一种具有抗菌性的二级复合改性剂及其在涂料改性填料中的应用的制作方法

一种具有抗菌性的二级复合改性剂及其在涂料改性填料中的应用
【技术领域】
1.本发明属于粉末涂料制备技术领域，具体涉及一种具有抗菌性的二级复合改性剂及其在涂料改性填料中的应用。


背景技术：

2.随着工业发展的迅速起飞，各类电机的使用频率越来越高，对于电工设备来说，绝缘材料是一种不可缺少的材料，绝缘性是一项必不可少的考核标准，直接关系到电机的使用性能，对其使用稳定性以及使用寿命起到了决定性的作用。绝缘涂料是绝缘材料的一种，涂覆在导电体表面构成绝缘膜，起到绝缘保护的作用。抗菌涂料行业目前仍处在发展阶段，解决抗菌材料在涂料中的应用工艺，是摆在涂料行业面前共同的课题。
3.中国专利申请文献“一种电绝缘防腐粉末涂料”(公开号：cn105754454a)”公开了一种电绝缘防腐粉末涂料，包括以下重量份配比：环氧树脂600份，固化剂82份，流平剂10份，光亮剂8份，安息香5份，催化剂2份，消泡分散剂10份，颜料20份，云母粉150份，硅微粉63份，阻燃剂50份，所述环氧树脂为双酚f型环氧树脂与线型酚醛环氧树脂的混合物，且双酚f型环氧树脂与线型酚醛环氧树脂的重量份比为2∶1。该电绝缘防腐粉末涂料，不但具有良好的电绝缘性，还具有良好的耐腐蚀性，但抗菌性能不高，另外制备成本也较高。
4.煤炭灰主要成分sio2、al2o3、fe3o4、feo、还有少量的cao、mgo等，因此，煤炭灰表面含有大量羟基，如是直接将未改性煤炭灰填充到涂料中，由于未能降低煤炭灰的基体中团聚效应，使得未改性煤炭灰与粉末涂料的其他原料如树脂之间的粘结性、相容性以及润湿性极差，制得的粉末涂料涂膜表观性能和光泽较差，且耐候性也不高，无法满足粉末涂料的应用要求。如何创新应用煤炭灰于粉末涂料中，解决粉末涂料生产成本高、煤炭灰污染环境等问题，从而实现煤炭灰工业化、产业化应用，具有重要的经济和环境效益。


技术实现要素：

5.本发明提供一种具有抗菌性的二级复合改性剂及其在涂料改性填料中的应用，以解决现有技术生产的粉末涂料抗菌性不强，成本高等问题。
6.为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
7.一种具有抗菌性的二级复合改性剂，所述二级复合改性剂由2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺组成。
8.进一步地，所述2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺的质量比为1:2.9:6.4。
9.本发明还提供一种二级复合改性剂在涂料改性填料中的应用，包括以下步骤：
10.(1)向洁净煤炭灰中加入一级复合改性剂进行第一次改性，制得第一混合物，所述一级复合改性剂由椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠组成；
11.(2)将步骤(1)制得的第一混合物和二级复合改性剂、过氧化甲乙酮加入混合机中，所述二级复合改性剂由2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺组成，控制微波功率、温度、速度进行第二次改性，制得第二混合物；
12.(3)将步骤(2)制得的第二混合物进行干燥、磨粉，过筛后制得改性煤炭灰。
13.进一步地，步骤(1)中所述一级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的4.7％。
14.进一步地，步骤(1)中向洁净煤炭灰中加入一级复合改性剂进行第一次改性的条件：在微波功率为160w，温度为63℃，转速为400r/min下搅拌1.3h。
15.进一步地，步骤(2)中所述二级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的2.7％。
16.进一步地，步骤(2)中所述过氧化甲乙酮的加入量为洁净煤炭灰质量的0.5％。
17.进一步地，步骤(2)中进行第二次改性的条件：在微波功率为250w，温度为110℃，转速为500r/min下搅拌2.6h。
18.本发明具有以下有益效果：
