CN110511710A - 一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶，由以下重量百分比的原料制成：硅烷改性树脂30～50％，增塑剂0～25％，脱水剂0.5～2.5％，抗黄变剂0.1～0.5％，触变剂0～10％，防霉剂0.01～0.5％，硅烷偶联剂1～2％，负离子粉2～5％，填料40～60％；催化剂0～0.4％。本发明通过负离子粉向外释放负离子，有效抑制、杀灭瓷砖缝隙中的霉菌，净化空气，消除空中的有害气体和异味，改善居住环境，同时能够达到0级防霉。

Description

一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料技术领域，具体涉及一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶及其制备方法。
背景技术
硅酮类的防霉胶已成为家庭装修的必备品。传统的硅酮类的防霉胶，由于其本身结构和物理性能的原因，在使用过程中出现很多的问题，容易滋生霉菌并被破坏如开裂，变黑变脏、霉菌滋生等现象，很难清理，特别是在厨房和卫生间等潮湿环境下更容易滋生霉菌，这不仅影响了美观效果，发霉的瓷砖缝里面还隐藏了大量的影响人们健康的致病细菌。
随着工业及交通运输业的不断发展，大量的有害物质被排放到空气中，改变了空气的正常组成，使空气质量变差，空气中的灰尘颗粒、汽车尾气、各种工业排放的有毒有害气体严重影响了人类的生活环境和居住环境。
硅烷改性密封胶由于不含甲醛，不含异氰酸酯，具有无溶剂、无毒无味、低VOC释放等突出的环保特性，对环境和人体亲和；不仅适应绝大多数建筑基材，且具有良好的施工性、粘结性、耐久性及耐候性，尤其是具有非污染性和可涂饰性，在建筑装饰领域和工业密封粘结领域应用广泛。
经过十多年的发展，硅烷改性聚醚和聚氨酯在建筑密封剂市场上的用量在逐年增长，被普遍应用到建筑外墙和室内装修中。近年来，由于欧美国家实行了更严格的环境卫生法规，从而使改性硅烷聚醚和硅烷改性聚氨酯密封胶进驻欧洲和北美市场并迅速推广。与国外相比，我国胶粘剂行业中硅酮胶和聚氨酯胶占据了80％以上市场份额，环保型硅烷改性密封胶的应用几乎为空。
在国内由于硅烷改性密封胶的原料一直没有国产化，需要进口，价格贵，所以国内一直以硅酮密封胶为主；近几年由于国家对环境保护越来越严格，国内也有部分厂家开始研制和生产硅烷改性密封胶，目前的硅烷改性密封胶不能实现空气净化、抑菌作用，同时防霉效果一般。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶。通过本发明制备的负离子释放型防霉硅烷改性密封胶，一方面通过负离子粉向外释放负离子，有效抑制、杀灭瓷砖缝隙中的霉菌，净化空气，消除空中的有害气体和异味，改善居住环境；另一方面防霉效果能够达到0级，无需添加大量防霉剂。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶，由以下重量百分比的原料制成：硅烷改性树脂30～50％，增塑剂0～25％，脱水剂0.5～2.5％，抗黄变剂0.1～0.5％，触变剂0～10％，防霉剂0.01～0.5％，硅烷偶联剂1～2％，负离子粉2～5％，填料40～60％，催化剂0～0.4％。
优选的，所述的硅烷改性树脂为硅烷改性聚醚树脂、硅烷改性聚氨酯树脂和硅烷改性聚合物树脂中的一种或几种组合。
其中硅烷改性聚醚树脂为日本Kaneka公司生产的硅烷改性聚醚树脂MS，硅烷改性聚氨酯树脂为迈图高新材料集团生产的硅烷改性聚氨酯树脂SPUR，硅烷改性聚合物树脂包括淄博多隆化工有限公司生产的硅烷改性聚合物树脂STP和德国Wacker生产的硅烷改性聚合物树脂STPE中的一种或两种组合。
优选的，所述填料为碳酸钙、钛白粉、炭黑中的一种或几种组合，其中碳酸钙为重质碳酸钙、纳米碳酸钙中的一种或两种组合。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类，所述邻苯二甲酸酯类为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯、聚丙二醇中的一种或两种组合；
更优选的，所述聚丙二醇为PPG-400、PPG-2000、PPG-3000中的一种或两种组合。
