CN108424654A - 一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶及其制备方法、硅橡胶制品 - Google Patents

一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶及其制备方法、硅橡胶制品 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶，包括A组分和B组分，按重量份计，A组分和B组分的原料均包括100份乙烯基聚二甲基硅氧烷、0.1~40份结构化控制剂和5~50份气相法白炭黑，A组分的原料还包括0.00001~1份抗菌剂和0.01~1份铂金催化剂，B组分的原料还包括抗菌剂0.00001~1份、0.1~20份含氢硅油和0.01~1份抑制剂；抗菌剂包括银系抗菌剂。本发明中的A组分和B组分为两个独立的组分，需要制备硅橡胶制品时，将两个组分混合成型制得硅橡胶制品，由于A组分和B组分中均添加有抗菌剂，A组分和B组分混合后，两个组分中的抗菌剂可以产生协同作用，使制得的硅橡胶制品具有良好的抑菌能力和杀菌能力，并能有效抑制所接触到的食物或者水中的微生物的滋生。

Description

一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶及其制备方法、硅橡胶 制品
技术领域
本发明涉及一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶及其制备方法，以及采用该食品级抗菌加成型液体硅橡胶制得的硅橡胶制品。
背景技术
硅橡胶(英文名称Silicone rubber)，按照硫化温度可分为热硫化型(高温硫化硅胶HTV)、室温硫化型(RTV)，其中室温硫化型按照交联机理又分为缩合反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大，热硫化型又分甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶，其他还有氟硅橡胶等。在众多的合成橡胶中，硅橡胶是其中的佼佼者，它具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点，在300℃和-40℃时仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。硅橡胶的耐高温性能及其对人体的安全性使其常被用来制作各种可接触食品容器的部件如热压锅垫圈、调味料、奶嘴、奶瓶及饮料的吸管等。
然而，目前国内的食品级硅橡胶均不具备抗菌性，未充分消毒的食品级硅橡胶制品日常使用中表面总会有大量微生物存在，在接触食品后会引起食物迅速变质。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶，其具有良好的抑菌和杀菌能力。
本发明的另一个目的在于提供一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶的制备方法。
本发明的又一个目的在提供一种硅橡胶制品，其具有良好的抗菌性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶，包括A组分和B组分，按重量份计，所述A组分和所述B组分均包括100份乙烯基聚二甲基硅氧烷、0.1～50份结构化控制剂和5～50份气相法白炭黑，所述A组分还包括0.00001～1份抗菌剂和0.01～1份铂金催化剂，所述B组分还包括抗菌剂0.00001～1份、0.1～20份含氢硅油和0.01～1份抑制剂；
所述抗菌剂包括银系抗菌剂。
本发明中，A组分和B组分为两个独立的组分，需要制备硅橡胶制品时，将两个组分混合成型制得硅橡胶制品，由于A组分和B组分中均添加有抗菌剂，A组分和B组分混合后，两个组分中的抗菌剂可以产生协同作用，使制得的硅橡胶制品具有良好的抑菌能力和杀菌能力，并能有效抑制所接触到的食物或者水中的微生物的滋生。
其中，所述银系抗菌剂选自纳米银和/或含银化合物；所述含银化合物选自氧化银、碳酸银、氢氧化银中的一种或至少两种；铂金催化剂为卡尔斯特铂金催化剂，可以使制得的硅橡胶制品的抑菌能力和杀菌能力更为稳定，效果更为持久。
