一種抗藻硅酮膠及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種抗藻硅酮膠及其制備方法。該抗藻硅酮膠是利用現有硅酮膠生產設備，將環保、高效抗藻劑經常規制膠工藝添加到基礎膠（107膠）、交聯劑、填料、催化劑、增塑劑及偶聯劑等材料中制備得到的。本發明抗藻硅酮膠原材料成本低，生產工藝簡單，無三廢排放，符合環保要求。本發明制備的抗藻硅酮膠抗藻性能優異，滿足建筑、電子電器、汽車、船舶等領域的使用技術要求。
【專利說明】一種抗藻硅酮膠及其制備方法
[0001]【【技術領域】】
本發明涉及密封膠領域。更具體地，本發明涉一種具有抗藻功能的硅酮膠，還涉及所述抗藻硅酮膠的制備方法。
[0002]【【背景技術】】
單組分室溫硫化(RTV — I)硅酮膠以其優異的耐寒性、耐熱性、耐候性和電絕緣性等，在建筑、交通運輸、機械、電子及化工等領域有著廣泛的應用。在使用過程中，硅酮膠組分中含有的一些有機物在適宜條件下很容易成為有害微生物滋生蔓延的營養物質。如應用在建筑幕墻中的硅酮膠在有陽光的潮濕空氣中很容易滋生藻類、苔蘚等，并且這些物質也能為細菌、霉菌提供營養，促其快速生長，這不僅使建筑美觀受到影響，而且更嚴重的是會破壞密封膠的結構，造成幕墻脫落，引起安全事故；再如應用到船舶船體中的硅酮密封膠長期處于非常惡劣的海洋大氣環境很容易受到藻類的侵害和污損，不僅影響了美觀，而且更重要的是使船體表面摩擦系數變大，造成航速降低，增加燃料消耗5%左右，浪費了大量能源，而后者對于國防及戰備來講則顯得尤為重要。在涂料和循環水處理領域，人們經常通過添加一些具有抗藻滅藻的物質來抑制藻類的生長繁殖。已經報道的物質有有機錫、酚的衍生物、銅類化合物、有機季銨鹽或季鱗鹽、雜環化合物等等，其中有機錫和酚的衍生物多數因為毒性大而應用受到限制。經過大量文獻檢索，尚未見到抗藻技術在硅酮膠中應用的報道。
[0003]在如下領域如海洋上各種設施、軍艦、漁船等；某些室外建筑設施如橋梁、泳池池壁、廢水處理池、自來水廠水池壁、建筑外墻、城市的雕塑、樓頂等設施；浴室、地下室等陰暗潮濕的墻壁或地面；工業 水系統的管道設備，經常遇到所使用的普通硅酮膠受藻類侵害的問題。目前市場上急需要一種安全、環保、高效的抗藻硅酮膠來解決此類問題。同時也需要材料的生產制作工藝簡單，成本較低，以便于大范圍推廣應用。為此，本發明人經過大量試驗終于完成了本發明。
[0004]【
【發明內容】
】
本發明的目的是提供一種抗藻硅酮膠。
[0005]本發明的另一個目的是提供所述抗藻硅酮膠的制備方法。
[0006]本發明是通過下述技術方案實現的。
[0007]本發明涉及一種抗藻硅酮膠，其特征在于所述抗藻硅酮膠是由以重量計的下述組分組成的:
基礎膠50-80份；
交聯劑2-10份；
填料2-40份；
催化劑0.05-1份；
增塑劑0-20份；
偶聯劑0.5-5份；
抗藻劑0.5-2份；所述的基礎膠是α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷(107膠)；所述的交聯劑是甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯或甲基異丙烯氧基硅烷中的一種；所述的填料是氣相白炭黑或納米碳酸鈣中的一種；所述的催化劑是二月桂酸二丁基錫或四正丁基鈦酸酯中的一種；所述的增塑劑是聚二甲基硅氧烷；所述的偶聯劑是Y —(2，3-環氧丙氧)(ΚΗ-560)丙基三甲氧基硅烷或Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-570)中的一種。
[0008]所述抗藻劑是氧化銅、氧化亞銅、氨溶季銨銅(ACQ-B)、3_ (3，4_ 二氯苯基)-1，1_ 二甲基脲(敵草隆)、吡啶硫酮鋅(ZPT)、N-辛基-異噻唑啉酮(OIT)、4，5-二氯-N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮(DCOIT)U, 2-苯并異噻唑啉-3-酮(BIT)、正-丁基-1,2-異噻唑啉-3-酮(BBIT)或10，10’ -氧代雙吩惡砒(OBPA)中的一種或幾種。