优选的，所述抗黄变剂为亚磷酸酯类抗氧剂、酚类抗氧剂、苯并三氮唑类紫外线吸收剂、受阻胺类光稳定剂中一种或几种组合；所述触变剂为气相二氧化硅、聚酰胺蜡中的一种或两种组合；所述硅烷偶联剂为环氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂中的一种或两种组合。
优选的，所述防霉剂采用广州和氏璧化工材料有限公司生产的防霉剂。
优选的，所述负离子粉的目数为2000目～4000目。
优选的，所述脱水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种组合；所述催化剂为二月桂酸二正丁基锡、辛酸亚锡、双(乙酰丙酮基)二丁基锡中的一种。
本发明的第二方面，提供上述密封胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备基料：在室温下，将硅烷改性树脂、脱水剂、填料、负离子粉投入混合釜中搅拌均匀，在真空下进行脱水，混合料氮气温度冷却至50℃以下，制得基料；
(2)制备密封胶成品：将步骤(1)制备的基料中依次加入抗黄变剂、防霉剂进行初次搅拌，再加入硅烷偶联剂进行二次搅拌，抽真空脱泡30min,然后充入氮气解除真空至常压，出料分装，即得密封胶成品。
优选的，步骤(1)中，制备基料时加入增塑剂，搅拌时间为30-45min；脱水为抽真空脱水2h，脱水至水分含量200ppm以下；行星搅拌转速300rpm,分散盘转速600-800rpm。
优选的，步骤(2)中，初次搅拌时加入触变剂，初次搅拌的时间为10min,行星搅拌转速600rpm,分散盘转速800-1000rpm；二次搅拌时间为15min,行星搅拌转速200-500rpm,分散盘转速500-800rpm。
优选的，步骤(2)中，二次搅拌后加入催化剂进行三次搅拌，三次搅拌的时间为10min，行星搅拌转速200-500rpm,分散盘转速500-800rpm。
本发明第三方面，提供上述密封胶在建筑家装领域中的应用。
本发明的有益效果：
(1)本发明的密封胶不但可以起到装饰美化空间的作用，还可以通过向外释放负离子，有效抑制、杀灭瓷砖缝隙中的霉菌，净化空气，消除空中的有害气体和异味，改善居住环境；同时更加环保，施工简单方便。
(2)本发明的硅烷改性防霉密封胶添加负离子粉后，与硅烷改性树脂相互协同，并在其他成分共同促进的作用下，使本发明硅烷改性防霉密封胶无需添加大量防霉剂，即可实现良好的防霉效果，防霉等级为零级；粘接强度高及良好的表面光泽度和较高的表面硬度，特别是负离子粉的加入使得本发明的密封胶具有优异的空气净化作用，能有效的消除烟尘，消除室内空气异味，改善环境质量；消除室内装修过程中使用的装潢材料挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性有毒气体，具有装饰美化、净化室内空气、改善居住环境、除菌抑菌等多种效果。
(3)本发明的负离子释放型防霉硅烷改性密封胶，具有更好的耐黄变性和抗菌防霉性，与硅酮防霉胶相比，更加环保，防霉防黑效果更好，而且具有净化空气的作用，对人体和环境更加友好。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术部分介绍的，由于现有硅烷改性密封胶不能实现空气净化、抑菌作用，同时防霉效果一般。基于此，本发明的目的是提供一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。
实施例1：一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶的制备
由以下重量百分比的原料制成：硅烷改性聚醚MS35％，聚丙二醇PPG20005％，纳米碳酸钙18％，重质碳酸钙23％，聚酰胺蜡2％，钛白粉10％，负离子粉2％，防霉剂0.2％，亚磷酸酯类抗氧剂0.4％，乙烯基三甲氧基硅烷2.0％，氨基硅烷偶联剂1.0％，环氧基硅烷偶联剂1.0％，辛酸亚锡0.4％。
(1)制备基料：在室温下，按上述原料及重量百分比将硅烷改性聚醚树脂MS、乙烯基三甲氧基硅烷和聚丙二醇PPG2000、重质碳酸钙、纳米碳酸钙、钛白粉、负离子粉加入混合釜中，然后加入聚酰胺蜡搅拌均匀30min制得混合料，抽真空脱水2h，混合料通过氮气冷却至温度50℃以下，制得基料；
