技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域，具体涉及一种管道用抗菌型耐磨粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种不含溶剂、固体粉末状的新型涂料，广泛应用于工业中的家电、办公用具、建筑、钢材、管道、汽车等领域。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。自上世纪60年代发展起来以后，便在化工及油气管道方面得到广泛应用。在管体内壁或外壁涂覆粉末涂层，可以在一定的时间内保持涂覆物内部结构的完好，延长管道的使用寿命，是较好的防护措施。
管道运输具有运量大、不受气候和地面其他因素限制、可连续作业以及成本低等优点。随着管道输送的不断发展和广泛运用，管道运输呈现运输量增大、运距增加的特点，因此管道涂层的性能要求也不断提高。流动的液体对管壁产生冲刷，固体颗粒对管壁发生摩擦，均会损伤管道。例如水煤灰管道，从运行情况看，壁厚为20mm的管道两年内便被磨穿。而且管道的磨损问题，还伴随着腐蚀现象。管材磨损后，随即生锈，接着又遭摩擦，再继续新一轮生锈，磨损、生锈双重因素反复作用导致恶性循环。另外，在气候潮湿、温度适中的环境下，涂层表面容易滋生细菌、霉菌等有害微生物，导致涂膜变色、粉化、脱落，之后管壁会被嗜铁细菌等微生物吞噬，管道的运行受到影响，因此提高涂料的抗菌性能和耐磨性能尤为重要。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种抗菌和耐磨性好、涂层附着力强、涂装效率高的管道用抗菌型耐磨粉末涂料，该粉末涂料对环境无污染，喷涂后表面光泽度好。
本发明还提供了该管道用抗菌型耐磨粉末涂料的制备方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种管道用抗菌型耐磨粉末涂料，是由以下重量份的原料制得的：聚氨酯粉末35-60份、环氧树脂粉末15-30份、固化剂2-10份、催化剂0.5-1份、抗菌剂4-6份、填料10-25份和助剂3-8份；
所述固化剂为氟硅醇钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：1-2的重量比制得的；
所述催化剂为氨基三甲叉膦酸、烯丙基聚氧乙烯醚和二乙醇单异丙醇胺中的一种；
所述填料是由造纸污泥灰和凝聚态硅灰按照1：0.5-1.5的重量比制得的。
所述抗菌剂为聚合物型季铵化合物和苯氧乙醇按照1：0.6-1的重量比制得的。
所述助剂为硬脂酸锌、二甲基二烯丙基氯化铵和羟乙基胺按照1：1-2：0.5-1的重量比制得的。
所述造纸污泥灰为造纸污泥在600℃焚烧所得粉末，200目筛筛分，筛余小于10%，主要成分为铝硅酸钙和无水硫酸钙。
所述凝聚态硅灰的比表面积≥190000cm2/g。
一种管道用抗菌型耐磨粉末涂料的制备方法，是由以下步骤制备得到的：
1）将聚氨酯粉末和环氧树脂粉末预先干燥处理至水分含量低于600ppm，得树脂粉末；
2）将干燥好的树脂粉末和其它原料置于混合机中，混合2-8min，后在温度180-200℃、螺杆转速50-100rpm条件下熔融挤出混合，得料片；
3）将料片冷却破碎，经空气分级磨细粉碎和振动筛过筛分离，颗粒尺寸为80目，干燥至水分含量低于600ppm，即可制得管道用抗菌型耐磨粉末涂料。
本发明的聚氨酯粉末为主料，配合添加环氧树脂粉末，形成互穿网络(IPN)聚合物，使聚氨酯的高弹性与双酚A环氧树脂的良好耐热性、粘接性有机结合起来，所得粉末涂料涂层附着力强，耐磨性好。
本发明通过各原料的合理配比，协同作用，具有很好的抗菌和耐磨性，涂层附着力强，涂装效率高，从而节约生产和使用时间。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种管道用抗菌型耐磨粉末涂料，是由以下重量份的原料制得的：聚氨酯粉末60份、环氧树脂粉末15份、固化剂2份、催化剂1份、抗菌剂4份、填料10份和助剂8份；
所述固化剂为氟硅醇钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：1的重量比制得的；
所述催化剂为烯丙基聚氧乙烯醚；
所述填料是由造纸污泥灰和凝聚态硅灰按照1：1.5的重量比制得的。
所述抗菌剂为聚合物型季铵化合物和苯氧乙醇按照1：1的重量比制得的。
所述助剂为硬脂酸锌、二甲基二烯丙基氯化铵和羟乙基胺按照1：2：1的重量比制得的。