作为本发明的一种优选方案，按重量份计，所述抗菌剂还包括0.00001～1份锌系抗菌剂，所述锌系抗菌剂选自纳米锌和/或含锌化合物；其中，锌系抗菌剂同样具有一定的抑菌能力和杀菌能力，其与银组合使用，可以产生协同作用，以进一步提高A组分和B组分混合后成型制得的硅橡胶制品的抗菌率。
优选地，所述含锌化合物选自氧化锌、碳酸锌、氢氧化锌中的一种或至少两种。
作为本发明的一种优选方案，按重量份计，食品级抗菌加成型液体硅橡胶还包括0.1～50份结构化控制剂。结构化控制剂的加入，可以避免气相法白炭黑的表面活性羟基对硅橡胶分子的物理化学吸附而产生的胶料结构化现象。
可选地，所述结构化控制剂选自硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、粘度小于100Cst的羟基硅油中的一种或至少两种。
其中，所述气相法白炭黑的比表面积为200～400m2/g。
其中，所述含氢硅油为聚甲基氢硅氧烷；
优选地，所述聚甲基氢硅氧烷的含氢量为0.1～1.6wt％。
其中，所述抑制剂为炔醇类和/或多乙烯基硅氧烷。
另一方面，本发明还提供一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶的制备方法，其包括以下步骤：
S10、按重量份将所述乙烯基聚二甲基硅氧烷、所述结构化控制剂和所述气相法白炭黑混合均匀，然后进行脱低处理，制得基料；
S20、按所述A组分中的重量份将所述铂金催化剂、所述抗菌剂加入所述基料中，制得A组分；
按所述B组分中的重量份将所述含氢硅油、所述抗菌剂加入所述基料中，制得B组分；
所述A组分的所述基料的用量和所述B组分中的所述基料的用量相等。
优选地，所述步骤S10具体为：将所述乙烯基聚二甲基硅氧烷、所述结构化控制剂以及所述气相法白炭黑加入捏合机中混合均匀，然后进行在真空下脱低处理，所述脱低处理的温度为150～180℃，时间为3～5h；
优选地，所述真空压力为-0.092MPa；
优选地，所述抗菌剂加入所述基料中之前采用二氧化硅进行分散。
又一方面，本发明还提供一种硅橡胶制品，由上述食品级抗菌加成型液体硅橡胶中的A组分和B组分混合制得。具体地，A组分和B组分混合后倒入相应的模具中即可制得相应的硅橡胶制品，或者将混合后的A组分和B组分使用液体胶注射机注射成型硅橡胶制品。
所述的硅橡胶制品包括但不限于奶嘴、奶瓶、吸管、安抚奶嘴、食品模具、烤盘、烤垫，采用本发明的食品级抗菌加成型液体硅橡胶制得的硅橡胶制品均落入本发明的保护范围内。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明中的A组分和B组分为两个独立的组分，需要制备硅橡胶制品时，将两个组分混合成型制得硅橡胶制品，由于A组分和B组分中均添加有抗菌剂，A组分和B组分混合后，两个组分中的抗菌剂可以产生协同作用，可以使制得的硅橡胶制品具有良好的抑菌能力和杀菌能力，并能有效抑制所接触到的食物或者水中的微生物的滋生。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
按重量份将200份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份二甲基二乙氧基硅烷、60份气相法白炭黑加入捏合机中混料均匀，然后在160℃、压力-0.092MPa下真空脱低4小时，制得基料；在100份基料中加入以银计0.01份的银—二氧化硅分散体、0.1份铂含量为0.5％的铂金催化剂(卡尔斯特)，制得A组分；在100份基料中加入以银计0.01份的银—二氧化硅分散体、3份氢含量为0.5％的聚甲基氢硅氧烷以及0.01份乙炔基环己醇，制得B组分，将A组分和B组分混合，倒入模具中，制得硅橡胶制品。
实施例2
按重量份将200份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、60份气相法白炭黑、24份硅氮烷加入捏合机中混料均匀，然后在160℃、压力-0.092MPa下真空脱低4小时，制得基料；在100份基料中加入以银计0.001份的银—二氧化硅分散体、0.1份铂含量为0.5％的铂金催化剂(卡尔斯特)，制得A组分；在100份基料中加入以银计0.01份的银—二氧化硅分散体、3份氢含量为0.5％的聚甲基氢硅氧烷以及0.02份乙炔基环己醇，制得B组分，将A组分和B组分混合，倒入模具中，制得硅橡胶制品。
实施例3