19.本发明采用2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺在煤炭灰改性中起到了协同作用，提高了粉末涂料的抗细菌率，这是因为：煤炭灰经过第一次改性后，采用2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺进行第二次改性，而2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺中含有吡啶基、氨基等基团，可以在第二次改性时使煤炭灰粒子表面引入吡啶基、氨基等抗菌基团，在这些成分的相互配合下，这些抗菌成分与金黄色葡萄杆菌接触后吸附至菌体表面，穿透细胞壁，通过渗透压的变化与有机物的分解作用扰乱细胞膜的组成，促使细胞内物质(dna、rna)泄漏，进而使金黄色葡萄杆菌有效死亡。此外，被引入的吡啶基、氨基等抗菌基团集中在煤炭灰表面，使得浓度变大，杀菌时间也变短，效果也有效提高。
【附图说明】
20.图1是本发明最优实施例3的电绝缘粉末涂料产品黑白图。
【具体实施方式】
21.为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
22.在实施例中，电绝缘粉末涂料的生产工艺，包括以下步骤：
23.a、原材料混合：将各类原料按质量百分比进行配料，然后分别加入混合机中，接着预破碎1min，然后再混合4min，制得混合均匀的原料；
24.各类原料按质量百分比如下：改性煤炭灰32.8％
‑
38.1％、环氧树脂44.6％
‑
50.2％、固化剂7.2％
‑
9.1％、促进剂0.1％
‑
0.2％、流平剂1.2％
‑
1.8％、安息香0.3％
‑
0.8％、消泡剂0.5％
‑
0.9％、分散剂0.3％
‑
0.5％、增光剂0.7％
‑
0.9％、颜料0.4％
‑
0.6％。
25.所述环氧树脂为氢化双酚a环氧树脂st
‑
3000。
26.所述固化剂为btda固化剂。
27.所述促进剂为2
‑
甲基咪唑。
28.所述流平剂为pv88流平剂。
29.所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚消泡剂。
30.所述分散剂为分散剂nc。
31.所述增光剂为701b增光剂。
32.所述的颜料为酞青绿。
33.所述改性煤炭灰的制备方法，包括以下步骤：
34.步骤一：将煤炭灰用质量浓度为29.1％的盐酸酸洗至煤炭灰的ph值为8.9，接着对酸洗后的煤炭灰进行水洗，水洗后煤炭灰经检测ph值为7.4后压滤处理成洁净煤炭灰，洁净煤炭灰在温度为75℃下烘干至含水量为1.7％；
35.步骤二：将步骤一制得的洁净煤炭灰进行磨粉，过筛后制得大于400目的洁净煤炭灰；
36.步骤三：将步骤二制得的洁净煤炭灰中加入一级复合改性剂，所述一级复合改性剂由椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠组成，所述一级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的4.7％，所述椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠的质量比为4.2:1:8.9，在微波功率为160w，温度为63℃，转速为400r/min下搅拌1.3h，制得第一混合物；
37.步骤四：将步骤三制得的第一混合物和二级复合改性剂、过氧化甲乙酮加入混合机中，所述二级复合改性剂由2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺组成，所述二级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的2.7％，所述过氧化甲乙酮的加入量为洁净煤炭灰质量的0.5％，所述2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺的质量比为1:2.9:6.4，在微波功率为250w，温度为110℃，转速为500r/min下搅拌2.6h，制得第二混合物；
38.步骤五：将步骤四制得的第二混合物在温度为62℃下干燥至含水量为0.9％，接着进行磨粉，过筛后制得大于400目的改性煤炭灰；
39.b、熔融挤出：将步骤a制得的混合均匀的原料放入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料，熔融挤出的温度为105
