CN109735303A - 一种硅烷改性防霉胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种制备硅烷改性防霉胶的方法，其包括在第一温度下，均匀混合增塑剂和含钙填料，且在真空条件下对混合物体系进行负压脱水，得到第一反应混合物；在第二温度下，均匀混合第一反应混合物、硅烷改性树脂、防霉剂及其它助剂，得到第二反应混合物；在第三温度下，均匀混合第二反应混合物和催化剂，得到所述硅烷改性防霉胶。本文还涉及通过如上所述的方法制备的硅烷改性防霉胶。本申请的硅烷改性防霉胶材料常温下粘度较低，无色无味，在制备防霉胶产品中，其稳定性优异，遇水汽固化交联，环保无污染。

Description

一种硅烷改性防霉胶及其制备方法

技术领域

本申请涉及密封胶技术领域。具体来说，本申请涉及一种硅烷改性防霉胶及其制备方法。

背景技术

密封胶产品广泛应用于家庭装修的各个方面，尤其是对厨房和卫生间有缝隙的地方，比如门套四周、台面。只要与墙面或地面相接触的地方，都可以使用密封胶。密封胶的使用给厨卫用品带来了有效的保护，且整体提升室内美观效果。

但是，常规密封胶的使用，也导致了一系列问题。例如，居住一两个月就发现台盆与地板接缝处，马桶与地板接缝处的胶发霉了。发霉后的胶呈现黑乌乌的一片，不仅恶心还有臭味泛出，用刷子难以刷掉。密封胶发霉的主要原因是遭到霉菌等多种生物体的破坏,霉菌侵蚀，造成胶体色变、发黏、穿孔、破坏和剥落，失去附着力，影响密封胶的保护性能及材料的整洁和外观，降低力学性能，缩短使用寿命，给环境卫生造成危害。

为解决这种由于密封胶受霉菌攻击导致的霉变及胶体发黑的现象，具有防霉功效的密封胶产品就显得尤为重要。同时，由于其独特的树脂原材料结构及配方体系，硅烷改性密封胶具有安全环保、不含游离异氰酸酯、低VOC、高效附着力等优点。

因此，本领域迫切需要开发一种硅烷改性防霉胶及其制备方法。

发明内容

本申请之目的在于提供一种硅烷改性防霉胶材料，从而解决上述现有技术中的技术问题。本申请之目的还在于提供一种制备硅烷改性防霉胶材料的方法。在本文所述的制备硅烷改性防霉胶材料的方法中，首先将增塑剂及钙粉在高温下脱水，然后添加硅烷改性树脂及其它助剂小料，搅拌均匀得到硅烷改性防霉胶。

本申请的硅烷改性防霉胶材料不含游离异氰酸酯，环保无污染。本申请的硅烷改性防霉胶材料所配制的硅烷改性防霉胶产品在一定的温度及湿度的情况下可发生交联反应从而达到粘接密封的性能。同时不释放有毒有害气体，不释放油类物质，极大改善了硅烷改性防霉胶对基材的粘接性能。

为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种制备硅烷改性防霉胶的方法，所述方法包括下述步骤：

S1：在第一温度下，均匀混合增塑剂和含钙填料，且在真空条件下对混合物体系进行负压脱水，得到第一反应混合物；

S2：在第二温度下，均匀混合第一反应混合物、硅烷改性树脂、防霉剂及其它助剂，得到第二反应混合物；

S3：在第三温度下，均匀混合第二反应混合物和催化剂，得到所述硅烷改性防霉胶；

其中所述硅烷改性树脂官能度为2，颜色澄清透明，标准条件下粘度为40000-60000mPa·s。

在第一方面的一种实施方式中，所述第一温度为100-120℃，优选地为105-115℃；

和/或，所述第二温度为低于50℃；

和/或，所述第三温度为低于50℃。

在第一方面的一种实施方式中，步骤S1中的负压脱水时间为4-6小时；

和/或，所述步骤S2中的混合通过搅拌实现，混合时间为0.5-1小时；

和/或，所述步骤S3中的混合通过搅拌实现，混合时间为0.5-1小时。

在第一方面的一种实施方式中，步骤S1中所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯DINP、邻苯二甲酸二异癸酯DIDP或邻苯二甲酸二丁酯DBP；

