一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料的制作方法

1.本发明属于粉末涂料技术领域，尤其涉及一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料。

背景技术：

2.常见的医疗器材，例如有麻醉机、呼吸机、病床，以及输液架等。其中很明显，前两者由专业的医护人员操作，后两者则是病人直接使用的。因此，同样是医疗器材表面喷涂粉末涂料，前者相对的就没有较高的抗菌需求，本身就处于相对洁净的环境。而后者则是不同的病人，甚至是看护人员频繁触摸使用，因此就额外注重粉末涂料层的抗菌性能。
3.另一方面，在病床的栏杆处、输液架的扶手处，还需要粉末涂料层提供足够且适宜的防滑性能，保证手部握持施力时要给病人提供足够的安全性。因此，现有常见的粉末涂料配方，即仅仅是：固体树脂、颜料、填料，以及固化剂等，就无法很好地满足上述功能需求。
4.专利公开号为cn104927572a、公开日为2015.09.23的中国发明专利，公开了一种抗菌粉末涂料及其生产工艺方法，按重量份数计包括下列组分：环氧树脂40-50份、聚酯树脂20-30份、抗菌剂10-20份、钛白粉5-15份、氧化铁红2-9份、纳米填料3-10份、固化剂2-7份、流平剂4-12份。
5.其中，抗菌剂为纳米银离子抗菌剂等，保证基本的抗菌效果，而纳米填料、固化剂，以及流平剂，则用于提高涂料层的自身硬度，最终实现基本的、医疗器材表面适用的粉末涂料保护效果。
6.但是，该抗菌粉末涂料在实际使用过程中，则至少还存在以下这个最严重的缺陷，换言之，即为本发明所要解决的技术问题：其固化形成的涂料层，自身防滑性能不够、表面粗糙度不足，因此在医疗器材的病人握持部位涂覆时，容易发生滑脱意外，这是十分危险的。
7.所以综上所述，现在急需一种固化后的涂料层具有充分防滑性能的新型抗菌粉末涂料产品，以用在医疗器材的病人握持部位。

技术实现要素：

8.本发明提供一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其能通过在环氧树脂，抗菌剂，颜料粉，以及固化剂的基础上，额外再添加防滑填料和防滑用纤维的方式，使得该抗菌粉末涂料得以专用于医疗器材的病人握持部位，保证足够的涂层防滑性能，其中防滑填料为400-600目的氧化铝微粉、防滑用纤维为0.5-0.8mm长度的玻璃纤维。
9.本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，原料组成包括环氧树脂，抗菌剂，颜料粉，以及固化剂，还包括防滑填料，以及用于增大涂层表面粗糙度的防滑用纤维，所述防滑填料为400-600目的氧化铝微粉，所述防滑用纤维为0.5-0.8mm长度的玻璃纤维。
10.在本发明中，所述氧化铝微粉的粒径范围为23-38μm，其如果再粗大，则会降低涂料层的附着力和抗冲击能力，而如果再细小，则凸出在涂料层表面，以用于增大涂料层防滑
性能的效果就不明显了，因此确定了上述粒径范围。
11.此外，所述玻璃纤维需要经过掉落操作，以保证充分且适量的部分留在固化的涂料层上，即获得适宜的涂层表面粗糙度，和相对舒适的握持手感。
12.而在涂料层上，所述玻璃纤维大体具有以下3种状态：1、其中一端凸出在涂料层表面；2、与表面近似于平行，整个纤维的部分露出在表面上；3、完全位于涂料层内部，在涂料层表面对应位置处凸起，同样是可以增大粗糙度。
13.最终，该抗菌粉末涂料在医疗器材的病人握持部位，具有足够的抗菌性能和防滑性能。
14.进一步优选的技术方案在于：所述抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
15.进一步优选的技术方案在于：所述固化剂为酚羟基树脂。
16.进一步优选的技术方案在于包括按重量计的以下各组分：环氧树脂45-52份、纳米银离子抗菌剂2-3份、颜料粉10-12份、酚羟基树脂11-16份、氧化铝微粉1-3份、玻璃纤维0.1-0.3份。