[0009]本發明還涉及抗藻硅酮膠的制備方法，其特征在于該方法的步驟如下:首先將基礎膠、增塑劑、交聯劑按配比投入行星式捏合機中，于80-120°C下真空攪拌15-30min后，分2-4次按配比投入填料，每次間隔10-15 min，加完填料繼續攪拌30-60min ;然后再按配比加入催化劑、抗藻劑和偶聯劑，于80-120°C下真空攪拌30-60min ;最后降溫至30_40°C壓出物料密封包裝，即完成抗藻硅酮膠的制備。
[0010]本發明所述的抗藻硅酮膠類型為單組份脫醋酸型、單組份脫酮肟型、單組份脫醇型或單組份脫丙酮型，可以滿足硅酮膠不同應用領域的不同技術需求。
[0011]本發明產品儲存性能穩定，所用原材料安全環保，在使用過程中可有效抑制有害藻類的生長繁殖，對小球藻、絲藻、四尾柵藻、顫藻等4種混合藻類的抗藻等級達I~O級，并且耐久性能優異。
[0012]下面將更詳細地描述本發明。
[0013]本發明涉及一 種抗藻硅酮膠，其特征在于所述抗藻硅酮膠是由以重量計的下述組分組成的:
基礎膠50-80份；
交聯劑2-10份；
填料2-40份；
催化劑0.05-1份；
增塑劑0-20份；
偶聯劑0.5-5份；
抗藻劑0.5-2份。
[0014]根據本法明的一種優選實施方式，所述的基礎膠是α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷(107膠)；所述的交聯劑是甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、娃酸乙酷或甲基異丙稀氧基硅烷中的一種；所述的填料是氣相白炭黑或納米碳酸鈣中的一種；所述的催化劑是二月桂酸二丁基錫或四正丁基鈦酸酯中的一種；所述的增塑劑是聚二甲基硅氧烷；所述的偶聯劑是Y - (2，3-環氧丙氧)(ΚΗ-560)丙基三甲氧基硅烷或Υ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-570)中的一種。本發明以上所述原料均為市售制備硅酮膠的常規產品。
[0015]根據本法明的另一種優選實施方式，所述抗藻劑是氧化銅、氧化亞銅、氨溶季銨銅(ACQ-B)、3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲(敵草隆)、吡啶硫酮鋅(ZPT)、N-辛基-異噻唑啉酮(OIT)、4，5- 二氯-N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮(DC0IT)、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮(BIT)、正-丁基-1，2-異噻唑啉-3-酮(BBIT)或10，10，-氧代雙吩惡砒(OBPA)中的一種或幾種。
[0016]氧化銅(CuO)，CAS編號為1317-38-0，平均粒徑為0.05-10 μ m，主要用于制人造絲、陶瓷、釉及搪瓷、電池、石油脫硫劑、殺蟲劑，也供制氫、催化劑、綠色玻璃等用。本發明所用超細氧化銅粉末均為市售。
[0017]氧化亞銅(Cu 2 0)，CAS編號為1317-39-1，平均粒徑為0.05-10 μ m，可用于制船底防污漆(殺死低級海生動物)，還用于制造各種銅鹽、分析試劑及用于電器工業中的整流電鍍、農作物的殺菌劑和整流器的的材料等。本發明所用超細氧化亞銅粉末均為市售。 [0018]氨溶季銨銅(Ammonical Copper Quat ),簡稱ACQ ,是20世紀70年代瑞典一家小型木材防腐公司開發并申請專利的新型木材防腐劑，80年代由美國化學工業公司(CSI )購買該專利，并進行了大量實驗和改良，形成了商業化的ACQ木材防腐劑。在這種防腐劑中不含有鉻類重金屬及砷類劇毒物質，對人畜毒性小，同時還有卓越的防腐、防蟲功能，在木材中固著性能良好，對環境影響小。近年來該防腐劑發展較快，成為新一代水載木材防腐劑的代表。ACQ-B的主要成分均為氧化銅(CuO )和二癸基二甲基氯化銨(DDAC )。本發明所用ACQ-B是大連明輝木業有限公司銷售的產品。
[0019]3- (3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲(敵草隆)，CAS編號為330-54-1，分子式為C9H10C12N2O，純品為白色無臭晶體，屬于取代脲類除草劑，具內吸傳導作用和一定觸殺作用，其對藻類具有很強的抑殺效果。本發明所用敵草隆是武漢金諾化工有限公司生產銷售的產品。