按重量份将200份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、60份气相法白炭黑、24份硅氮烷加入捏合机中混料均匀，然后在160℃、压力-0.092MPa下真空脱低4小时，制得基料；在100份基料中加入以银计0.01份的银—二氧化硅分散体、0.1份铂含量为0.5％的铂金催化剂(卡尔斯特)，制得A组分；在100份基料中加入以锌计0.00001份的锌—二氧化硅分散体、3份氢含量为1.5％的聚甲基氢硅氧烷以及0.5份乙炔基环己醇，制得B组分，将A组分和B组分混合，倒入模具中，制得硅橡胶制品。
实施例4
按重量份将200份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份二甲基二甲氧基硅烷、96份气相法白炭黑加入捏合机中混料均匀，然后在175℃、压力-0.092MPa下真空脱低5小时，制得基料；在100份基料中加入以银计0.8份的银—二氧化硅分散体、0.8份铂含量为0.5％的铂金催化剂(卡尔斯特)，制得初产物；在100份基料中加入以锌计0.8份的银—二氧化硅分散体、3份氢含量为1.5％的聚甲基氢硅氧烷以及0.8份乙炔基环己醇，制得食品级抗菌加成型液体硅橡胶。
实施例5
按重量份将100份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、20份粘度小于100Cst的羟基硅油以及6份气相法白炭黑加入捏合机中混料均匀，然后在155℃、压力-0.092MPa下真空脱低3小时，制得基料；在100份基料中加入以银和锌计0.1份的银+锌—二氧化硅分散体、0.8份铂含量为0.5％的铂金催化剂(卡尔斯特)，制得A组分；在100份基料中加入以银+锌计0.1份的银—二氧化硅分散体、3份氢含量为1.5％的聚甲基氢硅氧烷以及0.45份乙炔基环己醇，制得B组分，将A组分和B组分混合，倒入模具中，制得硅橡胶制品。
对比例1
按重量份将200份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份二甲基二乙氧基硅烷、60份气相法白炭黑加入捏合机中混料均匀，然后在160℃、压力-0.092MPa下真空脱低4小时，制得基料；在100份基料中加入0.1份铂含量为0.5％的铂金催化剂(卡尔斯特)，制得A组分；在100份基料中加入以银计0.01份的银—二氧化硅分散体以及3份氢含量为0.5％的聚甲基氢硅氧烷，制得B组分，将A组分和B组分混合，倒入模具中，制得硅橡胶制品。
对比例2
按重量份将200份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份二甲基二乙氧基硅烷、60份气相法白炭黑加入捏合机中混料均匀，然后在160℃、压力-0.092MPa下真空脱低4小时，制得基料；在100份基料中加入以银计0.01份的银—二氧化硅分散体、0.1份铂含量为0.5％的铂金催化剂(卡尔斯特)，制得A组分；在100份基料中加入3份氢含量为0.5％的聚甲基氢硅氧烷及0.01份乙炔基环己醇，制得B组分，将A组分和B组分混合，倒入模具中，制得硅橡胶制品。
对比例3
按重量份将200份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份二甲基二乙氧基硅烷、60份气相法白炭黑加入捏合机中混料均匀，然后在160℃、压力-0.092MPa下真空脱低4小时，制得基料；在100份基料中加入0.1份铂含量为0.5％的铂金催化剂(卡尔斯特)，制得A组分；在100份基料中加入3份氢含量为0.5％的聚甲基氢硅氧烷及0.01份乙炔基环己醇，制得B组分，将A组分和B组分混合，倒入模具中，制得硅橡胶制品。
对比例4
按重量份将200份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份二甲基二乙氧基硅烷、60份气相法白炭黑加入捏合机中混料均匀，然后在160℃、压力-0.092MPa下真空脱低4小时，制得基料；在100份基料中加入以银计0.02份的银—二氧化硅分散体，制得A组分；在100份基料中加入3份氢含量为0.5％的聚甲基氢硅氧烷以及0.01份乙炔基环己醇，制得B组分，将A组分和B组分混合，倒入模具中，制得硅橡胶制品。
对比例5