17.进一步优选的技术方案在于：所述颜料粉为钛白粉、透明兰、酞青绿，以及氧化铁红中的任意一种。
18.进一步优选的技术方案在于制备方法依次包括以下步骤：s1、混料：在搅拌釜中添加所述环氧树脂、纳米银离子抗菌剂、颜料粉、酚羟基树脂，以及氧化铝微粉，搅拌30-45min，得到原料组；s2、熔融挤出：在单螺杆挤出机中添加所述原料组，挤出温度为60-120℃，得到挤出片；s3、研磨粉碎：将所述挤出片粉碎至过400目筛网的通过率为95%以上，得到粉末涂料主体；s4、加料：在混料机中添加所述粉末涂料主体和玻璃纤维，以40-55r/min的搅拌速率混合3-11分钟，得到最终的抗菌粉末涂料产品。
19.在本发明中，所述玻璃纤维不能进行大力搅拌操作，更不用说是熔融挤出和研磨粉碎了，为的是保证所述玻璃纤维原有的直杆状结构和初始最适宜的长度。否则所述玻璃纤维或弯曲、或折断之后变短，使得上述3种状态中的第3种的比例大大提升，最终坏处就是：表面粗糙度提升效果不明显、不够，但是又会显著降低涂料层的结构完整度，使其相对的容易脱落、抗冲击能力不足。
20.换言之，所述玻璃纤维的上述3种状态中，第3种的比例不能超过30%，以保证涂料层结构完整度降低的代价相对更小，以此“换取”的粗糙度提升效果才有实用价值。
21.所以在s4中，采用了旋转速率更低的混料机，而不是搅拌釜。
22.进一步优选的技术方案在于：使用时在静电喷涂步骤和交联固化步骤之间设置玻璃纤维掉落期，在交联固化步骤中设置玻璃纤维吹扫操作。
23.在本发明中，所述玻璃纤维自身相对的难以依靠静电附着在医疗器材的表面，但
是如果没有玻璃纤维掉落期、没有玻璃纤维吹扫操作，则上述附着的玻璃纤维数量还是相对过多，或者说是即将以上述第3种状态被固化的玻璃纤维过多，因此这是需要避免的。
24.即所述玻璃纤维掉落期、玻璃纤维吹扫操作引入的目的。
25.进一步优选的技术方案在于：所述玻璃纤维掉落期的时长为15-45min，以用于玻璃纤维静置掉落。
26.进一步优选的技术方案在于：当交联固化步骤的加热温度≥170℃时，玻璃纤维吹扫操作的风速为10-12m/s；当交联固化步骤的加热温度＜170℃时，玻璃纤维吹扫操作的风速为6-9m/s。
27.在本发明中，该抗菌粉末涂料的适宜固化温度为150-185℃，而且固化温度提高之后，固化速度也会相对应的适当加快，因此在≥170℃的相对较高固化温度条件下，搭配更大风速的所述玻璃纤维吹扫操作，最终可以保证残留纤维数量适宜，以及上述第1、第2种固化状态的玻璃纤维数量占比相对较多。
28.所述抗菌粉末涂料的涂层粗糙度rz为55-62μm。
29.在本发明中，该抗菌粉末涂料的粒径范围为30-40μm，上述涂层粗糙度rz指的是涂料层顶线和谷底线之间的距离，最终确定为55-62μm的适宜范围，最终使得医疗器材的病人握持部位涂料层，具有充分且适宜的粗糙度，避免发生握持后滑脱的问题，大大提高了医疗器材的使用安全性。
附图说明
30.图1为本发明3个实施例、5个对比例中的涂料层的性能测试结果。
31.图2为本发明中涂料层的微观结构放大示意图。
32.图3为本发明中该抗菌粉末涂料在输液架上的合理喷涂位置示意图。
33.附图中，各标号所代表的含义如下：病床栏杆a、玻璃纤维b、输液架c、握持部位涂覆区d。
具体实施方式
34.以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
35.实施例1如附图1-3所示，一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，原料组成包括环氧树脂，抗菌剂，颜料粉，以及固化剂，还包括防滑填料，以及用于增大涂层表面粗糙度的防滑用纤维，所述防滑填料为400目的氧化铝微粉，所述防滑用纤维为0.5-0.7mm长度的玻璃纤维。
36.所述抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
