一種抗藻硅酮膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)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(xiàn)有硅酮膠生產(chǎn)設(shè)備，將環(huán)保、高效抗藻劑經(jīng)常規(guī)制膠工藝添加到基礎(chǔ)膠（107膠）、交聯(lián)劑、填料、催化劑、增塑劑及偶聯(lián)劑等材料中制備得到的。本發(fā)明抗藻硅酮膠原材料成本低，生產(chǎn)工藝簡單，無三廢排放，符合環(huán)保要求。本發(fā)明制備的抗藻硅酮膠抗藻性能優(yōu)異，滿足建筑、電子電器、汽車、船舶等領(lǐng)域的使用技術(shù)要求。
【專利說明】一種抗藻硅酮膠及其制備方法
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
本發(fā)明涉及密封膠領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)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(shù)】】
單組分室溫硫化(RTV — I)硅酮膠以其優(yōu)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(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)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(yǎng)物質(zhì)。如應(yīng)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(zhì)也能為細菌、霉菌提供營養(yǎng)，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(jié)構(gòu)，造成幕墻脫落，引起安全事故；再如應(yīng)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(huán)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(shù)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(zhàn)備來講則顯得尤為重要。在涂料和循環(huán)水處理領(lǐng)域，人們經(jīng)常通過添加一些具有抗藻滅藻的物質(zhì)來抑制藻類的生長繁殖。已經(jīng)報道的物質(zhì)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(huán)化合物等等，其中有機錫和酚的衍生物多數(shù)因為毒性大而應(yīng)用受到限制。經(jīng)過大量文獻檢索，尚未見到抗藻技術(shù)在硅酮膠中應(yīng)用的報道。
[0003]在如下領(lǐng)域如海洋上各種設(shè)施、軍艦、漁船等；某些室外建筑設(shè)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?shù)仍O(shè)施；浴室、地下室等陰暗潮濕的墻壁或地面；工業(yè) 水系統(tǒng)的管道設(shè)備，經(jīng)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(huán)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(chǎn)制作工藝簡單，成本較低，以便于大范圍推廣應(yīng)用。為此，本發(fā)明人經(jīng)過大量試驗終于完成了本發(fā)明。
[0004]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
本發(fā)明的目的是提供一種抗藻硅酮膠。
[0005]本發(fā)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(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0007]本發(fā)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(chǔ)膠50-80份；
交聯(lián)劑2-10份；
填料2-40份；
催化劑0.05-1份；
增塑劑0-20份；
偶聯(lián)劑0.5-5份；
抗藻劑0.5-2份；所述的基礎(chǔ)膠是α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷(107膠)；所述的交聯(lián)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(lián)劑是Y —(2，3-環(huán)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(fā)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(chǔ)膠、增塑劑、交聯(lián)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(xù)攪拌30-60min ;然后再按配比加入催化劑、抗藻劑和偶聯(lián)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(fā)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(yīng)用領(lǐng)域的不同技術(shù)需求。
[0011]本發(fā)明產(chǎn)品儲存性能穩(wěn)定，所用原材料安全環(huán)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(yōu)異。
[0012]下面將更詳細地描述本發(fā)明。
[0013]本發(fā)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(chǔ)膠50-80份；
交聯(lián)劑2-10份；
填料2-40份；
催化劑0.05-1份；
增塑劑0-20份；
偶聯(lián)劑0.5-5份；
抗藻劑0.5-2份。
[0014]根據(jù)本法明的一種優(yōu)選實施方式，所述的基礎(chǔ)膠是α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷(107膠)；所述的交聯(lián)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(lián)劑是Y - (2，3-環(huán)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(fā)明以上所述原料均為市售制備硅酮膠的常規(guī)產(chǎn)品。