[0020]吡啶硫銅鋅，英文名稱是Pyrithionc Zinc,簡寫ZPT，別名為奧麥丁鋅，CAS編號為13463-41-7，分子式為CltlH8N2O2S2Zn,分子量為317.7。用于香波去頭皮屑，可抑制革蘭氏陽性、陰性細菌及霉菌的生長。能有效地護理頭發，延緩頭發的衰老，控制白發和脫發的產生。另外還用作化妝品保存劑或油劑、涂料殺生劑；作為涂料和塑料等產品的殺菌滅藻劑，使用也十分廣泛。本發明所用吡啶硫銅鋅(ZPT)是河北科宇生物化工有限公司或江蘇燎原化工有限公司生產銷售的產品。
[0021]N-辛基-異噻唑啉酮，CAS編號為26530-20-1，簡稱0ΙΤ，溶于有機溶劑，微溶于水，是一種低毒、高效、廣譜型防霉劑防藻劑，對霉菌、藻類具有很強的殺滅作用，能達到理想的防霉效果。可廣泛應用于涂料、油漆、潤滑油、鞋油、皮革化學、木材制品和文物保護等諸多產品中。無V0C，強光和高溫下穩定，殺菌廣譜高效，可有效防止塑料中的細菌和真菌。本發明所用OIT是大連百傲化學公司或北京天擎化工有限公司生產銷售的產品。
[0022]4，5- 二氯-N-辛基-4-異噻唑啉_3_酮，CAS編號為64359-81-5，簡稱DC0IT，是一種廣譜殺菌劑。可廣泛應用在油漆，涂料，聚乙烯，聚胺酯等塑料行業，皮革，油漆，涂料，污水，造紙，木材，膠粘劑，油墨等領域，可取代巨毒的有機砷等化合物。本發明所用DCOIT是大連百傲化學公司或北京天擎化工有限公司生產銷售的產品。
[0023]1，2_苯并異噻唑啉-3-酮，CAS編號為2634-33-5，簡稱BIT，是主要的工業殺菌、防腐、防酶劑。具有突出的抑制霉菌(真菌、細菌)、藻類等微生物在有機介質中的滋生作用，解決了微生物滋生引起的有機產品發霉、發酵、變質、破乳、發臭、等一系列問題。本發明所用DCOIT是大連百傲化學公司生產銷售的產品。[0024]正-丁基-1，2-異噻唑啉-3-酮，CAS編號為CAS 4299_07_4，簡稱BBIT，專用于殺滅侵蝕附著在聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚硅氧烷(硅酮)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等高分子材料上的微生物，可與增塑劑、有機載體及稀釋劑混溶，使用方便。本發明所用BBIT是山東愛普化學公司生產銷售的產品。
[0025]10, 10’ -氧代雙吩惡砒(OBPA)，CAS編號為58-36-6，分子式為C24H16As2O3,是一種新型的工業防霉劑，可同時防霉、抗菌、抗藻類，是工業領域最有效的抗菌劑之一。可添加到PVC制品、塑料制品、PVC地板材料、墻面涂料、油漆、油墨、紙張等，比其他無機或有機系僅能抗菌或僅能防霉之效果更為優異。
[0026]優選地，本發明所述抗藻劑是氧化亞銅、氨溶季銨銅(ACQ-B)、3_ (3，4_ 二氯苯基)-1，1- 二甲基脲(敵草隆)、吡啶硫酮鋅(ZPT)、4，5- 二氯-N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮(DCOIT)U, 2-苯并異噻唑啉-3-酮(BIT)或正-丁基_1，2-異噻唑啉_3_酮(BBIT)中的一種或幾種。
[0027]更優選地，本發明所述抗藻劑是氨溶季銨銅(ACQ-B)、3_ (3，4_ 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲(敵草隆)、吡啶硫酮鋅(ZPT)或正-丁基-1，2-異噻唑啉-3-酮(BBIT)中的一種或幾種。
[0028]本發明還涉及抗藻硅酮膠的制備方法，其特征在于該方法的步驟如下:首先將基礎膠、增塑劑、交聯劑按配比投入行星式捏合機中，于80-120°C下真空攪拌15-30min后，分2-4次按配比投入填料，每次間隔10-15 min，加完填料繼續攪拌30-60min ;然后再按配比加入催化劑、抗藻劑和偶聯劑，于80-120°C下真空攪拌30-60min ;最后降溫至30_40°C壓出物料密封包裝，即完成抗藻硅酮膠的制備。