37.所述固化剂为酚羟基树脂。
38.所述抗菌粉末涂料包括按重量计的以下各组分：环氧树脂45份、纳米银离子抗菌剂3份、颜料粉10份、酚羟基树脂12份、氧化铝微粉2份、
玻璃纤维0.1份。
39.所述颜料粉为钛白粉。
40.所述抗菌粉末涂料的制备方法依次包括以下步骤：s1、混料：在搅拌釜中添加所述环氧树脂、纳米银离子抗菌剂、颜料粉、酚羟基树脂，以及氧化铝微粉，搅拌35min，得到原料组；s2、熔融挤出：在单螺杆挤出机中添加所述原料组，挤出温度为60-120℃，得到挤出片；s3、研磨粉碎：将所述挤出片粉碎至过400目筛网的通过率为95%以上，得到粉末涂料主体；s4、加料：在混料机中添加所述粉末涂料主体和玻璃纤维，以40r/min的搅拌速率混合5分钟，得到最终的抗菌粉末涂料产品。
41.所述抗菌粉末涂料在使用时在静电喷涂步骤和交联固化步骤之间设置玻璃纤维掉落期，在交联固化步骤中设置玻璃纤维吹扫操作。所述玻璃纤维掉落期的时长为20min，以用于玻璃纤维静置掉落。
42.所述交联固化步骤的加热温度为150℃，玻璃纤维吹扫操作的风速为6m/s，最终所述抗菌粉末涂料的粒径范围为32-40μm。
43.最后，取10份该抗菌粉末涂料的样本，在5个市售的病床的栏杆上、5个市售的输液架的合适握持高度进行喷涂固化，最终得到10个涂料层样本，对其就抗冲击性能（kg/cm）、大肠杆菌抗菌率（≥99%）、附着力、涂层粗糙度rz这4个参数进行测试并取平均值，结果见附图1。其中，抗冲击性能测试方法参照gb/t1732-1993 iso6272，附着力测试方法参照gb/t9286-1998 iso2409。
44.实施例2如附图1-3所示，一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，原料组成包括环氧树脂，抗菌剂，颜料粉，以及固化剂，还包括防滑填料，以及用于增大涂层表面粗糙度的防滑用纤维，所述防滑填料为600目的氧化铝微粉，所述防滑用纤维为0.5-0.8mm长度的玻璃纤维。
45.所述抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
46.所述固化剂为酚羟基树脂。
47.所述抗菌粉末涂料包括按重量计的以下各组分：环氧树脂50份、纳米银离子抗菌剂3份、颜料粉10份、酚羟基树脂14份、氧化铝微粉2份、玻璃纤维0.2份。
48.所述颜料粉为透明兰。
49.所述抗菌粉末涂料的制备方法依次包括以下步骤：s1、混料：在搅拌釜中添加所述环氧树脂、纳米银离子抗菌剂、颜料粉、酚羟基树脂，以及氧化铝微粉，搅拌35min，得到原料组；s2、熔融挤出：在单螺杆挤出机中添加所述原料组，挤出温度为60-120℃，得到挤
出片；s3、研磨粉碎：将所述挤出片粉碎至过400目筛网的通过率为95%以上，得到粉末涂料主体；s4、加料：在混料机中添加所述粉末涂料主体和玻璃纤维，以45r/min的搅拌速率混合6分钟，得到最终的抗菌粉末涂料产品。
50.所述抗菌粉末涂料在使用时在静电喷涂步骤和交联固化步骤之间设置玻璃纤维掉落期，在交联固化步骤中设置玻璃纤维吹扫操作。所述玻璃纤维掉落期的时长为25min，以用于玻璃纤维静置掉落。
51.所述交联固化步骤的加热温度为160℃，玻璃纤维吹扫操作的风速为7m/s，最终所述抗菌粉末涂料的粒径范围为32-38μm。
52.最后，取10份该抗菌粉末涂料的样本，在5个市售的病床的栏杆上、5个市售的输液架的合适握持高度进行喷涂固化，最终得到10个涂料层样本，对其就抗冲击性能（kg/cm）、大肠杆菌抗菌率（≥99%）、附着力、涂层粗糙度rz这4个参数进行测试并取平均值，结果见附图1。其中，抗冲击性能测试方法参照gb/t1732-1993 iso6272，附着力测试方法参照gb/t9286-1998 iso2409。