(2)制备密封胶成品：将步骤(1)制备的基料中依次加入亚磷酸酯类抗氧剂和防霉剂搅拌10min至均匀后，加入氨基硅烷偶联剂和环氧基硅烷偶联剂，搅拌15min，然后加入辛酸亚锡搅拌10min，抽真空脱泡30min，然后充氮气至常压，出料分装即得到硅烷改性防霉密封胶。
实施例2：一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶的制备
由以下重量百分比的原料制成：硅烷改性聚合物树脂STP40％，邻苯二甲酸二异壬酯10％，纳米碳酸钙28％，重质碳酸钙7.5％，钛白粉8％，负离子粉2.5％，防霉剂0.2％，酚类抗氧剂0.5％，乙烯基甲基二甲氧基硅烷2.0％，氨基硅烷偶联剂1.0％，二月桂酸二正丁基锡0.3％。
(1)制备基料：在室温下，按上述原料及重量百分比将硅烷改性聚合物树脂STP、乙烯基甲基二甲氧基硅烷和邻苯二甲酸二异壬酯、重质碳酸钙、纳米碳酸钙、钛白粉、负离子粉加入混合釜中搅拌均匀30min制得混合料，抽真空脱水2h，混合料通过氮气冷却至温度50℃以下，制得基料；
(2)制备密封胶成品：将步骤(1)制备的基料中依次加入酚类抗氧剂和防霉剂搅拌10min至均匀后，加入氨基硅烷偶联剂，搅拌15min，然后加入二月桂酸二正丁基锡搅拌10min，抽真空脱泡30min，然后充氮气至常压，出料分装即得到硅烷改性防霉密封胶。
实施例3：一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶的制备
由以下重量百分比的原料制成硅烷改性聚氨酯树脂SPUR39.7％，邻苯二甲酸二异癸酯10％，纳米碳酸钙40％，负离子粉5％，防霉剂0.5％，苯并三氮唑类紫外线吸收剂0.5％，乙烯基三乙氧基硅烷2.0％，氨基硅烷偶联剂2.0％，双(乙酰丙酮基)二丁基锡0.3％。
(1)制备基料：在室温下，按上述原料及重量百分比将硅烷改性聚氨酯树脂SPUR、乙烯基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二异癸酯、纳米碳酸钙、负离子粉加入混合釜中搅拌均匀30min制得混合料，抽真空脱水2h，混合料通过氮气冷却至温度50℃以下，制得基料；
(2)制备密封胶成品：将步骤(1)制备的基料中依次加入苯并三氮唑类紫外线吸收剂和防霉剂搅拌10min至均匀后，加入氨基硅烷偶联剂，搅拌15min，然后加入双(乙酰丙酮基)二丁基锡搅拌10min，抽真空脱泡30min，然后充氮气至常压，出料分装即得到硅烷改性防霉密封胶。
实施例4：一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶的制备
由以下重量百分比的原料制成：硅烷改性聚合物树脂STPE36％，重质碳酸钙47.3％，气相白炭黑2.5％，钛白粉7.5％，负离子粉2.0％，防霉剂0.2％，受阻胺类光稳定剂0.5％，乙烯基三乙氧基硅烷2.0％，氨基硅烷偶联剂2.0％。其中硅烷改性聚合物树脂STPE采用活性较高的德国Wacker生产的型号为E10、XB502的硅烷改性聚合物树脂STPE，其中E10、XB502两者的加入比例为1：2。
(1)制备基料：在室温下，按上述原料及重量百分比将硅烷改性聚合物树脂STPE、乙烯基三乙氧基硅烷、重质碳酸钙、钛白粉、负离子粉加入混合釜中，然后加入气相白炭黑搅拌均匀30min制得混合料，抽真空脱水2h，混合料通过氮气冷却至温度50℃以下，制得基料；
(2)制备密封胶成品：将步骤(1)制备的基料中依次加入受阻胺类光稳定剂和防霉剂搅拌10min至均匀后，加入氨基硅烷偶联剂，搅拌15min，抽真空脱泡30min，然后充氮气至常压，出料分装即得到硅烷改性防霉密封胶。
实施例5：一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶的制备
由以下重量百分比的原料制成：硅烷改性聚合物树脂STPE37.99％，重质碳酸钙43％，气相白炭黑3.0％，钛白粉10％，负离子粉2.5％，防霉剂0.01％，亚磷酸酯类抗氧剂0.5％，乙烯基三甲氧基硅烷2.0％，环氧基硅烷偶联剂1％。其中硅烷改性聚合物树脂STPE采用活性较高的德国Wacker生产的型号为E10、XB502的硅烷改性聚合物树脂STPE，其中E10、XB502两者的加入比例是1：2.5。
