一种抗藻硅酮胶及其制备方法

一种抗藻硅酮胶及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种抗藻硅酮胶及其制备方法。该抗藻硅酮胶是利用现有硅酮胶生产设备，将环保、高效抗藻剂经常规制胶工艺添加到基础胶（107胶）、交联剂、填料、催化剂、增塑剂及偶联剂等材料中制备得到的。本发明抗藻硅酮胶原材料成本低，生产工艺简单，无三废排放，符合环保要求。本发明制备的抗藻硅酮胶抗藻性能优异，满足建筑、电子电器、汽车、船舶等领域的使用技术要求。
【专利说明】一种抗藻硅酮胶及其制备方法
[0001]【【技术领域】】
本发明涉及密封胶领域。更具体地，本发明涉一种具有抗藻功能的硅酮胶，还涉及所述抗藻硅酮胶的制备方法。
[0002]【【背景技术】】
单组分室温硫化(RTV — I)硅酮胶以其优异的耐寒性、耐热性、耐候性和电绝缘性等，在建筑、交通运输、机械、电子及化工等领域有着广泛的应用。在使用过程中，硅酮胶组分中含有的一些有机物在适宜条件下很容易成为有害微生物滋生蔓延的营养物质。如应用在建筑幕墙中的硅酮胶在有阳光的潮湿空气中很容易滋生藻类、苔藓等，并且这些物质也能为细菌、霉菌提供营养，促其快速生长，这不仅使建筑美观受到影响，而且更严重的是会破坏密封胶的结构，造成幕墙脱落，引起安全事故；再如应用到船舶船体中的硅酮密封胶长期处于非常恶劣的海洋大气环境很容易受到藻类的侵害和污损，不仅影响了美观，而且更重要的是使船体表面摩擦系数变大，造成航速降低，增加燃料消耗5%左右，浪费了大量能源，而后者对于国防及战备来讲则显得尤为重要。在涂料和循环水处理领域，人们经常通过添加一些具有抗藻灭藻的物质来抑制藻类的生长繁殖。已经报道的物质有有机锡、酚的衍生物、铜类化合物、有机季铵盐或季鱗盐、杂环化合物等等，其中有机锡和酚的衍生物多数因为毒性大而应用受到限制。经过大量文献检索，尚未见到抗藻技术在硅酮胶中应用的报道。
[0003]在如下领域如海洋上各种设施、军舰、渔船等；某些室外建筑设施如桥梁、泳池池壁、废水处理池、自来水厂水池壁、建筑外墙、城市的雕塑、楼顶等设施；浴室、地下室等阴暗潮湿的墙壁或地面；工业 水系统的管道设备，经常遇到所使用的普通硅酮胶受藻类侵害的问题。目前市场上急需要一种安全、环保、高效的抗藻硅酮胶来解决此类问题。同时也需要材料的生产制作工艺简单，成本较低，以便于大范围推广应用。为此，本发明人经过大量试验终于完成了本发明。
[0004]【
【发明内容】
】
本发明的目的是提供一种抗藻硅酮胶。
[0005]本发明的另一个目的是提供所述抗藻硅酮胶的制备方法。
[0006]本发明是通过下述技术方案实现的。
[0007]本发明涉及一种抗藻硅酮胶，其特征在于所述抗藻硅酮胶是由以重量计的下述组分组成的:
基础胶50-80份；
交联剂2-10份；
填料2-40份；
催化剂0.05-1份；
增塑剂0-20份；
偶联剂0.5-5份；
抗藻剂0.5-2份；所述的基础胶是α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)；所述的交联剂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、硅酸乙酯或甲基异丙烯氧基硅烷中的一种；所述的填料是气相白炭黑或纳米碳酸钙中的一种；所述的催化剂是二月桂酸二丁基锡或四正丁基钛酸酯中的一种；所述的增塑剂是聚二甲基硅氧烷；所述的偶联剂是Y —(2，3-环氧丙氧)(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)中的一种。
[0008]所述抗藻剂是氧化铜、氧化亚铜、氨溶季铵铜(ACQ-B)、3_ (3，4_ 二氯苯基)-1，1_ 二甲基脲(敌草隆)、吡啶硫酮锌(ZPT)、N-辛基-异噻唑啉酮(OIT)、4，5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)U, 2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、正-丁基-1,2-异噻唑啉-3-酮(BBIT)或10，10’ -氧代双吩恶砒(OBPA)中的一种或几种。