和/或，步骤S1中所述的含钙填料为轻质碳酸钙。

在第一方面的一种实施方式中，步骤S2中硅烷改性树脂为920R；

所述防霉剂为PCMX、DS-100、Rocima 361或OIT-W中的一种或几种；

和/或，步骤S2中，所述其它助剂包括抗老化剂、吸水剂、粘接促进剂或气硅中的一种或几种。

在第一方面的一种实施方式中，以重量为基准计，在所述步骤S1中，所述增塑剂及含钙填料重量占所有原料总重量的50％-55％。

在第一方面的一种实施方式中，以重量为基准计，在所述步骤S2中，硅烷改性树脂、防霉剂及其它助剂的重量占所有原料总重量的45％-50％。

在第一方面的一种实施方式中，以重量为基准计，在所述步骤S3中，催化剂的重量占所有原料总重量的0.1％-0.2％。

在第一方面的一种实施方式中，步骤S3中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡DY-12、DY-5505、DY-5508、有机铋催化剂DY-20、环保锌催化剂DY-5350中的一种。

在第二方面中，本申请提供一种通过如第一方面所述的制备硅烷改性防霉胶的方法所制备的硅烷改性防霉胶。

在第二方面的一种实施方式中，所述硅烷改性防霉胶材料在空气中潮气固化养护一周,凝胶的防霉等级为0级或1级。

在第二方面的一种实施方式中，以重量份数为基准计，所述硅烷改性防霉胶由以下原料组分制成：20份增塑剂、40份含钙填料、25份硅烷改性树脂、0.5份抗老化剂、1.5份除水剂、1份粘接促进剂、2份气相二氧化硅、0.5份防霉剂和0.2份催化剂。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于本申请的硅烷改性防霉胶材料常温下粘度较低，无色无味，在制备的防霉胶产品中，其稳定性优异，遇水汽固化交联，环保无污染。

具体实施方式

除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101,102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1.这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数值范围尤其提供了含钙填料含量，搅拌温度，以及这些组分的各种特征和性质。

关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。

术语“包含”，“包括”，“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在，且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问，除非明确说明，否则本申请中所有使用术语“包含”，“包括”，或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反，除了对操作性能所必要的那些，术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明，否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。

在第一方面中，本申请提供一种制备硅烷改性防霉胶材料的方法，所述方法可包括下述步骤：

S1:在100-120℃的温度下，使增塑剂及钙粉充分搅拌均匀，真空条件下对混合物体系进行负压脱水；

S2：在低于50℃的温度下，加入硅烷改性树脂及其它助剂小料，搅拌均匀得中间预混物；

S3:在低于50℃的温度下，加入催化剂，搅拌均匀得到硅烷改性密封胶成品材料；

其中所述硅烷改性树脂官能度为2，颜色澄清透明，标准条件下粘度为40000-60000mPa·s。

在第一方面的一种实施方式中，增塑剂及钙粉充分混合均匀。

在第一方面的一种实施方式中，对增塑剂及钙粉的混合物进行加温至100-120℃。

在第一方面的一种实施方式中，对增塑剂及钙粉的混合物进行真空脱水。

在第一方面的一种实施方式中，所述第一预定时间为4-6小时。

在第一方面的一种实施方式中，所述第二预定时间为0.5-1小时；和/或所述第三预定时间为0.5-1小时。

在第一方面的一种实施方式中，所述原材料包含硅烷改性树脂、DINP、钙粉、抗老化剂、防霉剂、吸水剂、粘接促进剂、气硅及催化剂等原材料。

在第一方面的一种实施方式中，在所述步骤S1中，所述增塑剂及钙粉重量占比为50％-55％。

在第一方面的一种实施方式中，在所述步骤S2中，硅烷封端树脂、防霉剂及其它小料助剂的添加量为45％-50％。

在第一方面的一种实施方式中，在所述步骤S3中，催化剂的添加量为0.1％-0.2％。

在第二方面中，本申请提供一种通过如第一方面所述的制备改性硅烷防霉胶材料的方法来制备的硅烷改性防霉胶材料。

在第二方面的一种实施方式中，所述硅烷改性防霉胶材料在空气中潮气固化养护一周。

在一种具体实施方式中，本申请提供了一种改性硅烷防霉胶材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)在100-120℃的温度下，使增塑剂及钙粉充分搅拌均匀，真空条件下对混合物体系进行负压脱水；

