CN104479608A - 一种环保型防霉硅烷改性聚醚密封胶 - Google Patents

Abstract

本发明是一种环保型防霉硅烷改性聚醚密封胶，所述的密封胶按重量份由以下组分构成：硅烷改性聚醚树脂20~50份，增塑剂10~25份，填料20~60份，着色剂1~10份，紫外线吸收剂0.1~1份，光稳定剂0.1~1份，触变剂0.1~5份，防霉剂0.01~1份，除水剂0.1~2份，粘接促进剂0.1~2份，催化剂0.1~1份。本发明的硅烷改性聚醚密封胶，具有稳定的弹性和长效耐霉菌性能，选择更环保的增塑剂和催化剂，低气味、低毒性，适用于家装厨房、卫生间等易生霉菌场所的密封防水，替代气味大，弹性差的传统硅酮密封胶。

Description

一种环保型防霉硅烷改性聚醚密封胶

技术领域

本发明涉及以硅烷改性聚醚树脂（MS-polymer）为基础原料的密封胶，高弹性，低气味，低毒性，适用于工程机械、轨道交通等行业的密封防水，特别是用于家庭内装如厨房、卫生间等潮湿环境，长效稳定防霉。

背景技术

日常生活中，像厨房、卫生间等长期潮湿的环境使用的密封胶容易滋生霉菌，而霉菌易引起人体呼吸***、皮肤等机体病变，危害性很大。目前市场上常用的厨卫防霉密封胶多为脱酸性或脱酮肟型硅胶，添加防霉剂制备而成，脱除的小分子具有较大的气味，对呼吸道和皮肤有刺激性，环保性差。而常用有机硅厨卫密封胶固化后体积收缩大，老化后弹性降低，容易在密封处出现开裂、粉化，影响密封效果。

硅烷改性聚醚密封胶是以kaneka公司MS-polymer树脂作为基础聚合物，综合了硅胶和聚氨酯胶的优点，具有可涂装、不含异氰酸酯、粘接范围广泛，耐久性能优异等特点，近年来在工业装配、建筑家装、新能源等行业发展迅速。

邻苯二甲酸酯类是硅烷改性聚醚密封胶中常用增塑剂，近年来，其毒性已经引起了广泛的重视。研究表明，邻苯二甲酸酯含有较弱的***成分，可影响生物体的内分泌，是一类环境激素。它能通过呼吸、饮食和皮肤接触进入人体，长期接触环境激素可对人体造成慢性危害，主要表现为对人和动物的生殖毒性，对外周神经***有损伤作用。为了避免邻苯二甲酸酯类增塑剂由各种途径进入人体而产生潜在危害，多年来许多国家政府和管理机构对其的安全使用都制订了严格规定。

硅烷改性聚醚密封胶与水反应的固化交联过程需要催化剂催化，其中最常用的催化剂就是二丁基锡化合物（DBT）。近些年，消费品中使用的DBT已证实危害人体健康，尤其是儿童。已公布的对人体健康的危害包括：对肝脏和肾脏的潜在危害，对生化过程（如造血机制）的潜在破坏，以及对酶***的潜在破坏。2009年5月28日，欧盟通过了2009/425/EC，对有机锡化合物的使用做出了限制。欧盟将在2015年1月1日之后对在单组分和双组分室温硫化密封胶和胶粘剂产品中使用DBT做出限制。而二辛基锡化合物（DOT）作为DBT的环保替代品，欧盟仅在与皮肤接触的纺织品、鞋类、和儿童妇女护理用品等产品做出限制，对密封胶和胶粘剂产品无限制。

发明内容

本发明的目的是提出一种硅烷改性聚醚密封胶，其具有优异稳定的弹性，具有长效防霉性，解决了家装密封胶弹性差、易生霉菌的问题，同时选择了更加环保的原料，低气味，低毒性，安全环保。