‑
110℃，其中ⅰ区温度为105℃，ⅱ区温度为110℃；
40.c、研磨粉碎：将步骤b中破碎后的片料，置于acm磨粉机中磨粉，经旋风分离及筛分后，制得平均粒度为52.1
‑
59.7μm的电绝缘粉末涂料。
41.为了进一步对本发明加以说明，使之公开充分，下面介绍更具体的实施例。
42.实施1
43.一种电绝缘粉末涂料的生产工艺，包括以下步骤：
44.a、原材料混合：将各类原料按质量百分比进行配料，然后分别加入混合机中，接着预破碎1min，然后再混合4min，制得混合均匀的原料；
45.各类原料按质量百分比如下：改性煤炭灰35.8％、环氧树脂49.8％、固化剂8.9％、促进剂0.2％、流平剂1.7％、安息香0.8％、消泡剂0.9％、分散剂0.5％、增光剂0.8％、颜料0.6％。
46.所述环氧树脂为氢化双酚a环氧树脂st
‑
3000。
47.所述固化剂为btda固化剂。
48.所述促进剂为2
‑
甲基咪唑。
49.所述流平剂为pv88流平剂。
50.所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚消泡剂。
51.所述分散剂为分散剂nc。
52.所述增光剂为701b增光剂。
53.所述的颜料为酞青绿。
54.所述改性煤炭灰的制备方法，包括以下步骤：
55.步骤一：将煤炭灰用质量浓度为29.1％的盐酸酸洗至煤炭灰的ph值为8.9，接着对酸洗后的煤炭灰进行水洗，水洗后煤炭灰经检测ph值为7.4后压滤处理成洁净煤炭灰，洁净煤炭灰在温度为75℃下烘干至含水量为1.7％；
56.步骤二：将步骤一制得的洁净煤炭灰进行磨粉，过筛后制得大于400目的洁净煤炭灰；
57.步骤三：将步骤二制得的洁净煤炭灰中加入一级复合改性剂，所述一级复合改性剂由椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠组成，所述一级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的4.7％，所述椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠的质量比为4.2:1:8.9，在微波功率为160w，温度为63℃，转速为400r/min下搅拌1.3h，制得第一混合物；
58.步骤四：将步骤三制得的第一混合物和二级复合改性剂、过氧化甲乙酮加入混合机中，所述二级复合改性剂由2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺组成，所述二级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的2.7％，所述过氧化甲乙酮的加入量为洁净煤炭灰质量的0.5％，所述2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺的质量比为1:2.9:6.4，在微波功率为250w，温度为110℃，转速为500r/min下搅拌2.6h，制得第二混合物；
59.步骤五：将步骤四制得的第二混合物在温度为62℃下干燥至含水量为0.9％，接着进行磨粉，过筛后制得大于400目的改性煤炭灰。
60.对上述制得的改性煤炭灰进行红外表征(ftir)和电镜扫描(sem)。
61.红外表征(ftir)：将改性煤炭灰用无水乙醇、丙酮反复洗涤，真空干燥并进行溴化钾压片，采用美国thermo nicolet公司生产的nicolet 67型号傅里叶红外光谱仪记录改性煤炭灰表面特征峰。分辨率为1cm
‑1，扫描次数为16次。
62.经ft
‑
ir分析，发现酰胺基、羰基、磺酸基、吡啶基、氨基等基团已成功接到煤炭灰粒子表面。
63.电镜扫描(sem)：采用改性煤炭灰填充树脂基体(环氧树脂)获得样品，对样品常温缺口冲击断面进行喷金处理，用钨灯丝扫描电子显微镜进行表面形貌观察，电压20kv。仪器型号jsm
‑
6490lv，日本制造有限公司。
64.经sem分析，发现改性后的煤炭灰与树脂基体(环氧树脂)相容性增加，改性煤炭灰较好分散在树脂基体(环氧树脂)中。
65.b、熔融挤出：将步骤a制得的混合均匀的原料放入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料，熔融挤出的温度为105
