坪，从而实现防尘、耐腐蚀等要求。其中，由于环氧地坪漆具有较高的物理机械性能以及优良的耐化学性能，而且颜色亮丽多样，所以得到广泛地应用。
但是，环氧地坪漆还具有平整光滑的特点，所以当环氧地坪漆的表面存在积水时，积水将进一步减少环氧地坪漆与人们鞋底的摩擦力，从而在人们行走于环氧地坪漆上时，存在人们容易发生滑倒的缺陷。
发明内容
为了降低人们容易滑倒的可能性，本申请提供一种防腐防滑树脂涂料粉剂及其制备方法和应用。
第一方面，本申请提供一种防腐防滑树脂涂料粉剂，采用如下的技术方案：
一种防腐防滑树脂涂料粉剂，由包括以下重量份数的原料制成：25-35份磺酸接枝改性环氧树脂粉末、25-35份聚酯树脂粉末、8-13份酰胺基乙氧基季铵盐、35-45份橡胶颗粒以及10-15份防腐添加剂。
通过采用上述技术方案，当防腐防滑树脂涂料粉剂与水调配时，磺酸接枝改性环氧树脂粉末的高聚物分子链会聚集成微粒，而磺酸基团分布在微粒的表面，从而促使磺酸接枝改性环氧树脂粉末分散于水中。酰胺基乙氧基季铵盐中的有机胺基体促使聚酯树脂粉末分散乳化，并最终形成稳定的树脂乳液，从而配置形成液体涂料。
而由于聚酯树脂粉末具有优良的水泥粘接效果，所以在液体涂料固化涂层后，聚酯树脂粉末可以协同磺酸接枝改性环氧树脂粉末固定粘接于水泥地面上，有效提高防腐防滑树脂涂料粉剂的附着力。
另外，待液体涂料固化形成涂层后，橡胶颗粒可以凸起于涂层的表面，从而形成若干个凸起摩擦点。当人们行走于涂层上时，人们的鞋底可以对凸起摩擦点进行挤压，从而增大涂层与人们的鞋底的摩擦力，有效减少人们发生滑倒的可能性。
再加上相对于其他固体大颗粒来说，橡胶颗粒还具有优良的弹性，进而当人们因为意外而摔倒时，橡胶颗粒除了可以对人体进行缓冲之外，还可以减少颗粒本身对人体的二次伤害。
优选的，所述橡胶颗粒为丁腈橡胶。
通过采用上述技术方案，由于磺酸接枝改性环氧树脂粉末含有大量极性的C-O键，而酰胺基乙氧基季铵盐含有大量的C-N键，所以当橡胶颗粒采用丁腈橡胶时，C-O键以及C-N键与丁腈橡胶可以形成良好的界面作用力，从而促使橡胶颗粒可以稳定地粘接于涂层内。
而如果橡胶颗粒采用氟橡胶等其他橡胶时，由于其他橡胶与环氧树脂－聚酯树脂体系的粘接性较差，所以当人们于涂层上进行行走时，橡胶可以很容易发生脱离，在难以起到防滑功能的同时，还可能因为滚动摩擦进一步增加人们出现滑倒的可能性。
优选的，所述橡胶颗粒为长条结构。
通过采用上述技术方案，当橡胶颗粒在涂层内部发生脱离时，相对于橡胶颗粒为球状颗粒来说，采用长条结构可以有效减少橡胶颗粒发生滚动的可能性，从而在人们在涂层上进行行走时，进一步减少人们因为橡胶颗粒的滚动而出现滑倒的可能性。
优选的，所述橡胶颗粒为多棱柱结构。
通过采用上述技术方案，当橡胶颗粒在涂层内部发生脱离时，相对于橡胶颗粒采用圆柱状结构来说，采用多棱柱结构可以有效减少橡胶颗粒发生滚动的可能性，从而在人们在涂层上进行行走时，进一步减少人们因为橡胶颗粒的滚动而出现滑倒的可能性。
优选的，所述橡胶颗粒为三棱柱结构。
通过采用上述技术方案，相对于橡胶颗粒为四棱柱等其他多棱柱结构来说，三棱柱结构在稳定放置后必定形成稳定的上方尖端摩擦点以及稳定的下方支撑平面，从而在有效减少橡胶颗粒发生滚动的可能性的同时，还可以通过尖端摩擦点增大橡胶颗粒与人们的鞋底的压强，进而增加橡胶颗粒与人们的鞋底的摩擦力，进一步减少人们出现滑倒的可能性。
优选的，所述防腐添加剂为金属锌、海藻酸钠、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂的混合物。
通过采用上述技术方案，由于金属锌、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂均具有优良的抗菌性能，所以在液体涂料固化形成涂层后，防腐添加剂可以有效减少涂层上的有害菌落，进而在人们因为而发生摔倒时减少有害菌落对人体的二次伤害。
海藻酸钠用于对金属锌、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂进行粘接。而竹炭粉末还可以对待涂覆表面的水进行吸收，又可以作为生物碳与有机硅季铵盐类抗菌剂发生协配作用，从而减少有机硅季铵盐类抗菌剂发生水解的可能性。
另外，当液体涂料涂覆于铁制桥梁表面时，由于金属锌的密度相对较高，所以在液体涂料固化形成涂层的过程中，金属锌可以逐渐下沉，从而在铁制桥梁表面形成锌层，而后再通过牺牲阳极的阴极保护法对铁制桥梁本身进行二次抗氧化防护，进一步减少铁制桥梁发生腐蚀的可能性。
