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(yùn)輸、機(jī)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(jī)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(xì)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(yán)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(fèi)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(jī)錫、酚的衍生物、銅類化合物、有機(jī)季銨鹽或季鱗鹽、雜環(huán)化合物等等，其中有機(jī)錫和酚的衍生物多數(shù)因?yàn)槎拘源蠖鴳?yīng)用受到限制。經(jīng)過大量文獻(xiàn)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(yàn)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(shí)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(jī)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(dá)I~O級，并且耐久性能優(yōu)異。
[0012]下面將更詳細(xì)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(shí)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(shí)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(xì)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(xì)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(jì)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(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(xì)菌及霉菌的生長。能有效地護(hù)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(jī)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(qiáng)的殺滅作用，能達(dá)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(hù)等諸多產(chǎn)品中。無V0C，強(qiáng)光和高溫下穩(wěn)定，殺菌廣譜高效，可有效防止塑料中的細(xì)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。可廣泛應(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(jī)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(xì)菌)、藻類等微生物在有機(jī)介質(zhì)中的滋生作用，解決了微生物滋生引起的有機(jī)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(jī)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(jī)或有機(jī)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(jī)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(shí)施方式，所述行星式捏合機(jī)是多層漿葉式雙行星攪拌機(jī)，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(jī)是上海索維機(jī)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(shí)施方式，所述制備工藝中行星式捏合機(jī)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(fèi)能源，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)認(rèn)為設(shè)備攪拌轉(zhuǎn)速控制在300-600rpm 最合適。
[0031]下面詳細(xì)說明本發(fā)明制備的抗藻硅酮膠的抗藻性能的檢測試驗(yàn)。
[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(yàn)按GB/T21353-2008《漆膜抗藻性測定法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(jī)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(jī)是多層漿葉式雙行星攪拌機(jī)。
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(jī)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(dá)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