[0015]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)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(fā)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(yè)中的整流電鍍、農(nóng)作物的殺菌劑和整流器的的材料等。本發(fā)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(fā)并申請專利的新型木材防腐劑，80年代由美國化學(xué)工業(yè)公司(CSI )購買該專利，并進行了大量實驗和改良，形成了商業(yè)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(zhì)，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(huán)境影響小。近年來該防腐劑發(fā)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(fā)明所用ACQ-B是大連明輝木業(yè)有限公司銷售的產(chǎn)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(nèi)吸傳導(dǎo)作用和一定觸殺作用，其對藻類具有很強的抑殺效果。本發(fā)明所用敵草隆是武漢金諾化工有限公司生產(chǎn)銷售的產(chǎn)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(fā)，延緩頭發(fā)的衰老，控制白發(fā)和脫發(fā)的產(chǎn)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(chǎn)品的殺菌滅藻劑，使用也十分廣泛。本發(fā)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(chǎn)銷售的產(chǎn)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?？蓮V泛應(yīng)用于涂料、油漆、潤滑油、鞋油、皮革化學(xué)、木材制品和文物保護等諸多產(chǎn)品中。無V0C，強光和高溫下穩(wěn)定，殺菌廣譜高效，可有效防止塑料中的細菌和真菌。本發(fā)明所用OIT是大連百傲化學(xué)公司或北京天擎化工有限公司生產(chǎn)銷售的產(chǎn)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?？蓮V泛應(yīng)用在油漆，涂料，聚乙烯，聚胺酯等塑料行業(yè)，皮革，油漆，涂料，污水，造紙，木材，膠粘劑，油墨等領(lǐng)域，可取代巨毒的有機砷等化合物。本發(fā)明所用DCOIT是大連百傲化學(xué)公司或北京天擎化工有限公司生產(chǎn)銷售的產(chǎn)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(yè)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(zhì)中的滋生作用，解決了微生物滋生引起的有機產(chǎn)品發(fā)霉、發(fā)酵、變質(zhì)、破乳、發(fā)臭、等一系列問題。本發(fā)明所用DCOIT是大連百傲化學(xué)公司生產(chǎn)銷售的產(chǎn)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(fā)明所用BBIT是山東愛普化學(xué)公司生產(chǎn)銷售的產(chǎn)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(yè)防霉劑，可同時防霉、抗菌、抗藻類，是工業(yè)領(lǐng)域最有效的抗菌劑之一?？商砑拥絇VC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(yōu)異。
[0026]優(yōu)選地，本發(fā)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(yōu)選地，本發(fā)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(fā)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(chǔ)膠、增塑劑、交聯(lián)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(xù)攪拌30-60min ;然后再按配比加入催化劑、抗藻劑和偶聯(lián)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(jù)本法明的一種優(yōu)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(yīng)、混合、混煉、分散為一體的高效、多用途設(shè)備。適用于各行業(yè)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(chǎn)工藝中。本發(fā)明所用多層槳葉式雙行星攪拌機是上海索維機電設(shè)備有限公司生產(chǎn)銷售的設(shè)備。
`[0030]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)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(zhuǎn)速為300_600rpm。本發(fā)明產(chǎn)品制備中物料體系必須要始終保持于高真空狀態(tài)，將物料中所含水分脫離出去，否則會影響成型產(chǎn)品的儲存效果的；物料攪轉(zhuǎn)速要適中，既保證物料捏合充分，又不浪費能源，經(jīng)過大量實驗認為設(shè)備攪拌轉(zhuǎn)速控制在300-600rpm 最合適。
[0031]下面詳細說明本發(fā)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(jié)果如下:本發(fā)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(guī)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(nèi)墻建筑涂料的防霉效果。其試驗結(jié)果列于表1中。
[0033]表1:本發(fā)明抗藻硅酮膠的抗藻試驗結(jié)果
【權(quán)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(chǔ)膠50-80份； 交聯(lián)劑2-10份；填料2-40份； 催化劑0.05-1份； 增塑劑0-20份； 偶聯(lián)劑0.5-5份； 抗藻劑0.5-2份； 所述的基礎(chǔ)膠是α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷(107膠)；所述的交聯(lián)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(lián)劑是Y —(2，3-環(huán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(chǔ)膠、增塑劑、交聯(lián)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(xù)攪拌30-60min ;然后再按配比加入催化劑、抗藻劑和偶聯(lián)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(zhuǎn)速為 300_600rpm。
6.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】李澤國, 姜虹娟, 張國利 申請人:李澤國