而且，在金属锌对铁制桥梁进行保护时，分解出的锌离子还可以与海藻酸钠、二氧化碳形成凝胶，进而提高液体涂料的成膜率，有效加快液体涂料的固化速度，提高涂层强度以及抗撕扯性能，间接提高涂层的附着力。
优选的，所述金属锌、海藻酸钠、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂的重量比例为2:1:1:1。
通过采用上述技术方案，由于金属锌、海藻酸钠、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂的重量比例为2:1:1:1，所以防腐添加剂具有更为优良的抗菌防腐效果以及附着力提升效果。
第二方面，本申请提供一种防腐防滑树脂涂料粉剂的制备方法，采用如下的技术方案：
一种防腐防滑树脂涂料粉剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磺酸接枝改性环氧树脂粉末、聚酯树脂粉末、酰胺基乙氧基季铵盐以及防腐添加剂进行研磨混合，得到混合原料A；
（2）将混合原料A与橡胶颗粒进行混合，得到防腐防滑树脂涂料粉剂。
通过采用上述技术方案，由于首先对磺酸接枝改性环氧树脂粉末、聚酯树脂粉末、酰胺基乙氧基季铵盐以及防腐添加剂进行研磨，所以在防腐防滑树脂涂料粉剂与水调配得到液体涂料时，防腐防滑树脂涂料粉剂可以更为均匀地分布于水中，间接提高涂层的附着力。
第三方面，本申请提供一种防腐防滑树脂涂料粉剂的应用，采用如下的技术方案：
一种防腐防滑树脂涂料粉剂的应用，所述防腐防滑树脂涂料粉剂可与水配成液体涂料，所述液体涂料适用于地下车库、工厂厂房、商场、医院、实验室、桥梁的表面。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、待液体涂料固化形成涂层后，橡胶颗粒可以凸起于涂层的表面，从而形成若干个凸起摩擦点，从而增大涂层与人们的鞋底的摩擦力，有效减少人们发生滑倒的可能性。
2、橡胶颗粒具有优良的弹性，进而当人们因为意外而摔倒时，橡胶颗粒除了可以对人体进行缓冲之外，还可以减少颗粒本身对人体的二次伤害。
3、三棱柱结构在稳定放置后必定形成稳定的上方尖端摩擦点以及稳定的下方支撑平面，从而在有效减少橡胶颗粒发生滚动的可能性的同时，还可以通过尖端摩擦点增大橡胶颗粒与人们的鞋底的压强，进一步减少人们出现滑倒的可能性。
附图说明
图1是应用实施例1的橡胶颗粒的结构示意图；
图2是应用实施例6的橡胶颗粒的结构示意图；
图3是应用实施例7的橡胶颗粒的结构示意图；
图4是应用实施例8的橡胶颗粒的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-4、实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
原料
本申请中磺酸接枝改性环氧树脂为AMPS改性环氧树脂，其制备方法参照论文（郑文姬.AMPS改性环氧树脂的合成及乳化性质[D].中南大学，2005)。
聚酯树脂粉末选用市售分子量为2000-6000的饱和聚酯树脂粉末。丁腈橡胶板、丁腈橡胶球（d=1.5cm）、氟橡胶球（d=1.5cm）、乙丙橡胶球（d=1.5cm）、酰胺基乙氧基季铵盐、海藻酸钠、竹炭粉末、有机硅季铵盐类抗菌剂（MS-K012）来源均为市售。
制备例1
一种圆柱状丁腈橡胶条，其由丁腈橡胶板裁剪而成，其长度为3cm，其横截面直径为1.5cm。
制备例2
一种四棱柱状丁腈橡胶条，其由丁腈橡胶板裁剪而成，其长度为3cm，且横截面为正方形，且其横截面的边长为1.5cm。
制备例3
一种三棱柱状丁腈橡胶条，其由丁腈橡胶板裁剪而成，其长度为3cm，且横截面为等腰三角形，且等腰三角形的底的中线长度为1.5cm。
实施例
实施例1
一种防腐防滑树脂涂料粉剂，其制备方法包括以下步骤：
（1）将30kg磺酸接枝改性环氧树脂粉末、30kg聚酯树脂粉末、10kg酰胺基乙氧基季铵盐以及13kg防腐添加剂加入至研磨机内研磨2h，保持研钵温度在34°C以下，得到粒径为400目的混合原料A；
（2）将混合原料A与40kg橡胶颗粒－丁腈橡胶球（d=1.5cm）放入搅拌机内，以500r/min的搅拌速度混合40min，得到防腐防滑树脂涂料粉剂；