[0009]本发明还涉及抗藻硅酮胶的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下:首先将基础胶、增塑剂、交联剂按配比投入行星式捏合机中，于80-120°C下真空搅拌15-30min后，分2-4次按配比投入填料，每次间隔10-15 min，加完填料继续搅拌30-60min ;然后再按配比加入催化剂、抗藻剂和偶联剂，于80-120°C下真空搅拌30-60min ;最后降温至30_40°C压出物料密封包装，即完成抗藻硅酮胶的制备。
[0010]本发明所述的抗藻硅酮胶类型为单组份脱醋酸型、单组份脱酮肟型、单组份脱醇型或单组份脱丙酮型，可以满足硅酮胶不同应用领域的不同技术需求。
[0011]本发明产品储存性能稳定，所用原材料安全环保，在使用过程中可有效抑制有害藻类的生长繁殖，对小球藻、丝藻、四尾栅藻、颤藻等4种混合藻类的抗藻等级达I~O级，并且耐久性能优异。
[0012]下面将更详细地描述本发明。
[0013]本发明涉及一 种抗藻硅酮胶，其特征在于所述抗藻硅酮胶是由以重量计的下述组分组成的:
基础胶50-80份；
交联剂2-10份；
填料2-40份；
催化剂0.05-1份；
增塑剂0-20份；
偶联剂0.5-5份；
抗藻剂0.5-2份。
[0014]根据本法明的一种优选实施方式，所述的基础胶是α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)；所述的交联剂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、娃酸乙酷或甲基异丙稀氧基硅烷中的一种；所述的填料是气相白炭黑或纳米碳酸钙中的一种；所述的催化剂是二月桂酸二丁基锡或四正丁基钛酸酯中的一种；所述的增塑剂是聚二甲基硅氧烷；所述的偶联剂是Y - (2，3-环氧丙氧)(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)中的一种。本发明以上所述原料均为市售制备硅酮胶的常规产品。
[0015]根据本法明的另一种优选实施方式，所述抗藻剂是氧化铜、氧化亚铜、氨溶季铵铜(ACQ-B)、3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲(敌草隆)、吡啶硫酮锌(ZPT)、N-辛基-异噻唑啉酮(OIT)、4，5- 二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DC0IT)、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、正-丁基-1，2-异噻唑啉-3-酮(BBIT)或10，10，-氧代双吩恶砒(OBPA)中的一种或几种。
[0016]氧化铜(CuO)，CAS编号为1317-38-0，平均粒径为0.05-10 μ m，主要用于制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂，也供制氢、催化剂、绿色玻璃等用。本发明所用超细氧化铜粉末均为市售。
[0017]氧化亚铜(Cu 2 0)，CAS编号为1317-39-1，平均粒径为0.05-10 μ m，可用于制船底防污漆(杀死低级海生动物)，还用于制造各种铜盐、分析试剂及用于电器工业中的整流电镀、农作物的杀菌剂和整流器的的材料等。本发明所用超细氧化亚铜粉末均为市售。 [0018]氨溶季铵铜(Ammonical Copper Quat ),简称ACQ ,是20世纪70年代瑞典一家小型木材防腐公司开发并申请专利的新型木材防腐剂，80年代由美国化学工业公司(CSI )购买该专利，并进行了大量实验和改良，形成了商业化的ACQ木材防腐剂。在这种防腐剂中不含有铬类重金属及砷类剧毒物质，对人畜毒性小，同时还有卓越的防腐、防虫功能，在木材中固着性能良好，对环境影响小。近年来该防腐剂发展较快，成为新一代水载木材防腐剂的代表。ACQ-B的主要成分均为氧化铜(CuO )和二癸基二甲基氯化铵(DDAC )。本发明所用ACQ-B是大连明辉木业有限公司销售的产品。
[0019]3- (3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲(敌草隆)，CAS编号为330-54-1，分子式为C9H10C12N2O，纯品为白色无臭晶体，属于取代脲类除草剂，具内吸传导作用和一定触杀作用，其对藻类具有很强的抑杀效果。本发明所用敌草隆是武汉金诺化工有限公司生产销售的产品。
