试验项目 要求 空白样 抗菌防霉涂膜 测试标准
60°光泽 >86 90 90 GB 9754—88
铅笔硬度 泽2 H 2 H 2 H GB/T 6739—96
耐冲击性/cm 50 50 50 GB/T 1732—93
划格试验/级 名1 0 0 GB 9286—98
弯曲试验/mm 3 3 3 GB 6742—86
杯突试验/mm >7 >7 >7 GB 9753—88
耐酸性(3%HC1) 240 h无变化 240 h无变化 240 h无变化 GB 9274—88
耐碱性(5%NaOH) 168 h无变化 168 h无变化 168 h无变化 GB 9274—88
耐盐雾性(400 h)/级 吳1 1 1 GB/T 1771—91
耐湿热(500 h)/级 砭1 1 1 GB/T 1740—79
色差 <1.0 基准板 0. 28
表2抗茴防霉粉末涂料抗蔺率
样品 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌
名称 平均菌落数/ (x 103 cfu • mL_ 丨) 抗菌 率/% 平均菌落数/ (x 103 cfu • mL_ 丨) 抗菌 率/%
抗菌防霉 粉末涂料 空白粉末 涂料 2 206 >99 2 215 >99
表3抗菌防霉粉末涂料防霉等级
样品名称 防霉等级(3块样板)
抗菌防霉粉末涂料 空白粉末涂料 0 2 0 2 1 2
注:防霉等级分04级,01级防霉;>2级不防霉。
2结果与讨论
2.1抗菌剂的选择
确定抗菌剂杀菌能力采用最低抑菌浓度法 (MIC),即在营养琼脂培养液中加人105 cfu/mL的菌 液,测试完全不长菌时所需要的杀菌剂的最低浓度。 表4为3种典型的抗菌剂的最低抑菌浓度。I*为无 机纳米抗菌剂,它抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的能 力很强,但对其他霉菌的抑制作用较弱;2#、3#为有机 抗菌剂,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用
差,但对其他不同霉菌有不同的抑制作用,防霉谱不 连续,2#、3#同时使用,既可保证防霉谱的连续,又能 解决生物耐药性。根据以上分析,最终确定了 3种组 分同时使用,形成了有机/无机复合抗菌防霉剂。
表4 3种典型抗菌剂的最低抑菌浓度
MIC( xlO"6)
实验菌种 -
1* 2# 3*
金黄色葡萄球菌 20 200 250
大肠杆菌 25 250 400
黑曲雹 350 40 100
宛氏拟青菌 250 50 200
绿色木菌 500 150 80
柄帚霉 600 100 70
无机抗菌剂中含有重金属离子,对粉末涂料的固 化反应有一定程度的影响,在复合抗菌剂中应尽量少 用无机抗菌剂,同时应对复合抗菌剂进行化学处理, 以减少对涂料树脂聚合反应的阻碍作用。在粉末涂 料的配方设计中,要选用高反应活性的树脂,或添加 适量催化剂,以保证涂料树脂的充分固化。
2.2复合抗菌防霉剂在粉末涂料中的用量(质量分 数}
在普通粉末涂料配方中,添加不同质量分数的抗 菌防霉剂,制成抗菌防霉粉末涂料,经喷涂、固化后,
测试抗菌率(以大肠杆菌为代表),结果见表5。
表S不同抗菌剂用量对大肠杆菌的抑茴率
配方号 A B C D E F
抗菌剂用量(质量分数)/% a 4 0.6 0.8 L0 1*5 2.0
抗菌率/% 60 90 95 98 99 99
由表5可知,抗菌防霉剂的最佳用量应为1%, 此时的抗菌率巳达98%,进一步提高抗菌防霉剂的 用量,抗菌率提高有限,且会影响涂膜的固化反应,还 会增加成本,当用量达到2. 5%时,固化后涂膜的耐 冲击性能变得很差,不能满足涂膜对底材的保护功 能。因此,抗菌防霉剂的用量应为姿2%,用量为1% 时即可满足一般要求。
2.3抗菌防霉剂对粉末涂料颜色稳定性的彩响
传统的抗菌防霉剂热稳定性差,易变色,会影响 制品的颜色。因此,有必要对抗菌防霉粉末涂料的颜 色稳定性进行研究。抗菌防霉剂主要受光、热的影响 而产生颜色的变化,抗菌防霉粉末涂料要经受180 X 以上的烘烤温度,所以,最主要的影响因素是涂膜固 化过程中的热量。热稳定性随着抗菌防霉剂的用量 增加而降低,见表6。当用量为2%时,热稳定性较 差,此时,测试颜色随温度的变化情况,见表7。
表6抗茴防霉剂用量对涂料色差的影响
用量(质量分数)/% o 0.5 1.0 2.0
色差 0 0. 15 0. 28 0.42
表7 固化条件对涂料色差的彩响
固化条件 色差
空白实验 添加2.0%抗菌防霉剂的涂料
180 X./15 min 基准板 基准板
200 t/15 min 0. 25 0.42
200 °C/30 min 0.43 0.44
表6、7表明抗菌防霉剂用量<2%范围内,抗菌
防霉粉末涂料的色差是可以接受的。
2.4抗茴防霉剂对粉末涂料相容性的彩响
在粉末涂料施工过程中,经常会遇到相容性的问 题,如果2种粉末涂料不相容或相容性差,就会产生 缩孔、失光、针孔等多种问题。取普通粉末涂料和抗 菌防霉粉末涂料(基本配方一致,仅有抗菌防霉剂含 量的区别)各200 g,根据表8作混粉试验,结果表明, 抗菌防霉剂对粉末涂料的混容性没有影响。
表8抗菌防霉剂对涂料相容性的彩响
混合比例 1:1 1:100 1:1 000 100: 1 1 000:1
缩孔 无 无 无 无 无
失光 无 无 无 无 无
雾影 无 无 无 无 无
针孔 无 无 无 无 无
3结语
(1)选择抗菌防霉剂时必须综合考虑抗菌、防 霉、生物耐药性、杀菌谱等多种因素,无机/有机复合 体系可以达到这一要求。
(2)在选择抗菌防霉剂时必须慎重,由于其中含 有重金属离子,阻碍涂料中树脂之间的化学反应,在 涂料配方中必须选择高反应活性的树脂,并尽量减少 抗菌防霉剂的用量。
(3)抗菌防霉剂对粉末涂料颜色的热稳定性和 粉末之间的混容性几乎没有影响。