其中，防腐添加剂为金属锌、海藻酸钠、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂的混合物，且金属锌、海藻酸钠、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂的重量比例为2:1:1:1。
实施例2
与实施例1的不同之处在于，将橡胶颗粒－丁腈橡胶球（d=1.5cm）替换为相同重量比例的橡胶颗粒－氟橡胶球（d=1.5cm）。
实施例3
与实施例1的不同之处在于，将橡胶颗粒－丁腈橡胶球（d=1.5cm）替换为相同重量比例的橡胶颗粒－乙丙橡胶球（d=1.5cm）。
实施例4
与实施例1的不同之处在于，酰胺基乙氧基季铵盐的添加量为8kg。
实施例5
与实施例1的不同之处在于，酰胺基乙氧基季铵盐的添加量为13kg。
实施例6-8
与实施例1的不同之处在于，将橡胶颗粒－丁腈橡胶球（d=1.5cm）替换为相同重量比例的制备例1-3。
实施例9
与实施例1的不同之处在于，不添加竹炭粉末。
实施例10
与实施例1的不同之处在于，金属锌、海藻酸钠、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂的重量比例为1:1:1:1。
实施例11
与实施例1的不同之处在于，金属锌、海藻酸钠、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂的重量比例为3:1:1:1。
对比例
对比例1
与实施例1的不同之处在于，不添加防腐添加剂。
应用实施例
应用实施例1-11
将实施例1-11与水以0.8:1的质量比进行调配得到液体涂料，随后将液体涂料均匀涂覆于十块水泥板的表面，随后液体涂料固化成型得到涂层，其中，除橡胶颗粒外，涂层的厚度为1cm。
应用对比例
应用对比例1
与实施例1的不同之处在于，不添加防腐添加剂。
性能检测试验
检测方法
一、粘接性能测试
从应用实施例1-5中分别取出三份样品，随后通过高压水枪对上述样品进行冲水（40Npa）20min，随后观察样品中橡胶颗粒的松动程度，最后以“a、b、c、d”表示上述样品中涂层与橡胶颗粒的粘接性能。
a、橡胶颗粒稳定粘接，无松动；
b、橡胶颗粒略微有所松动，可进行小幅度移动；
c、橡胶颗粒有所松动，可进行大幅度移动；
d、橡胶颗粒松动，可进行滚动；
二、抗菌性能测试
从应用实施例1、应用实施例9-11以及应用对比例1中分别取出三份样品，随后参照ASTM-E-2149-01《在动态接触条件下测定稳态抗菌剂的抗菌行为》对上述样品进行抗菌测试，并取平均值。
检测结果：应用实施例1-5的粘接性能测试结果具体如表1所示，应用实施例1、应用实施例9-11以及应用对比例1的抗菌性能测试结果如表2所示。
表1 应用实施例1-5的粘接性能检测结果表
粘接性能 粘接性能
应用实施例1 b 应用实施例4 c
应用实施例2 d 应用实施例5 b
应用实施例3 c
表2 应用实施例1、应用实施例9-11以及应用对比例1的抗菌性能的检测结果表
大肠杆菌 金黄色葡萄球菌
应用实施例1 98.2 99.1
应用实施例9 93.3 92.7
应用实施例10 96.3 96.9
应用实施例11 96.7 97.2
应用对比例1 78.3 76.1
结合应用实施例1-3并结合表1可以看出，相对于应用实施例1来说，应用实施例2-3的橡胶颗粒的粘接能力显著下降，特别是应用实施例2，粘接能力比应用实施例3更差。由此说明，在防腐防滑树脂涂料粉剂体系中，丁腈橡胶的粘接能力最强，乙丙橡胶的粘接能力次之，而氟橡胶的粘接能力较差。
结合应用实施例1、应用实施例4-5并结合表1可以看出，相对于应用实施例1来说，应用实施例4的粘接能力显著下降，而应用实施例5的粘接能力没有显著变化，由此说明，防腐防滑树脂涂料粉剂体系，随着酰胺基乙氧基季铵盐的比重的增加，橡胶颗粒的粘接能力逐渐增加。但是当酰胺基乙氧基季铵盐的比重达到应用实施例1时，即使再增加酰胺基乙氧基季铵盐的量，橡胶颗粒的粘接能力也不会有很大的变化，为了成本考虑，应用实施例1中酰胺基乙氧基季铵盐的比重为较优。
结合应用实施例1并参照图1可以看出，当橡胶颗粒采用丁腈橡胶球（d=1.5cm）时，如果人们的鞋底沿着方向a对涂层进行施力时，一旦丁腈橡胶球有所松动，丁腈橡胶球便将沿着方向b发生滚动，从而降低人们的鞋底与涂层之间的摩擦力，进而提高人们滑倒的可能性。