按重量份将200份二乙烯基聚二甲基硅氧烷、4份二甲基二乙氧基硅烷、60份气相法白炭黑加入捏合机中混料均匀，然后在160℃、压力-0.092MPa下真空脱低4小时，制得基料；在100份基料中加入以银计0.01份的银—二氧化硅分散体，制得A组分；在100份基料中加入以银计0.01份的银—二氧化硅分散体、3份氢含量为0.5％的聚甲基氢硅氧烷以及0.01份乙炔基环己醇，制得B组分，将A组分和B组分混合，倒入模具中，制得硅橡胶制品。
分别将上述实施例1至5及对比例1至5制得的食品级抗菌加成型液体硅橡胶进行抗菌测试；测试结果参见表1。
表1
实施例 抗菌率 对比例 抗菌率
1 99％ 1 80％
2 99％ 2 61.3％
3 99％ 3 0
4 99％以上 4 72.5％
5 99％以上 5 77.4％
通过对比发现，在A组分和B组分中分别加入含有银的抗菌剂，并在A组分中加入铂金催化剂，有利于提高食品级抗菌加成型液体硅橡胶的抗菌率。
以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产物各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶，其特征在于，包括A组分和B组分，按重量份计，所述A组分和所述B组分均包括100份乙烯基聚二甲基硅氧烷、0.1~50份结构化控制剂和5~50份气相法白炭黑，所述A组分还包括0.00001~1份抗菌剂和0.01~1份铂金催化剂，所述B组分还包括抗菌剂0.00001~1份、0.1~20份含氢硅油和0.01~1份抑制剂；
所述抗菌剂包括银系抗菌剂。
2.根据权利要求1所述的食品级抗菌加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述银系抗菌剂选自纳米银和/或含银化合物；所述含银化合物选自氧化银、碳酸银、氢氧化银中的一种或至少两种。
3.根据权利要求1所述的食品级抗菌加成型液体硅橡胶，其特征在于，按重量份计，所述抗菌剂还包括0.00001~1份锌系抗菌剂；
优选地，所述锌系抗菌剂选自纳米锌和/或含锌化合物；
优选地，所述含锌化合物选自氧化锌、碳酸锌、氢氧化锌中的一种或至少两种。
4.根据权利要求1所述的食品级抗菌加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述结构化控制剂选自硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、粘度小于100Cst的羟基硅油中的一种或至少两种。
5.根据权利要求1所述的食品级抗菌加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述气相法白炭黑的比表面积为200~400m2/g。
6.根据权利要求1所述的食品级抗菌加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述含氢硅油为聚甲基氢硅氧烷；
优选地，所述聚甲基氢硅氧烷的含氢量为0.1~1.6wt%。
7.根据权利要求1所述的食品级抗菌加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述抑制剂为炔醇类和/或多乙烯基硅氧烷。
8.一种权利要求1至7任一项所述的食品级抗菌加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、按重量份将所述乙烯基聚二甲基硅氧烷、所述结构化控制剂和所述气相法白炭黑混合均匀，然后进行脱低处理，制得基料；
S20、按所述A组分中所述的重量份将所述铂金催化剂、所述抗菌剂加入所述基料中，制得A组分；
按所述B组分中所述的重量份将所述含氢硅油、所述抗菌剂以及所述抑制剂加入所述基料中，制得B组分；
所述A组分的所述基料的用量和所述B组分中的所述基料的用量相等。
9.根据权利要求8所述的食品级抗菌加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S10具体为：将所述乙烯基聚二甲基硅氧烷、所述结构化控制剂以及所述气相法白炭黑加入捏合机中混合均匀，然后进行在真空下脱低处理，所述脱低处理的温度为150~180℃，时间为3~5h；
优选地，所述真空压力为-0.092MPa；
优选地，所述抗菌剂加入所述基料中之前采用二氧化硅进行分散。
10.一种硅橡胶制品，其特征在于，由权利要求1至7任一项所述的食品级抗菌加成型液体硅橡胶中的所述A组分和所述B组分混合制得。
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