[0020]吡啶硫铜锌，英文名称是Pyrithionc Zinc,简写ZPT，别名为奥麦丁锌，CAS编号为13463-41-7，分子式为CltlH8N2O2S2Zn,分子量为317.7。用于香波去头皮屑，可抑制革兰氏阳性、阴性细菌及霉菌的生长。能有效地护理头发，延缓头发的衰老，控制白发和脱发的产生。另外还用作化妆品保存剂或油剂、涂料杀生剂；作为涂料和塑料等产品的杀菌灭藻剂，使用也十分广泛。本发明所用吡啶硫铜锌(ZPT)是河北科宇生物化工有限公司或江苏燎原化工有限公司生产销售的产品。
[0021]N-辛基-异噻唑啉酮，CAS编号为26530-20-1，简称0ΙΤ，溶于有机溶剂，微溶于水，是一种低毒、高效、广谱型防霉剂防藻剂，对霉菌、藻类具有很强的杀灭作用，能达到理想的防霉效果。可广泛应用于涂料、油漆、润滑油、鞋油、皮革化学、木材制品和文物保护等诸多产品中。无V0C，强光和高温下稳定，杀菌广谱高效，可有效防止塑料中的细菌和真菌。本发明所用OIT是大连百傲化学公司或北京天擎化工有限公司生产销售的产品。
[0022]4，5- 二氯-N-辛基-4-异噻唑啉_3_酮，CAS编号为64359-81-5，简称DC0IT，是一种广谱杀菌剂。可广泛应用在油漆，涂料，聚乙烯，聚胺酯等塑料行业，皮革，油漆，涂料，污水，造纸，木材，胶粘剂，油墨等领域，可取代巨毒的有机砷等化合物。本发明所用DCOIT是大连百傲化学公司或北京天擎化工有限公司生产销售的产品。
[0023]1，2_苯并异噻唑啉-3-酮，CAS编号为2634-33-5，简称BIT，是主要的工业杀菌、防腐、防酶剂。具有突出的抑制霉菌(真菌、细菌)、藻类等微生物在有机介质中的滋生作用，解决了微生物滋生引起的有机产品发霉、发酵、变质、破乳、发臭、等一系列问题。本发明所用DCOIT是大连百傲化学公司生产销售的产品。[0024]正-丁基-1，2-异噻唑啉-3-酮，CAS编号为CAS 4299_07_4，简称BBIT，专用于杀灭侵蚀附着在聚氨酯(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，可与增塑剂、有机载体及稀释剂混溶，使用方便。本发明所用BBIT是山东爱普化学公司生产销售的产品。
[0025]10, 10’ -氧代双吩恶砒(OBPA)，CAS编号为58-36-6，分子式为C24H16As2O3,是一种新型的工业防霉剂，可同时防霉、抗菌、抗藻类，是工业领域最有效的抗菌剂之一。可添加到PVC制品、塑料制品、PVC地板材料、墙面涂料、油漆、油墨、纸张等，比其他无机或有机系仅能抗菌或仅能防霉之效果更为优异。
[0026]优选地，本发明所述抗藻剂是氧化亚铜、氨溶季铵铜(ACQ-B)、3_ (3，4_ 二氯苯基)-1，1- 二甲基脲(敌草隆)、吡啶硫酮锌(ZPT)、4，5- 二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)U, 2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)或正-丁基_1，2-异噻唑啉_3_酮(BBIT)中的一种或几种。
[0027]更优选地，本发明所述抗藻剂是氨溶季铵铜(ACQ-B)、3_ (3，4_ 二氯苯基)_1，1- 二甲基脲(敌草隆)、吡啶硫酮锌(ZPT)或正-丁基-1，2-异噻唑啉-3-酮(BBIT)中的一种或几种。
[0028]本发明还涉及抗藻硅酮胶的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下:首先将基础胶、增塑剂、交联剂按配比投入行星式捏合机中，于80-120°C下真空搅拌15-30min后，分2-4次按配比投入填料，每次间隔10-15 min，加完填料继续搅拌30-60min ;然后再按配比加入催化剂、抗藻剂和偶联剂，于80-120°C下真空搅拌30-60min ;最后降温至30_40°C压出物料密封包装，即完成抗藻硅酮胶的制备。