(1)制备基料：在室温下，按上述原料及重量百分比将硅烷改性聚合物树脂STPE、乙烯基三甲氧基硅烷、重质碳酸钙、钛白粉、负离子粉加入混合釜中，然后加入气相白炭黑搅拌均匀30min制得混合料，抽真空脱水2h，混合料通过氮气冷却至温度50℃以下，制得基料；
(2)制备密封胶成品：将步骤(1)制备的基料中依次加入亚磷酸酯类抗氧剂和防霉剂搅拌10min至均匀后，加入环氧基硅烷偶联剂，搅拌15min，抽真空脱泡30min，然后充氮气至常压，出料分装即得到硅烷改性防霉密封胶。
对实施例1-5制得的硅烷改性防霉密封胶进行性能检测，如下表所示：
通过上表可知，本发明添加了负离子粉后，一方面使硅烷改性密封胶具有释放负离子和净化空气作用，负离子粉加入后还达到了0级防霉，无需加入大量防霉剂，更加环保。
特别是实施例4和实施例5中，采用了反应活性高的硅烷改性聚合物树脂STPE，无需添加有机锡类催化剂，更加符合环保要求。
本发明制备的硅烷改性防霉密封胶稳定性好室温下密闭保存能达到12-18个月，特别是实施例4和实施例5的密封胶的储存稳定性更好，在室温下密闭保存能达到18个月。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种负离子释放型防霉硅烷改性密封胶，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：硅烷改性树脂30～50％，增塑剂0～25％，脱水剂0.5～2.5％，抗黄变剂0.1～0.5％，触变剂0～10％，防霉剂0.01～0.5％，硅烷偶联剂1～2％，负离子粉2～5％，填料40～60％，催化剂0～0.4％。
2.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述的硅烷改性树脂为硅烷改性聚醚树脂、硅烷改性聚氨酯树脂和硅烷改性聚合物树脂中的一种或几种组合。
3.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述填料为碳酸钙、钛白粉、炭黑中的一种或几种组合，其中碳酸钙为重质碳酸钙、纳米碳酸钙中的一种或两种组合。
4.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类，所述邻苯二甲酸酯类为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯、聚丙二醇中的一种或两种组合。
5.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述抗黄变剂为亚磷酸酯类抗氧剂、酚类抗氧剂、苯并三氮唑类紫外线吸收剂、受阻胺类光稳定剂中一种或几种组合；
所述触变剂为气相二氧化硅、聚酰胺蜡中的一种或两种组合；
所述硅烷偶联剂为环氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂中的一种或两种组合。
6.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述负离子粉的目数为2000目～4000目。
7.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述脱水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种组合；
所述催化剂为二月桂酸二正丁基锡、辛酸亚锡、双(乙酰丙酮基)二丁基锡中的一种。
8.权利要求1-7任一项所述密封胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备基料：在室温下，将硅烷改性树脂、脱水剂、填料、负离子粉投入混合釜中搅拌均匀，脱水、冷却制得基料；
(2)制备密封胶成品：将步骤(1)制备的基料中依次加入抗黄变剂、防霉剂进行初次搅拌，再加入硅烷偶联剂进行二次搅拌，抽真空脱泡30min,然后充入氮气解除真空至常压，出料分装，即得密封胶成品。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，搅拌时间为30-45min；脱水至水分含量200ppm以下。
10.权利要求1-7任一项所述密封胶在建筑家装领域中的应用。
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