所述造纸污泥灰为造纸污泥在600℃焚烧所得粉末，200目筛筛分，筛余小于10%，主要成分为铝硅酸钙和无水硫酸钙。
所述凝聚态硅灰的比表面积≥190000cm2/g。
一种管道用抗菌型耐磨粉末涂料的制备方法，是由以下步骤制备得到的：
1）将聚氨酯粉末和环氧树脂粉末预先干燥处理至水分含量低于600ppm，得树脂粉末；
2）将干燥好的树脂粉末和其它原料置于混合机中，混合2min，后在温度200℃、螺杆转速50rpm条件下熔融挤出混合，得料片；
3）将料片冷却破碎，经空气分级磨细粉碎和振动筛过筛分离，颗粒尺寸为80目，干燥至水分含量低于600ppm，即可制得管道用抗菌型耐磨粉末涂料。
实施例2
一种管道用抗菌型耐磨粉末涂料，是由以下重量份的原料制得的：聚氨酯粉末45份、环氧树脂粉末23份、固化剂6份、催化剂0.8份、抗菌剂5份、填料18份和助剂5份；
所述固化剂为氟硅醇钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：1.2的重量比制得的；
所述催化剂为二乙醇单异丙醇胺；
所述填料是由造纸污泥灰和凝聚态硅灰按照1：1的重量比制得的。
所述抗菌剂为聚合物型季铵化合物和苯氧乙醇按照1：0.8的重量比制得的。
所述助剂为硬脂酸锌、二甲基二烯丙基氯化铵和羟乙基胺按照1：1.5：0.8的重量比制得的。
一种管道用抗菌型耐磨粉末涂料的制备方法，是由以下步骤制备得到的：
1）将聚氨酯粉末和环氧树脂粉末预先干燥处理至水分含量低于600ppm，得树脂粉末；
2）将干燥好的树脂粉末和其它原料置于混合机中，混合5min，后在温度190℃、螺杆转速80rpm条件下熔融挤出混合，得料片；
3）将料片冷却破碎，经空气分级磨细粉碎和振动筛过筛分离，颗粒尺寸为80目，干燥至水分含量低于600ppm，即可制得管道用抗菌型耐磨粉末涂料。
其余同实施例1。
实施例3
一种管道用抗菌型耐磨粉末涂料，是由以下重量份的原料制得的：聚氨酯粉末60份、环氧树脂粉末30份、固化剂10份、催化剂0.5份、抗菌剂6份、填料25份和助剂3份；
所述固化剂为氟硅醇钠和聚异丁烯基丁二酰亚胺按照1：2的重量比制得的；
所述催化剂为氨基三甲叉膦酸；
所述填料是由造纸污泥灰和凝聚态硅灰按照1：0.5的重量比制得的。
所述抗菌剂为聚合物型季铵化合物和苯氧乙醇按照1：0.6的重量比制得的。
所述助剂为硬脂酸锌、二甲基二烯丙基氯化铵和羟乙基胺按照1：1：0.5的重量比制得的。
一种管道用抗菌型耐磨粉末涂料的制备方法，是由以下步骤制备得到的：
1）将聚氨酯粉末和环氧树脂粉末预先干燥处理至水分含量低于600ppm，得树脂粉末；
2）将干燥好的树脂粉末和其它原料置于混合机中，混合8min，后在温度180℃、螺杆转速100rpm条件下熔融挤出混合，得料片；
3）将料片冷却破碎，经空气分级磨细粉碎和振动筛过筛分离，颗粒尺寸为80目，干燥至水分含量低于600ppm，即可制得管道用抗菌型耐磨粉末涂料。
其余同实施例1。
抗菌性能
根据GB/T21866-2008抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果的方法测定实施例1-3制备的管道用抗菌型耐磨粉末涂料的抗菌性能和抗菌耐久性能，结果如表1和表2所示。
表1 抗菌性能实验结果
项目 抗菌率% 实施例1 95.5 实施例2 97.2 实施例3 96.8
表2 抗菌耐久性能实验结果
项目 抗菌率% 实施例1 90.9 实施例2 93.2 实施例3 92.1
由表1和表2可知，本发明实施例1-3制备的粉末涂料的抗菌率为95％以上；6个月后抗菌率为90%以上，抗菌耐久性好，说明本发明的管道用抗菌型耐磨粉末涂料具有优异的抗菌效果。
涂层性能
对本发明实施例1-3的粉末涂料的涂层性能测试结果如表3所示。
表3 涂层性能测试结果
测试项目 参考标准 实施例1 实施例2 实施例3 弯曲试验 GB/T6742-2007 2mm 3mm 2mm 冲击试验 GB/T1732-1993 >50kg·cm >50kg·cm >50kg·cm 铅笔硬度 GB/T6739-1996 ＞3H ＞3H ＞3H 盐雾试验 GB/T1771-1991 ＞500h ＞500h ＞500h
由表3可知，本发明实施例1-3制备的粉末涂料具有较高的耐磨性能，弯曲强度和抗冲击强度好，附着力强，加工性能优良。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的几种具体实施例。显然，本发明并不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。