[0029]根据本法明的一种优选实施方式，所述行星式捏合机是多层浆叶式双行星搅拌机，是一种集反应、混合、混炼、分散为一体的高效、多用途设备。适用于各行业的液-液、固-液、膏体-膏体、粉-膏物料密度比例悬殊、从低黏度到高黏度(150万CPS)的生产工艺中。本发明所用多层桨叶式双行星搅拌机是上海索维机电设备有限公司生产销售的设备。
`[0030]根据本法明的另一种优选实施方式，所述制备工艺中行星式捏合机的真空度为-0.08~0.1MPa，转速为300_600rpm。本发明产品制备中物料体系必须要始终保持于高真空状态，将物料中所含水分脱离出去，否则会影响成型产品的储存效果的；物料搅转速要适中，既保证物料捏合充分，又不浪费能源，经过大量实验认为设备搅拌转速控制在300-600rpm 最合适。
[0031]下面详细说明本发明制备的抗藻硅酮胶的抗藻性能的检测试验。
[0032]检测方法与检测结果如下:本发明抗藻硅酮胶的抗藻效果评价试验按GB/T21353-2008《漆膜抗藻性测定法》标准规定的试验方法测试添加了 0.5%抗菌防霉防藻伴侣的苯丙内墙建筑涂料的防霉效果。其试验结果列于表1中。
[0033]表1:本发明抗藻硅酮胶的抗藻试验结果
【权利要求】
1.一种抗藻硅酮胶，其特征在于所述抗藻硅酮胶是由以重量计的下述组分组成的: 基础胶50-80份； 交联剂2-10份；填料2-40份； 催化剂0.05-1份； 增塑剂0-20份； 偶联剂0.5-5份； 抗藻剂0.5-2份； 所述的基础胶是α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)；所述的交联剂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、硅酸乙酯或甲基异丙烯氧基硅烷中的一种；所述的填料是气相白炭黑或纳米碳酸钙中的一种；所述的催化剂是二月桂酸二丁基锡或四正丁基钛酸酯中的一种；所述的增塑剂是聚二甲基硅氧烷；所述的偶联剂是Y —(2，3-环氧丙氧)(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)中的一种。
2.根据权利要求1所述的抗藻硅酮胶，其特征在于所述抗藻剂是氧化铜、氧化亚铜、氨溶季铵铜(ACQ-B)、3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲(敌草隆)、吡啶硫酮锌(ZPT)、N-辛基-异噻唑啉酮(OIT)、4，5- 二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DC0IT)、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、正-丁基-1，2-异噻唑啉-3-酮(BBIT)或10，10’-氧代双吩恶砒(OBPA)中的一种或几种。
3.根据权利要求1-2所述的抗藻硅酮胶的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下:首先将基础胶、增塑剂、交联剂按配比投入行星式捏合机中，于80-120°C下真空搅拌15-30min后，分2_4次按配比投入填料，每次间隔10-15 min,加完填料继续搅拌30-60min ;然后再按配比加入催化剂、抗藻剂和偶联剂，于80-120°C下真空搅拌30_60min ；最后降温至30-40°C压出物料密封包装，即完成抗藻硅酮胶的制备。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述行星式捏合机是多层浆叶式双行星搅拌机。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述行星式捏合机的真空度为-0.08 ~0.1MPa，转速为 300_600rpm。
6.根据权利要求1-5所述的抗藻硅酮胶，其特征在于所述硅酮胶类型为单组份脱醋酸型、单组份脱酮肟型、单组份脱醇型或单组份脱丙酮型。
7.根据权利要求1-6所述的抗藻硅酮胶，其特征在于所述抗藻硅酮胶对小球藻、丝藻、四尾栅藻、颤藻等4 种混合藻类的抗藻等级达I~O级。
【文档编号】C09K3/10GK103788914SQ201310726905
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】李泽国, 姜虹娟, 张国利 申请人:李泽国