‑
110℃，其中ⅰ区温度为105℃，ⅱ区温度为110℃；
66.c、研磨粉碎：将步骤b中破碎后的片料，置于acm磨粉机中磨粉，经旋风分离及筛分后，制得平均粒度为56.3μm的电绝缘粉末涂料。
67.实施2
68.一种电绝缘粉末涂料的生产工艺，包括以下步骤：
69.a、原材料混合：将各类原料按质量百分比进行配料，然后分别加入混合机中，接着预破碎1min，然后再混合4min，制得混合均匀的原料；
70.各类原料按质量百分比如下：改性煤炭灰38.1％、环氧树脂48.8％、固化剂8.8％、促进剂0.1％、流平剂1.7％、安息香0.4％、消泡剂0.6％、分散剂0.3％、增光剂0.8％、颜料0.4％。
71.所述环氧树脂为氢化双酚a环氧树脂st
‑
3000。
72.所述固化剂为btda固化剂。
73.所述促进剂为2
‑
甲基咪唑。
74.所述流平剂为pv88流平剂。
75.所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚消泡剂。
76.所述分散剂为分散剂nc。
77.所述增光剂为701b增光剂。
78.所述的颜料为酞青绿。
79.所述改性煤炭灰的制备方法，包括以下步骤：
80.步骤一：将煤炭灰用质量浓度为29.1％的盐酸酸洗至煤炭灰的ph值为8.9，接着对酸洗后的煤炭灰进行水洗，水洗后煤炭灰经检测ph值为7.4后压滤处理成洁净煤炭灰，洁净煤炭灰在温度为75℃下烘干至含水量为1.7％；
81.步骤二：将步骤一制得的洁净煤炭灰进行磨粉，过筛后制得大于400目的洁净煤炭灰；
82.步骤三：将步骤二制得的洁净煤炭灰中加入一级复合改性剂，所述一级复合改性剂由椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠组成，所述一级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的4.7％，所述椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠的质量比为4.2:1:8.9，在微波功率为160w，温度为63℃，转速为400r/min下搅拌1.3h，制得第一混合物；
83.步骤四：将步骤三制得的第一混合物和二级复合改性剂、过氧化甲乙酮加入混合机中，所述二级复合改性剂由2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺组成，所述二级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的2.7％，所述过氧化甲乙酮的加入量为洁净煤炭灰质量的0.5％，所述2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺的质量比为1:2.9:6.4，在微波功率为250w，温度为110℃，转速为500r/min下搅拌2.6h，制得第二混合物；
84.步骤五：将步骤四制得的第二混合物在温度为62℃下干燥至含水量为0.9％，接着进行磨粉，过筛后制得大于400目的改性煤炭灰。
85.对上述制得的改性煤炭灰进行红外表征(ftir)和电镜扫描(sem)。
86.红外表征(ftir)：将改性煤炭灰用无水乙醇、丙酮反复洗涤，真空干燥并进行溴化钾压片，采用美国thermo nicolet公司生产的nicolet 67型号傅里叶红外光谱仪记录改性煤炭灰表面特征峰。分辨率为1cm
‑1，扫描次数为16次。
87.经ft
‑
ir分析，发现酰胺基、羰基、磺酸基、吡啶基、氨基等基团已成功接到煤炭灰
粒子表面。
88.电镜扫描(sem)：采用改性煤炭灰填充树脂基体(环氧树脂)获得样品，对样品常温缺口冲击断面进行喷金处理，用钨灯丝扫描电子显微镜进行表面形貌观察，电压20kv。仪器型号jsm
‑
6490lv，日本制造有限公司。
89.经sem分析，发现改性后的煤炭灰与树脂基体(环氧树脂)相容性增加，改性煤炭灰较好分散在树脂基体(环氧树脂)中。
90.b、熔融挤出：将步骤a制得的混合均匀的原料放入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料，熔融挤出的温度为105