53.实施例3如附图1-3所示，一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，原料组成包括环氧树脂，抗菌剂，颜料粉，以及固化剂，还包括防滑填料，以及用于增大涂层表面粗糙度的防滑用纤维，所述防滑填料为500目的氧化铝微粉，所述防滑用纤维为0.5-0.8mm长度的玻璃纤维。
54.所述抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
55.所述固化剂为酚羟基树脂。
56.所述抗菌粉末涂料包括按重量计的以下各组分：环氧树脂52份、纳米银离子抗菌剂3份、颜料粉12份、酚羟基树脂14份、氧化铝微粉2份、玻璃纤维0.3份。
57.所述颜料粉为酞青绿。
58.所述抗菌粉末涂料的制备方法依次包括以下步骤：s1、混料：在搅拌釜中添加所述环氧树脂、纳米银离子抗菌剂、颜料粉、酚羟基树脂，以及氧化铝微粉，搅拌40min，得到原料组；s2、熔融挤出：在单螺杆挤出机中添加所述原料组，挤出温度为60-120℃，得到挤出片；s3、研磨粉碎：将所述挤出片粉碎至过400目筛网的通过率为95%以上，得到粉末涂料主体；s4、加料：在混料机中添加所述粉末涂料主体和玻璃纤维，以45r/min的搅拌速率混合8分钟，得到最终的抗菌粉末涂料产品。
59.所述抗菌粉末涂料在使用时在静电喷涂步骤和交联固化步骤之间设置玻璃纤维
掉落期，在交联固化步骤中设置玻璃纤维吹扫操作。所述玻璃纤维掉落期的时长为28min，以用于玻璃纤维静置掉落。
60.所述交联固化步骤的加热温度为175℃，玻璃纤维吹扫操作的风速为11m/s，最终所述抗菌粉末涂料的粒径范围为30-38μm。
61.最后，取10份该抗菌粉末涂料的样本，在5个市售的病床的栏杆上、5个市售的输液架的合适握持高度进行喷涂固化，最终得到10个涂料层样本，对其就抗冲击性能（kg/cm）、大肠杆菌抗菌率（≥99%）、附着力、涂层粗糙度rz这4个参数进行测试并取平均值，结果见附图1。其中，抗冲击性能测试方法参照gb/t1732-1993 iso6272，附着力测试方法参照gb/t9286-1998 iso2409。
62.对比例1本对比例中的抗菌粉末涂料，其在原料组成、制备工艺及使用方法上，与实施例1相比，不同之处仅有如下1点：所述抗菌粉末涂料的原料组成，不包括所述防滑填料。
63.最后，上述4个参数的测试结果，也同样见附图1。
64.对比例2本对比例中的抗菌粉末涂料，其在原料组成、制备工艺及使用方法上，与实施例1相比，不同之处仅有如下1点：所述抗菌粉末涂料的原料组成，不包括所述玻璃纤维，但是后续加料操作、玻璃纤维掉落期、玻璃纤维吹扫操作都保持。
65.最后，上述4个参数的测试结果，也同样见附图1。
66.对比例3本对比例中的抗菌粉末涂料，其在原料组成、制备工艺及使用方法上，与实施例1相比，不同之处仅有如下1点：所述抗菌粉末涂料的原料组成，不包括所述防滑填料和玻璃纤维，但是后续加料操作、玻璃纤维掉落期、玻璃纤维吹扫操作都保持。
67.最后，上述4个参数的测试结果，也同样见附图1。
68.对比例4本对比例中的抗菌粉末涂料，其在原料组成、制备工艺及使用方法上，与实施例1相比，不同之处仅有如下1点：交联固化步骤的加热温度为178℃，但是玻璃纤维吹扫操作的风速为6m/s。
69.最后，上述4个参数的测试结果，也同样见附图1。
70.对比例5本对比例中的抗菌粉末涂料，其在原料组成、制备工艺及使用方法上，与实施例1相比，不同之处仅有如下1点：交联固化步骤的加热温度为150℃，但是玻璃纤维吹扫操作的风速为12m/s。
71.最后，上述4个参数的测试结果，也同样见附图1。
72.结合附图1中的数据，可以得出如下结论。
73.第一、所述防滑填料和/或玻璃纤维的缺少，并不会降低涂料层的抗冲击性能。
74.第二、所述玻璃纤维的固化占比过高，则会大大降低涂料层的抗冲击性能和涂料
层附着力，即对比例4。
75.第三、所述防滑填料和玻璃纤维任意一者的缺失，都会降低涂料层的粗糙度rz，以55-62μm为适宜范围，即对比例1、2、3、5中的涂料层，都相对的容易出现病人握持时滑脱的风险。