结合应用实施例6并参照图2可以看出，当橡胶颗粒采用制备例1时，由于制备例1呈圆柱状，所以当制备例1的长度方向与方向a不垂直时，制备例1便不易沿着方向b发生滚动，从而间接降低人们滑倒的可能性。
但是不难看出，当制备例1的长度方向与方向a垂直时，制备例1仍可以发生滚动，因此，为了降低橡胶颗粒发生滚动，应用实施例7将制备例1替换为制备例2，具体如图3所示。
参照图3，制备例2的横截面为正方形，所以即使制备例2的长度方向与方向a垂直时，制备例2也不会发生滚动。且随着人们沿着方向a的施力，制备例2形成沿着方向c的摩擦力，有效减少人们滑倒的可能性。
结合应用实施例8并参照图4可以看出，当橡胶颗粒采用制备例3时，由于制备例3的横截面为三角形，而三角形具有上方尖端摩擦点，所以在人们的鞋底于涂层上方进行行走时，制备例3通过尖端摩擦点增大其与人们的鞋底的压强，甚至尖端摩擦点还可能插接于人们的鞋底的纹路内，进而促使制备例3与人们的鞋底形成远大于方向c摩擦力的方向d摩擦力，进一步减少人们出现滑倒的可能性。
另外，由于制备例3还具有稳定的下方支撑平面，所以在人们的鞋底沿着方向A对制备例3进行施力时，制备例3也不易沿着方向a发生滚动，进一步减少人们出现滑倒的可能性。
结合应用实施例1、应用实施例9-11以及应用对比例1并结合表2可以看出，相对于应用对比例1来说，应用实施例1对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抗菌性均显著提升。由此说明，防腐添加剂具有显著的抗菌效果。
而相对于应用实施例1来说，应用实施例9对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抗菌性均显著降低，由此说明，竹炭粉末对防腐添加剂的抗菌性能具有提升效果。
而相对于应用实施例1来说，应用实施例10-11对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抗菌性均有所降低，由此说明，随着竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂比重的降低，防腐添加剂的抗菌性能逐渐提升。但是当竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂比重降低至应用实施例1的比例时，如果再降低竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂比重，防腐添加剂的抗菌性能逐渐降低。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种防腐防滑树脂涂料粉剂，其特征在于，由包括以下重量份数的原料制成：25-35份磺酸接枝改性环氧树脂粉末、25-35份聚酯树脂粉末、8-13份酰胺基乙氧基季铵盐、35-45份橡胶颗粒以及10-15份防腐添加剂，所述橡胶颗粒为丁腈橡胶，所述防腐添加剂为金属锌、海藻酸钠、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂的混合物。
2.根据权利要求1所述的防腐防滑树脂涂料粉剂，其特征在于：所述橡胶颗粒为长条结构。
3.根据权利要求2所述的防腐防滑树脂涂料粉剂，其特征在于：所述橡胶颗粒为多棱柱结构。
4.根据权利要求3所述的防腐防滑树脂涂料粉剂，其特征在于：所述橡胶颗粒为三棱柱结构。
5.根据权利要求1所述的防腐防滑树脂涂料粉剂，其特征在于：所述金属锌、海藻酸钠、竹炭粉末以及有机硅季铵盐类抗菌剂的重量比例为2:1:1:1。
6.一种权利要求1-5任一所述的防腐防滑树脂涂料粉剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将磺酸接枝改性环氧树脂粉末、聚酯树脂粉末、酰胺基乙氧基季铵盐以及防腐添加剂进行研磨混合，得到混合原料A；
（2）将混合原料A与橡胶颗粒进行混合，得到防腐防滑树脂涂料粉剂。
7.一种权利要求1-5任一所述的防腐防滑树脂涂料粉剂的应用，其特征在于，所述防腐防滑树脂涂料粉剂与水配成液体涂料，所述液体涂料适用于地下车库、工厂厂房、商场、医院、实验室、桥梁的表面。
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