‑
110℃，其中ⅰ区温度为105℃，ⅱ区温度为110℃；
91.c、研磨粉碎：将步骤b中破碎后的片料，置于acm磨粉机中磨粉，经旋风分离及筛分后，制得平均粒度为53.4μm的电绝缘粉末涂料。
92.实施3
93.一种电绝缘粉末涂料的生产工艺，包括以下步骤：
94.a、原材料混合：将各类原料按质量百分比进行配料，然后分别加入混合机中，接着预破碎1min，然后再混合4min，制得混合均匀的原料；
95.各类原料按质量百分比如下：改性煤炭灰37.6％、环氧树脂48.2％、固化剂9％、促进剂0.2％、流平剂1.6％、安息香0.7％、消泡剂0.8％、分散剂0.5％、增光剂0.8％、颜料0.6％。
96.所述环氧树脂为氢化双酚a环氧树脂st
‑
3000。
97.所述固化剂为btda固化剂。
98.所述促进剂为2
‑
甲基咪唑。
99.所述流平剂为pv88流平剂。
100.所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚消泡剂。
101.所述分散剂为分散剂nc。
102.所述增光剂为701b增光剂。
103.所述的颜料为酞青绿。
104.所述改性煤炭灰的制备方法，包括以下步骤：
105.步骤一：将煤炭灰用质量浓度为29.1％的盐酸酸洗至煤炭灰的ph值为8.9，接着对酸洗后的煤炭灰进行水洗，水洗后煤炭灰经检测ph值为7.4后压滤处理成洁净煤炭灰，洁净煤炭灰在温度为75℃下烘干至含水量为1.7％；
106.步骤二：将步骤一制得的洁净煤炭灰进行磨粉，过筛后制得大于400目的洁净煤炭灰；
107.步骤三：将步骤二制得的洁净煤炭灰中加入一级复合改性剂，所述一级复合改性剂由椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠组成，所述一级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的4.7％，所述椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠的质量比为4.2:1:8.9，在微波功率为160w，温度为63℃，转速为400r/min下搅拌1.3h，制得第一混合物；
108.步骤四：将步骤三制得的第一混合物和二级复合改性剂、过氧化甲乙酮加入混合机中，所述二级复合改性剂由2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟
基三乙胺组成，所述二级复合改性剂的加入量为洁净煤炭灰质量的2.7％，所述过氧化甲乙酮的加入量为洁净煤炭灰质量的0.5％，所述2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺的质量比为1:2.9:6.4，在微波功率为250w，温度为110℃，转速为500r/min下搅拌2.6h，制得第二混合物；
109.步骤五：将步骤四制得的第二混合物在温度为62℃下干燥至含水量为0.9％，接着进行磨粉，过筛后制得大于400目的改性煤炭灰。
110.对上述制得的改性煤炭灰进行红外表征(ftir)和电镜扫描(sem)。
111.红外表征(ftir)：将改性煤炭灰用无水乙醇、丙酮反复洗涤，真空干燥并进行溴化钾压片，采用美国thermo nicolet公司生产的nicolet 67型号傅里叶红外光谱仪记录改性煤炭灰表面特征峰。分辨率为1cm
‑1，扫描次数为16次。
112.经ft
‑
ir分析，发现酰胺基、羰基、磺酸基、吡啶基、氨基等基团已成功接到煤炭灰粒子表面。
113.电镜扫描(sem)：采用改性煤炭灰填充树脂基体(环氧树脂)获得样品，对样品常温缺口冲击断面进行喷金处理，用钨灯丝扫描电子显微镜进行表面形貌观察，电压20kv。仪器型号jsm
‑
6490lv，日本制造有限公司。
114.经sem分析，发现改性后的煤炭灰与树脂基体(环氧树脂)相容性增加，改性煤炭灰较好分散在树脂基体(环氧树脂)中。
115.b、熔融挤出：将步骤a制得的混合均匀的原料放入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料，熔融挤出的温度为105
‑
110℃，其中ⅰ区温度为105℃，ⅱ区温度为110℃；