76.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：

1.一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，原料组成包括环氧树脂，抗菌剂，颜料粉，以及固化剂，其特征在于：还包括防滑填料，以及用于增大涂层表面粗糙度的防滑用纤维，所述防滑填料为400-600目的氧化铝微粉，所述防滑用纤维为0.5-0.8mm长度的玻璃纤维。2.根据权利要求1所述的一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其特征在于：所述抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。3.根据权利要求2所述的一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为酚羟基树脂。4.根据权利要求3所述的一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其特征在于包括按重量计的以下各组分：环氧树脂45-52份、纳米银离子抗菌剂2-3份、颜料粉10-12份、酚羟基树脂11-16份、氧化铝微粉1-3份、玻璃纤维0.1-0.3份。5.根据权利要求1所述的一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其特征在于：所述颜料粉为钛白粉、透明兰、酞青绿，以及氧化铁红中的任意一种。6.根据权利要求3所述的一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其特征在于制备方法依次包括以下步骤：s1、混料：在搅拌釜中添加所述环氧树脂、纳米银离子抗菌剂、颜料粉、酚羟基树脂，以及氧化铝微粉，搅拌30-45min，得到原料组；s2、熔融挤出：在单螺杆挤出机中添加所述原料组，挤出温度为60-120℃，得到挤出片；s3、研磨粉碎：将所述挤出片粉碎至过400目筛网的通过率为95%以上，得到粉末涂料主体；s4、加料：在混料机中添加所述粉末涂料主体和玻璃纤维，以40-55r/min的搅拌速率混合3-11分钟，得到最终的抗菌粉末涂料产品。7.根据权利要求3所述的一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其特征在于：使用时在静电喷涂步骤和交联固化步骤之间设置玻璃纤维掉落期，在交联固化步骤中设置玻璃纤维吹扫操作。8.根据权利要求7所述的一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其特征在于：所述玻璃纤维掉落期的时长为15-45min，以用于玻璃纤维静置掉落。9.根据权利要求7所述的一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其特征在于：当交联固化步骤的加热温度≥170℃时，玻璃纤维吹扫操作的风速为10-12m/s；当交联固化步骤的加热温度＜170℃时，玻璃纤维吹扫操作的风速为6-9m/s。10.根据权利要求7所述的一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其特征在于：所述抗菌粉末涂料的涂层粗糙度rz为55-62μm。

技术总结

本发明属于粉末涂料技术领域，尤其涉及一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料。本发明提供一种医疗器材专用的抗菌粉末涂料，其能通过在环氧树脂，抗菌剂，颜料粉，以及固化剂的基础上，额外再添加防滑填料和防滑用纤维的方式，使得该抗菌粉末涂料得以专用于医疗器材的病人握持部位，保证足够的涂层防滑性能，其中防滑填料为400-600目的氧化铝微粉、防滑用纤维为0.5-0.8mm长度的玻璃纤维。0.8mm长度的玻璃纤维。0.8mm长度的玻璃纤维。