一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层及其制备方法与流程

2021-02-02 16:02:19|

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本发明涉及铝合金门窗涂料制备技术领域，尤其涉及一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层及其制备方法。

背景技术：

铝合金门窗是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗称为铝合金门窗，简称铝门窗，铝合金门窗包括以铝合金作受力杆件基材的和木材、塑料复合的门窗，简称铝木复合门窗、铝塑复合门窗。涂层是涂料一次施涂所得到的固态连续膜，是为了起防护、绝缘、装饰等目的，而涂布于金属，织物，塑料等基体上的塑料薄层，涂料可以为气态、液态、固态，通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。

目前市面上现有的涂层材料品种繁多，而性能却良差不齐，随着人们生活水平的不断提高，人们对铝合金门窗的性能、使用寿命及外观的要求也越来越高，这促进了涂层材料在铝合金门窗技术领域的应用，并且应用前景广阔，然而，现有的应用于铝合金门窗领域的涂层材料的种类杂且性能一般，主要起装饰作用，多无阻燃抗菌效果，一些具有阻燃抗菌效果的涂层致密性较差，起到的阻燃抗菌效果也比较微弱，因此，本发明提出一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层及其制备方法，以解决现有技术中的不足之处。

技术实现要素：

本发明提出一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层及其制备方法，本发明制备出的铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层阻燃抗菌性好，组分中的三聚氰胺氰尿酸盐可以对铝合金门窗起到保护作用，能够在铝合金门窗表面绝热隔氧，呋喃树脂作为主要成分与其他组分协同作用后能够有效阻隔细菌污染，氧化锌、氧化铜以及银离子抗菌剂可以有效提升阻燃抗菌涂层抗菌效果，能在铝合金门窗表面形成致密的抗菌层。

本发明提出一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层，包括以下质量比成份：20-25份环氧树脂、25-30份呋喃树脂、15-18份氟碳乳液、10-12份聚六亚甲基胍、5-7份植酸铵盐阻燃剂、5-7份聚酯纤维、3-5份三聚氰胺氰尿酸盐、3-5份氢氧化铝、2-4份氢氧化镁、5-7份银离子抗菌剂、1-3份沸石、1-3份活性炭、0.8-1.5份氧化锌、1-3份氧化铜、12-14份辅助添加剂、5-7份纳米二氧化钛、5-7份纳米二氧化硅、1-3份甲壳素纤维、1-3份壳聚糖双胍盐酸盐、10-12份羟丙基甲基纤维素和40-45份去离子水。

进一步改进在于：包括以下质量比成份：22份环氧树脂、28份呋喃树脂、16份氟碳乳液、11份聚六亚甲基胍、6份植酸铵盐阻燃剂、6份聚酯纤维、4份三聚氰胺氰尿酸盐、4份氢氧化铝、3份氢氧化镁、6份银离子抗菌剂、2份沸石、2份活性炭、1.2份氧化锌、2份氧化铜、13份辅助添加剂、6份纳米二氧化钛、6份纳米二氧化硅、2份甲壳素纤维、2份壳聚糖双胍盐酸盐、11份羟丙基甲基纤维素和43份去离子水。

进一步改进在于：所述呋喃树脂为脲醛改性呋喃树脂、酚醛改性呋喃树脂、酮醛改性呋喃树脂或脲醛酚醛改性呋喃树脂中的任意一种或多种混合。

进一步改进在于：所述辅助添加剂包括消泡剂、流平剂、偶联剂、分散剂和增稠剂。

一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将环氧树脂、呋喃树脂、氟碳乳液和聚酯纤维加入搅拌釜中进行升温混合搅拌38-45分钟，再将纳米二氧化硅加入搅拌釜中进行混合搅拌10-15分钟，制成复合树脂底料；

步骤二：将离子水、羟丙基甲基纤维素、壳聚糖双胍盐酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、甲壳素纤维、辅助添加剂、氢氧化铝、氢氧化镁、银离子抗菌剂、沸石、活性炭、氧化锌、氧化铜和纳米二氧化钛加入反应釜内进行混合搅拌40-45分钟，制成混合料；