116.c、研磨粉碎：将步骤b中破碎后的片料，置于acm磨粉机中磨粉，经旋风分离及筛分后，制得平均粒度为57.8μm的电绝缘粉末涂料，该产品黑白图如图1所示。
117.对比例1
118.电绝缘粉末涂料制备工艺与实施例3的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性煤炭灰中仅进行步骤四的改性，而不进行步骤三的改性。
119.对比例2
120.电绝缘粉末涂料制备工艺与实施例3的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性煤炭灰中使用的一级复合改性剂缺少椰油脂肪酸二乙酰胺。
121.对比例3
122.电绝缘粉末涂料制备工艺与实施例3的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性煤炭灰中使用的一级复合改性剂缺少六聚甘油单硬脂酸酯。
123.对比例4
124.电绝缘粉末涂料制备工艺与实施例3的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性煤炭灰中使用的一级复合改性剂缺少n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠。
125.对比例5
126.电绝缘粉末涂料制备工艺与实施例3的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性煤炭灰中仅进行步骤三的改性，而不进行步骤四的改性。
127.对比例6
128.电绝缘粉末涂料制备工艺与实施例3的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备
改性煤炭灰中使用的二级复合改性剂缺少2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶。
129.对比例7
130.电绝缘粉末涂料制备工艺与实施例3的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性煤炭灰中使用的二级复合改性剂缺少月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖。
131.对比例8
132.电绝缘粉末涂料制备工艺与实施例3的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性煤炭灰中使用的二级复合改性剂缺少三羟基三乙胺。
133.对比例9
134.电绝缘粉末涂料制备工艺与实施例3的制备工艺基本相同，唯有不同的是在制备改性煤炭灰中不经过步骤三和步骤四的改性。
135.对比例10
136.采用中国专利申请文献“一种电绝缘防腐粉末涂料”(公开号：cn105754454a)”实施例1的工艺制备的电绝缘粉末涂料。
137.性能检测：
138.涂料涂层的制备：将实施例1
‑
3和对比例1
‑
4、9的电绝缘粉末涂料采用静电喷枪喷涂在经表面处理后的冷轧钢板上，涂膜的厚度基本一致，经200℃/10min固化，得到对应于实施例1
‑
3和对比例1
‑
4、9的涂料涂层，光泽采用gb/t1743
‑
1979检测。
139.实施例1
‑
3和对比例1
‑
4、9的涂层检测结果如表1所示。
140.表1实施例1
‑
3和对比例1
‑
4、9的涂层检测结果表
141.实验项目涂膜表观光泽(60
°
镜面光泽)，％实施例1平整光滑，无气孔76.4实施例2平整光滑，无气孔74.3实施例3平整光滑，无气孔78.5对比例1粗糙不光滑，有气孔50.6对比例2基本平整光滑，无气孔67.8对比例3基本平整光滑，无气孔72.1对比例4基本平整光滑，无气孔70.5对比例9粗糙不光滑，有气孔39.4
142.由表1可知：(1)由实施例3和对比例1
‑
4的数据可见，椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠在煤炭灰改性中起到了协同作用，协同提高了电绝缘粉末涂料的涂膜表观性能和光泽；这是：
143.聚酯树脂是非极性的，而未改性煤炭灰为碱性的，表面含有大量羟基，且结果复杂，故直接将未改性煤炭灰填充到聚酯树脂中制得的电绝缘粉末涂料涂膜表观性能和光泽较差。煤炭灰用椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠在一定微波和温度下进行表面改性，由于椰油脂肪酸二乙酰胺、六聚甘油单硬脂酸酯、n