为了实现本发明的目的，提出一种环保型防霉硅烷改性聚醚密封胶，所述的密封胶按重量份由以下组分构成：

1) 硅烷改性聚醚树脂  20~50份，

2) 增塑剂            10~25份，

3）填料              20~60份，

4）着色剂            1~10份，

5）紫外线吸收剂      0.1~1份，

6）光稳定剂          0.1~1份，

7）触变剂            0.1~5份，

8）防霉剂            0.01~1份，

9）除水剂            0.1~2份，

10）粘接促进剂       0.1~2份，

11）催化剂           0.1~1份。

所述硅烷改性聚醚树脂的主链是聚醚，端基是可水解的三甲氧基甲硅烷基或甲基二甲氧基甲硅烷基；

所述增塑剂是烷基磺酸酯类或低分子量聚醚；

所述填料是轻质碳酸钙、重质碳酸钙、超细滑石粉、高岭土或硅微粉其中一种或多种；

所述着色剂是二氧化钛、炭黑、铁黑或铁红；

所述紫外线吸收剂是水杨酸酯类、苯酮类、苯并***类、取代丙烯腈类或三嗪类；

所述稳定剂是受阻胺类光稳定剂；

所述触变剂是聚酰胺蜡、氢化蓖麻油或有机膨润土；

所述防霉剂是异噻唑啉酮类、10,10’-氧代双吩恶砒或苯并咪唑类；

所述除水剂是易进行水解反应硅烷偶联剂或恶唑烷类水分清除剂；

所述粘接促进剂是γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷；

所述催化剂是二辛基锡及其改性物。

所述硅烷改性聚醚树脂是kaneka公司的S203H、S303H、S327、SAX260、SAX510、SAX520或SAX530其中一种或多种。

所述催化剂是二月桂酸二辛基锡、二辛基二新癸酸锡，二辛基锡氧化物或二辛基锡-硅烷混合物。

本发明还提出制备所述的硅烷改性聚醚密封胶的方法，所述制备方法是在室温下向双轴行星搅拌釜中顺序加入树脂、增塑剂、填料、着色剂、紫外吸收剂、光稳定剂后，在真空保护下共混10-15分钟，再加入触变剂，在50-90℃真空搅拌30-60分钟。降温到50℃后加入防霉剂、除水剂、粘接促进剂、催化剂，真空搅拌15-30分钟，得到分散均匀具有触变性的改性硅烷密封胶产品。

本专利的硅烷改性聚醚密封胶，具有稳定的弹性和长效耐霉菌性能，选择更环保的增塑剂和催化剂，低气味、低毒性，适用于家装厨房、卫生间等易生霉菌场所的密封防水，替代气味大，弹性差的传统硅酮密封胶。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

本专利所描述的硅烷改性聚醚密封胶，采用MS-polymer作为基础树脂，解决了传统硅酮密封胶老化后弹性下降的问题。MS-polymer的主链是线性或者支链的大分子聚醚，端基是可水解反应的甲硅烷基团，一般含≥2个硅氧烷基，与空气中的水接触后，先水解成硅醇基团（Si-OH），接着Si-OH基团之间或者Si-OH和Si-OCH₃之间缩合，随后交联成一个以Si-O-Si键为网络交联点，交联点之间为柔性聚醚链的体型结构弹性体，聚醚主链赋予了制品良好的弹性。

本专利重点解决了硅烷改性聚醚密封胶长效耐霉菌的问题，其技术途径在于引入了与密封胶具有良好的相容性的防霉剂。

本专利重点解决了硅烷改性聚醚防霉密封胶在家装领域应用的环保健康问题，其技术途径在于选择了更加环保、毒性更低的原料：

1）选择了烷基磺酸酯类及低分子量聚醚作为硅烷改性聚醚密封胶的增塑剂，替代邻苯二甲酸酯；

2）选择了二辛基锡催化剂替代二丁基锡催化剂。

现在将参照实施例以及用于比较的对比实施例更全面地对本发明作出描述。除非另加说明，否则实施例中的“份”均是指重量份。

实施例1:

MS-polymer  S203H                      14份

MS-polymer  S303H                      15份

烷基磺酸苯酯                           16份

轻质碳酸钙                             45份                         

二氧化钛                              6.5份

苯并***紫外吸收剂                   0.22份

受阻胺光稳定剂                       0.25份

聚酰胺蜡                              0.5份

10,10’-氧代双吩恶砒                 0.03份

乙烯基三甲氧基硅烷                     1 份

γ-氨丙基三甲氧基硅烷                 1.2份

二辛基二新癸酸锡                      0.3份

实施例2：

MS-polymer  S203H                      20份

MS-polymer  S303H                      10份

聚醚PPG-2000                          17份

轻质碳酸钙                             25份

重质碳酸钙                             20份     

炭黑                                  1.7份

苯并***紫外吸收剂                   0.12份

受阻胺光稳定剂                       0.12份

氢化蓖麻油                              3份

正-丁基-1, 2-苯并异噻唑啉-3-酮       0.26份

乙烯基三甲氧基硅烷                   0.8 份

N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷   1.4份

二辛基锡-硅烷混合物                   0.6份

对比例1：

MS-polymer  S203H                      30份

邻苯二甲酸二辛酯                       14份

轻质碳酸钙                             38份

重质碳酸钙                              8份     

二氧化钛                                6份

苯并***紫外吸收剂                   0.25份

受阻胺光稳定剂                       0.25份

聚酰胺蜡                              0.8份

乙烯基三甲氧基硅烷                    0.9份

γ-氨丙基三甲氧基硅烷                 1.2份

 二乙酰丙酮基二丁基锡                 0.6份

对比例2：

市售防霉硅酮密封胶

固化后性能：

硬度：按GB/T 531.1-2008 “硫化橡胶和热塑性橡胶压入硬度试验方法 第一部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度）”评价硬度。

拉伸强度和断裂伸长率：按GB/T 528-1998 “硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定”评价拉伸强度和断裂伸长率。

耐霉菌性能：按GB/T 1741-2007“漆膜耐霉菌测定法”评价耐霉菌等级：

0级—在放大约50倍下无明显长霉；

1级—肉眼看不到或很难看到长霉，但在放大镜下可明显见到长霉；

2级—肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为10%~30%；

3级—肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为30%~60%；

4级—肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为大于60%。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种环保型防霉硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于，所述的密封胶按重量份由以下组分构成：

1) 硅烷改性聚醚树脂  20~50份，

2) 增塑剂            10~25份，

3）填料              20~60份，

4）着色剂            1~10份，

5）紫外线吸收剂      0.1~1份，

6）光稳定剂          0.1~1份，

7）触变剂            0.1~5份，

8）防霉剂            0.01~1份，

9）除水剂            0.1~2份，

10）粘接促进剂       0.1~2份，

11）催化剂           0.1~1份。

2.根据权利要求1所述的硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于，

所述硅烷改性聚醚树脂的主链是聚醚，端基是可水解的三甲氧基甲硅烷基或甲基二甲氧基甲硅烷基；

所述增塑剂是烷基磺酸酯类或低分子量聚醚；

所述填料是轻质碳酸钙、重质碳酸钙、超细滑石粉、高岭土或硅微粉其中一种或多种；

所述着色剂是二氧化钛、炭黑、铁黑或铁红；

所述紫外线吸收剂是水杨酸酯类、苯酮类、苯并***类、取代丙烯腈类或三嗪类；

所述稳定剂是受阻胺类光稳定剂；

所述触变剂是聚酰胺蜡、氢化蓖麻油或有机膨润土；

所述防霉剂是异噻唑啉酮类、10,10’-氧代双吩恶砒或苯并咪唑类；

所述除水剂是易进行水解反应硅烷偶联剂或恶唑烷类水分清除剂；

所述粘接促进剂是γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷；

所述催化剂是二辛基锡及其改性物。

3.根据权利要求2所述的硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于，所述硅烷改性聚醚树脂是kaneka公司的S203H、S303H、S327、SAX260、SAX510、SAX520或SAX530其中一种或多种。

4.根据权利要求2所述的硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于，所述催化剂是二月桂酸二辛基锡、二辛基二新癸酸锡，二辛基锡氧化物或二辛基锡-硅烷混合物。