步骤三：将混合料导入超声波分散设备中进行超声波分散处理15-20分钟；

步骤四：将分散处理后的混合料加入搅拌釜内与复合树脂底料进行混合搅拌，然后冷却至室温，制成阻燃抗菌涂料；

步骤五：将制成的阻燃抗菌涂料喷涂在铝合金门窗表面2-3层，待阻燃抗菌涂料在铝合金门窗表面完成固化成膜后，形成阻燃抗菌涂层。

进一步改进在于：所述步骤一中具体过程为：先将环氧树脂、呋喃树脂、氟碳乳液和聚酯纤维加入搅拌釜中，将搅拌釜内温度升高至95-115摄氏度，然后进行混合搅拌38-45分钟，控制搅拌速度为150-180转/分钟，然后将拌釜内温度降低至80-85摄氏度，再将纳米二氧化硅加入搅拌釜中进行混合搅拌10-15分钟，控制搅拌速度为120-130转/分钟，制成复合树脂底料。

进一步改进在于：所述步骤二中具体过程为：先将离子水、羟丙基甲基纤维素、壳聚糖双胍盐酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐和甲壳素纤维加入反应釜内，将反应釜内温度升高子75-80摄氏度，进行混合搅拌10-15分钟，控制搅拌转速为100-110转/分钟再将辅助添加剂、氢氧化铝、氢氧化镁、银离子抗菌剂、沸石、活性炭、氧化锌、氧化铜和纳米二氧化钛加入反应釜内进行混合搅拌30分钟，控制搅拌转速为150-160转/分钟，制成混合料。

进一步改进在于：所述步骤三中控制超声波分散设备内部压强为8.8-9.2mpa,控制超声波分散设备内部温度为60-65摄氏度。

进一步改进在于：所述步骤四中具体过程为：将分散处理后的混合料加入搅拌釜内与复合树脂底料进行混合搅拌40-60分钟，并控制搅拌釜内温度为40-45摄氏度，控制搅拌转速为200-220转/分钟，然后冷却至室温，制成阻燃抗菌涂料。

进一步改进在于：所述步骤五中喷涂阻燃抗菌涂料时，一层阻燃抗菌涂料喷涂结束后，需要等待阻燃抗菌涂料完全固化后方可进行下一层的阻燃抗菌涂料喷涂。

本发明的有益效果为：本发明制备出的铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层阻燃抗菌性好，组分中的三聚氰胺氰尿酸盐可以对铝合金门窗起到保护作用，能够在铝合金门窗表面绝热隔氧，氢氧化铝、氢氧化镁在起到隔热阻燃的作用下还具有消烟作用，呋喃树脂作为主要成分与其他组分协同作用后可以提高制备出的铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层的耐热性、耐水性和耐化学腐蚀性，以及具有优良的防腐性能，能够有效阻隔细菌污染，氧化锌、氧化铜、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅以及银离子抗菌剂可以有效提升阻燃抗菌涂层抗菌效果，能在铝合金门窗表面形成致密的抗菌层。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例一

一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层，包括以下质量比成份：20份环氧树脂、25份呋喃树脂、15份氟碳乳液、10份聚六亚甲基胍、5份植酸铵盐阻燃剂、5份聚酯纤维、3份三聚氰胺氰尿酸盐、3份氢氧化铝、2份氢氧化镁、5份银离子抗菌剂、1份沸石、1份活性炭、0.8份氧化锌、1份氧化铜、12份辅助添加剂、5份纳米二氧化钛、5份纳米二氧化硅、1份甲壳素纤维、1份壳聚糖双胍盐酸盐、10份羟丙基甲基纤维素和40份去离子水。

所述呋喃树脂为脲醛改性呋喃树脂、酚醛改性呋喃树脂、酮醛改性呋喃树脂和脲醛酚醛改性呋喃树脂的四种混合。

所述辅助添加剂包括消泡剂、流平剂、偶联剂、分散剂和增稠剂。

一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：先将环氧树脂、呋喃树脂、氟碳乳液和聚酯纤维加入搅拌釜中，将搅拌釜内温度升高至105摄氏度，然后进行混合搅拌40分钟，控制搅拌速度为160转/分钟，然后将拌釜内温度降低至82摄氏度，再将纳米二氧化硅加入搅拌釜中进行混合搅拌12分钟，控制搅拌速度为125转/分钟，制成复合树脂底料；

步骤二：先将离子水、羟丙基甲基纤维素、壳聚糖双胍盐酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐和甲壳素纤维加入反应釜内，将反应釜内温度升高子78摄氏度，进行混合搅拌13分钟，控制搅拌转速为105转/分钟再将辅助添加剂、氢氧化铝、氢氧化镁、银离子抗菌剂、沸石、活性炭、氧化锌、氧化铜和纳米二氧化钛加入反应釜内进行混合搅拌30分钟，控制搅拌转速为155转/分钟，制成混合料；