‑
油酰基
‑
n
‑
甲基牛磺酸钠中含有酰胺、长碳链脂肪酸、羰基、磺酸基等基团，可以在第一次改性时使煤炭灰粒子表面引入酰胺、长碳链脂肪酸、羰基、磺酸基等基团，不仅可以提高改性煤炭灰的加工流动性和分散性，使得由亲水性变成亲油性，也使得改性的煤炭灰与电绝缘粉末涂料的其他原料如聚酯树脂粘结性、润湿性以及相容性更好，提高电绝缘粉末涂料涂层界
面粘结力，进而提高电绝缘粉末涂料的涂膜表观性能和光泽。
144.(2)由实施例1
‑
3和对比例9的数据可见，采用改性的煤炭灰制成的电绝缘粉末涂料比利用未改性的煤炭灰制成的粉末涂料，涂膜表观性能提高，光泽至少提高了88.6％。
145.对实施例1
‑
3和对比例5
‑
8、10制得的电绝缘粉末涂料的冲击强度、击穿强度、抗细菌率、体积电阻率、耐盐雾进行检测，其中冲击强度采用gb/t 1732
‑
93进行检测；击穿强度采用gb 6554
‑
2003进行检测；抗细菌率采用gb/t 21866
‑
2008进行检测，其中的菌为金黄色葡萄杆菌；体积电阻率采用gb 6554
‑
2003进行检测；耐盐雾采用gb/t 1771
‑
1991进行检测，结果如下表2所示。
146.表2实施例1
‑
3和对比例5
‑
8、10制得的粉末涂料的性能检测结果表
[0147][0148][0149]
由表2可知：
[0150]
(1)由实施例3和对比例5
‑
8的数据可见，2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺在煤炭灰改性中起到了协同作用，提高了粉末涂料的抗细菌率，这是：
[0151]
煤炭灰经过第一次改性后，采用2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺进行第二次改性，而2
‑
甲基
‑5‑
乙烯基吡啶、月桂酰基硫酸脱乙酰基壳聚糖、三羟基三乙胺中含有吡啶基、氨基等基团，可以在第二次改性时使煤炭灰粒子表面引入吡啶基、氨基等抗菌基团，在这些成分的相互配合下，这些抗菌成分与金黄色葡萄杆菌接触后吸附至菌体表面，穿透细胞壁，通过渗透压的变化与有机物的分解作用扰乱细胞膜的组成，促使细胞内物质(dna、rna)泄漏，进而使金黄色葡萄杆菌有效死亡。此外，被引入的吡啶基、氨基等抗菌基团集中在煤炭灰表面，使得浓度变大，杀菌时间也变短，效果也有效提高。
[0152]
(2)由实施例1
‑
3的数据可见，本发明的电绝缘粉末涂料冲击强度为50.6
‑
55.4kg/cm，比现有技术(对比例10)至少提高54.3％；击穿强度为38.7
‑
43.5kv/mm，比现有技术(对比例10)至少提高59.3％；抗细菌率为96.82％
‑
98.78％，比现有技术(对比例10)至少提高
65.1％；体积电阻率为5.6
×
10
14
‑
6.5
×
10
14
ω.cm，比现有技术(对比例10)至少提高60％；耐盐雾为1179
‑
1264h，比现有技术(对比例10)至少提高11.6％，可见本发明的电绝缘粉末涂料性能优异且优于现有技术(对比例10)。
[0153]
(3)本发明通过对煤炭灰改性后，有效解决了传统煤炭灰作为填料得到的粉末涂料耐候性差的问题，其作为填料填充到制备电绝缘粉末涂料中，填充量高达32.8％以上，相对于常规的云母粉等填料而言，不仅填充性能好，而且能有效降低生产成本(由于购买废弃煤炭灰成本极低，采用废弃煤炭灰作为原料，经过改性后得到改性煤炭灰作为填料，制备改性煤炭灰填料成本远小于常规填料云母粉，大约少540元/吨以上，因此，制备电绝缘粉末涂料的生产成本能有效降低)。
[0154]
(4)由实施例1
‑
3的数据可知，本发明实施例3为最优实施例，实施例3中当改性煤炭灰填充量为37.6％时，电绝缘粉末涂料获得的综合性能最优，其中冲击强度为55.4kg/cm，击穿强度为42.1kv/mm，抗菌性能达到98.78％，体积电阻率为6.5
×
10
14
ω.cm，耐盐雾为1231h，这为寻求最佳生产电绝缘粉末涂料工艺提供了依据。
[0155]
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。