[0029]根據本法明的一種優選實施方式，所述行星式捏合機是多層漿葉式雙行星攪拌機，是一種集反應、混合、混煉、分散為一體的高效、多用途設備。適用于各行業的液-液、固-液、膏體-膏體、粉-膏物料密度比例懸殊、從低黏度到高黏度(150萬CPS)的生產工藝中。本發明所用多層槳葉式雙行星攪拌機是上海索維機電設備有限公司生產銷售的設備。
`[0030]根據本法明的另一種優選實施方式，所述制備工藝中行星式捏合機的真空度為-0.08~0.1MPa，轉速為300_600rpm。本發明產品制備中物料體系必須要始終保持于高真空狀態，將物料中所含水分脫離出去，否則會影響成型產品的儲存效果的；物料攪轉速要適中，既保證物料捏合充分，又不浪費能源，經過大量實驗認為設備攪拌轉速控制在300-600rpm 最合適。
[0031]下面詳細說明本發明制備的抗藻硅酮膠的抗藻性能的檢測試驗。
[0032]檢測方法與檢測結果如下:本發明抗藻硅酮膠的抗藻效果評價試驗按GB/T21353-2008《漆膜抗藻性測定法》標準規定的試驗方法測試添加了 0.5%抗菌防霉防藻伴侶的苯丙內墻建筑涂料的防霉效果。其試驗結果列于表1中。
[0033]表1:本發明抗藻硅酮膠的抗藻試驗結果
【權利要求】
1.一種抗藻硅酮膠，其特征在于所述抗藻硅酮膠是由以重量計的下述組分組成的: 基礎膠50-80份； 交聯劑2-10份；填料2-40份； 催化劑0.05-1份； 增塑劑0-20份； 偶聯劑0.5-5份； 抗藻劑0.5-2份； 所述的基礎膠是α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷(107膠)；所述的交聯劑是甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯或甲基異丙烯氧基硅烷中的一種；所述的填料是氣相白炭黑或納米碳酸鈣中的一種；所述的催化劑是二月桂酸二丁基錫或四正丁基鈦酸酯中的一種；所述的增塑劑是聚二甲基硅氧烷；所述的偶聯劑是Y —(2，3-環氧丙氧)(ΚΗ-560)丙基三甲氧基硅烷或Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-570)中的一種。
2.根據權利要求1所述的抗藻硅酮膠，其特征在于所述抗藻劑是氧化銅、氧化亞銅、氨溶季銨銅(ACQ-B)、3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲(敵草隆)、吡啶硫酮鋅(ZPT)、N-辛基-異噻唑啉酮(OIT)、4，5- 二氯-N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮(DC0IT)、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮(BIT)、正-丁基-1，2-異噻唑啉-3-酮(BBIT)或10，10’-氧代雙吩惡砒(OBPA)中的一種或幾種。
3.根據權利要求1-2所述的抗藻硅酮膠的制備方法，其特征在于該方法的步驟如下:首先將基礎膠、增塑劑、交聯劑按配比投入行星式捏合機中，于80-120°C下真空攪拌15-30min后，分2_4次按配比投入填料，每次間隔10-15 min,加完填料繼續攪拌30-60min ;然后再按配比加入催化劑、抗藻劑和偶聯劑，于80-120°C下真空攪拌30_60min ；最后降溫至30-40°C壓出物料密封包裝，即完成抗藻硅酮膠的制備。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于所述行星式捏合機是多層漿葉式雙行星攪拌機。
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于所述行星式捏合機的真空度為-0.08 ~0.1MPa，轉速為 300_600rpm。
6.根據權利要求1-5所述的抗藻硅酮膠，其特征在于所述硅酮膠類型為單組份脫醋酸型、單組份脫酮肟型、單組份脫醇型或單組份脫丙酮型。
7.根據權利要求1-6所述的抗藻硅酮膠，其特征在于所述抗藻硅酮膠對小球藻、絲藻、四尾柵藻、顫藻等4 種混合藻類的抗藻等級達I~O級。
【文檔編號】C09K3/10GK103788914SQ201310726905
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】李澤國, 姜虹娟, 張國利 申請人:李澤國