步骤三：将混合料导入超声波分散设备中进行超声波分散处理18分钟，控制超声波分散设备内部压强为9.05mpa,控制超声波分散设备内部温度为62摄氏度；

步骤四：将分散处理后的混合料加入搅拌釜内与复合树脂底料进行混合搅拌50分钟，并控制搅拌釜内温度为42摄氏度，控制搅拌转速为210转/分钟，然后冷却至室温，制成阻燃抗菌涂料；

步骤五：将制成的阻燃抗菌涂料喷涂在铝合金门窗表面2层，一层阻燃抗菌涂料喷涂结束后，需要等待阻燃抗菌涂料完全固化后方可进行下一层的阻燃抗菌涂料喷涂，待阻燃抗菌涂料在铝合金门窗表面完成固化成膜后，形成阻燃抗菌涂层。

实施例二

一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层，包括以下质量比成份：22份环氧树脂、28份呋喃树脂、16份氟碳乳液、11份聚六亚甲基胍、6份植酸铵盐阻燃剂、6份聚酯纤维、4份三聚氰胺氰尿酸盐、4份氢氧化铝、3份氢氧化镁、6份银离子抗菌剂、2份沸石、2份活性炭、1.2份氧化锌、2份氧化铜、13份辅助添加剂、6份纳米二氧化钛、6份纳米二氧化硅、2份甲壳素纤维、2份壳聚糖双胍盐酸盐、11份羟丙基甲基纤维素和43份去离子水。

所述呋喃树脂为脲醛改性呋喃树脂、酚醛改性呋喃树脂、酮醛改性呋喃树脂和脲醛酚醛改性呋喃树脂的四种混合。

所述辅助添加剂包括消泡剂、流平剂、偶联剂、分散剂和增稠剂。

一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤三：将混合料导入超声波分散设备中进行超声波分散处理18分钟，控制超声波分散设备内部压强为9.05mpa,控制超声波分散设备内部温度为62摄氏度；

实施例三

一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层，包括以下质量比成份：25份环氧树脂、30份呋喃树脂、18份氟碳乳液、12份聚六亚甲基胍、7份植酸铵盐阻燃剂、7份聚酯纤维、5份三聚氰胺氰尿酸盐、5份氢氧化铝、4份氢氧化镁、7份银离子抗菌剂、3份沸石、3份活性炭、1.5份氧化锌、3份氧化铜、14份辅助添加剂、7份纳米二氧化钛、7份纳米二氧化硅、3份甲壳素纤维、3份壳聚糖双胍盐酸盐、12份羟丙基甲基纤维素和45份去离子水。

所述呋喃树脂为脲醛改性呋喃树脂、酚醛改性呋喃树脂、酮醛改性呋喃树脂和脲醛酚醛改性呋喃树脂的四种混合。

所述辅助添加剂包括消泡剂、流平剂、偶联剂、分散剂和增稠剂。

一种铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤三：将混合料导入超声波分散设备中进行超声波分散处理18分钟，控制超声波分散设备内部压强为9.05mpa,控制超声波分散设备内部温度为62摄氏度；

根据实施例一、实施例二和实施例三可以得出，发明中通过组成成份为20-25份环氧树脂、25-30份呋喃树脂、15-18份氟碳乳液、10-12份聚六亚甲基胍、5-7份植酸铵盐阻燃剂、5-7份聚酯纤维、3-5份三聚氰胺氰尿酸盐、3-5份氢氧化铝、2-4份氢氧化镁、5-7份银离子抗菌剂、1-3份沸石、1-3份活性炭、0.8-1.5份氧化锌、1-3份氧化铜、12-14份辅助添加剂、5-7份纳米二氧化钛、5-7份纳米二氧化硅、1-3份甲壳素纤维、1-3份壳聚糖双胍盐酸盐、10-12份羟丙基甲基纤维素和40-45份去离子水，制成的铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层阻燃抗菌性、耐热性、耐水性和耐化学腐蚀性最好，能够在铝合金门窗表面形成致密的抗菌层。

本发明制备出的铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层阻燃抗菌性好，组分中的三聚氰胺氰尿酸盐可以对铝合金门窗起到保护作用，能够在铝合金门窗表面绝热隔氧，氢氧化铝、氢氧化镁在起到隔热阻燃的作用下还具有消烟作用，呋喃树脂作为主要成分与其他组分协同作用后可以提高制备出的铝合金门窗用的阻燃抗菌涂层的耐热性、耐水性和耐化学腐蚀性，以及具有优良的防腐性能，能够有效阻隔细菌污染，氧化锌、氧化铜、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅以及银离子抗菌剂可以有效提升阻燃抗菌涂层抗菌效果，能在铝合金门窗表面形成致密的抗菌层。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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