(2)在低于50℃的温度下，加入硅烷改性树脂、防霉剂及其它助剂小料，搅拌均匀得中间预混物；

(3)在低于50℃的温度下，加入催化剂，搅拌均匀得到硅烷改性密封胶成品材料；

步骤(1)中，所述增塑剂为常规市售的增塑剂。较佳地，邻苯二甲酸二异壬酯DINP由埃克森美孚化工商务(上海)有限公司提供。

步骤(1)中，所述钙粉为市售常规钙粉。较佳地，所述钙粉为轻质碳酸钙PCC-P,由广西桂林金山化工有限责任公司提供。

步骤(1)中，所述增塑剂及钙粉的混合温度为本领域常规温度，较佳地为小于40℃。

步骤(1)中，所述增塑剂及钙粉的混合后，蒸汽加热，控制温度在100-120摄氏度之间，较佳地为105-115℃。

步骤(1)中，真空减压除水，较佳地开始升温时开始脱水，压力保持在-0.1MPa。

步骤(1)中，较佳地，真空减压除水时间为4-6小时。

步骤(2)中，所述硅烷改性树脂及其它小料助剂分别为硅烷改性树脂920R、抗老化助剂B75、粘接促进剂Dynasylan 1189、气相二氧化硅Aerosil R974,除水剂Silquest A-171。较佳地，所述硅烷改性树脂920R由上海东大化学有限公司提供；B75由巴斯夫股份有限公司提供；Dynasylan 1189及Aerosil R974由赢创特种化学(上海)有限公司提供；Silquest A-171由迈图高新材料集团提供。

步骤(2)中，防霉剂分别为PCMX,DS-100,Rocima 361，OIT-W。较佳地，PCMX由广州云丽生物科技有限公司提供，DS-100由汉德森化工制品有限公司提供，Rocima 361由上海慎则化工科技有限公司提供，OIT-W由广州润宏化工有限公司提供。

步骤(2)中，较佳地，硅烷改性树脂及其它小料助剂添加温度小于50℃。

步骤(2)中，较佳地，硅烷改性树脂及其它小料助剂添加后，在500r/min下高速搅拌0.5-1h。

步骤(2)中，搅拌分散过程中，需要通循环水冷却，保持釜体温度低于50℃。

步骤(3)中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，较佳地由上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供。

步骤(3)中，催化剂添加温度小于50℃。

步骤(3)中，搅拌分散过程中，需要通循环水冷却，保持釜体温度低于50℃。

步骤(3)中，较佳地，催化剂添加后，高速搅拌0.5-1h。

在一种具体实施方式中，本申请还提供了上述制备方法制得的硅烷改性防霉胶材料。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本申请各较佳实例。

实施例

下面将结合本申请的实施例，对本申请的技术方案进行清楚和完整的描述。如无特别说明，所用的试剂和原材料都可通过商业途径购买。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

下述实施例中，邻苯二甲酸二异壬酯DINP较佳地由埃克森美孚化工商务(上海)有限公司提供。

轻质碳酸钙PCC-P由广西桂林金山化工有限责任公司提供。

硅烷改性树脂920R由上海东大化学有限公司提供。

B75由巴斯夫股份有限公司提供。

Dynasylan 1189及Aerosil R974由赢创特种化学(上海)有限公司提供。

Silquest A-171由迈图高新材料集团提供。

二月桂酸二丁基锡由上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供。

PCMX由广州云丽生物科技有限公司提供。

DS-100由汉德森化工制品有限公司提供。

Rocima 361由上海慎则化工科技有限公司提供。

OIT-W由广州润宏化工有限公司提供。

下述实施中，均在一个行星搅拌器内进行。

实施例1

一种硅烷改性防霉胶材料，其由如下制备方法制得：

(1)将20g DINP与40g PCC-P投入反应釜，在500r/min下高速搅拌同时通蒸汽升温至110℃，负压抽真空脱水4小时，检测水分合格后，降温至50℃后分别加入25g 920R,0.5gB75,1.5g Silquest A-171,1g Dynasylan 1189,2g Aerosil R974,0.5g PCMX搅拌均匀并通冷却水循环降温。

(2)1小时后，在低于50℃下加入0.2g二月桂酸二丁基锡，冷却水循环条件下搅拌半小时后出料，即得。

实施例2

一种硅烷改性防霉胶材料，其由如下制备方法制得：

(1)将20g DINP与40g PCC-P投入反应釜，在500r/min下高速搅拌同时通蒸汽升温至110℃，负压抽真空脱水4小时，检测水分合格后，降温至50℃后分别加入25g 920R,0.5gB75,1.5g Silquest A-171,1g Dynasylan 1189,2g Aerosil R974,0.5g DS-100搅拌均匀并通冷却水循环降温。

(2)1小时后，在低于50℃下加入0.2g二月桂酸二丁基锡，冷却水循环条件下搅拌半小时后出料，即得。

实施例3

一种硅烷改性防霉胶材料，其由如下制备方法制得：

(1)将20g DINP与40g PCC-P投入反应釜，在500r/min下高速搅拌同时通蒸汽升温至110℃，负压抽真空脱水4小时，检测水分合格后，降温至50℃后分别加入25g 920R,0.5gB75,1.5g Silquest A-171,1g Dynasylan 1189,2g Aerosil R974,0.5g Rocima 361搅拌均匀并通冷却水循环降温。

(2)1小时后，在低于50℃下加入0.2g二月桂酸二丁基锡，冷却水循环条件下搅拌半小时后出料，即得。

实施例4

一种硅烷改性防霉胶材料，其由如下制备方法制得：

(1)将20g DINP与40g PCC-P投入反应釜，在500r/min下高速搅拌同时通蒸汽升温至110℃，负压抽真空脱水4小时，检测水分合格后，降温至50℃后分别加入25g 920R,0.5gB75,1.5g Silquest A-171,1g Dynasylan 1189,2g Aerosil R974,0.5g OIT-W搅拌均匀并通冷却水循环降温。

(2)1小时后，在低于50℃下加入0.2g二月桂酸二丁基锡，冷却水循环条件下搅拌半小时后出料，即得。

在25℃下，分别测试实施例1-4的硅烷改性防霉胶材料在空气中潮气固化养护一周后的防霉等级，测试结果如下表1所示。

表1.硅烷改性防霉胶性能数据

样品	防霉等级
		实施例1	0级
实施例2	0级
		实施例3	1级
实施例4	1级

上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都本申请的范围之内。

Claims (10)

1.一种制备硅烷改性防霉胶的方法，所述方法包括下述步骤：

S1：在第一温度下，均匀混合增塑剂和含钙填料，且在真空条件下对混合物体系进行负压脱水，得到第一反应混合物；

S2：在第二温度下，均匀混合第一反应混合物、硅烷改性树脂、防霉剂及其它助剂，得到第二反应混合物；

S3：在第三温度下，均匀混合第二反应混合物和催化剂，得到所述硅烷改性防霉胶；

其中所述硅烷改性树脂官能度为2，颜色澄清透明，标准条件下粘度为40000-60000mPa·s。

2.如权利要求1所述的制备硅烷改性防霉胶的方法，其特征在于，所述第一温度为100-120℃，优选地为105-115℃；

和/或，所述第二温度为低于50℃；

和/或，所述第三温度为低于50℃。

3.如权利要求1所述的制备硅烷改性防霉胶的方法，其特征在于，步骤S1中的负压脱水时间为4-6小时；

和/或，所述步骤S2中的混合通过搅拌实现，混合时间为0.5-1小时；

和/或，所述步骤S3中的混合通过搅拌实现，混合时间为0.5-1小时。

4.如权利要求1所述的制备硅烷改性防霉胶的方法，其特征在于，步骤S1中所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯DINP、邻苯二甲酸二异癸酯DIDP或邻苯二甲酸二丁酯DBP；

和/或，步骤S1中所述的含钙填料为轻质碳酸钙。

5.如权利要求1所述的制备硅烷改性防霉胶的方法，其特征在于，步骤S2中硅烷改性树脂为920R；

和/或，所述防霉剂为PCMX、DS-100、Rocima 361或OIT-W中的一种或几种；

和/或，步骤S2中，所述其它助剂包括抗老化剂、吸水剂、粘接促进剂或气硅中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的制备硅烷改性防霉胶的方法，其特征在于，以重量为基准计，在所述步骤S1中，所述增塑剂及含钙填料重量占所有原料总重量的50％-55％；

和/或，在所述步骤S2中，硅烷改性树脂、防霉剂及其它助剂的重量占所有原料总重量的45％-50％；

和/或，在所述步骤S3中，催化剂的重量占所有原料总重量的0.1％-0.2％。

7.如权利要求1所述的制备硅烷改性防霉胶的方法，其特征在于，步骤S3中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡DY-12、DY-5505、DY-5508、有机铋催化剂DY-20、环保锌催化剂DY-5350中的一种。

8.一种通过如权利要求1-7中任一项所述的制备硅烷改性防霉胶的方法所制备的硅烷改性防霉胶。

9.如权利要求8所述的硅烷改性防霉胶，其特征在于，所述硅烷改性防霉胶材料在空气中潮气固化养护一周,凝胶的防霉等级为0级或1级。

10.如权利要求8所述的硅烷改性防霉胶，其特征在于，以重量份数为基准计，所述硅烷改性防霉胶由以下原料组分制成：20份增塑剂、40份含钙填料、25份硅烷改性树脂、0.5份抗老化剂、1.5份除水剂、1份粘接促进剂、2份气相二氧化硅、0.5份防霉剂和0.2份催化剂。