本發(fā)明屬于硅橡膠用助劑,具體涉及一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑及其制備方法。
背景技術(shù):
1、硅酮膠又稱硅橡膠,廣泛應用于建筑工程和裝飾裝修的粘接、填縫、接縫、密封和防水、補強等領(lǐng)域。硅酮膠本身為無色,為賦予硅酮膠不同的顏色,需加入色粉以提高其顏色豐富性。然而,由于硅酮膠具有強烈的疏水疏油特性,單純的色粉在硅酮膠中的分散效果較差,色粉難以被硅酮膠基料所潤濕和分散,導致色粉聚集和著色強度下降。
2、為提高色粉在硅酮膠基料中的分散效果,行業(yè)內(nèi)普遍是先將色粉與有機硅增塑劑混合來制備著色劑,以達到預先對色粉進行潤濕的效果。如專利cn?114149767?a公開了一種耐候耐溫無機硅酮膠色漿,包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分:硅酮樹脂40~50份,復合無機顏料40~60份,增塑劑10~15份,潤濕劑5~7份,分散劑2~5份,硅烷偶聯(lián)劑0.5~1份;所述復合無機顏料包括鈦鉻顏料、鈦鎳顏料和鈷系顏料中的一種或多種;所述硅酮樹脂包括二羥基聚硅氧烷和/或十二甲基環(huán)六硅氧烷。通過二羥基聚硅氧烷和/或十二甲基環(huán)六硅氧烷,配合硅烷偶聯(lián)劑,提高了復合無機顏料分散均勻性。然而其采用的增塑劑為無反應活性的聚二甲基硅氧烷,與色漿的結(jié)合力較弱,在與硅酮膠基料進行混合的過程中,仍無法避免色粉聚集;同時低粘度的聚二甲基硅氧烷對硅酮膠的強度具有不利影響。
3、另外,硅酮膠在潮濕的環(huán)境下使用,容易受到微生物的侵害,從而導致發(fā)霉、變色、發(fā)黑的現(xiàn)象,為賦予硅酮膠抗菌防霉特性,普遍是通過加入無機或有機的抗菌防霉劑以達到相應的抗菌防霉效果。然而抗菌防霉劑的加入同樣需要考慮在硅酮膠體系中的分散性效果及對硅酮膠力學強度的影響。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足之處,本發(fā)明的首要目的在于提供一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法。
2、本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過上述方法制備得到的抗菌防霉著色劑。
3、本發(fā)明的再一目的在于提供上述抗菌防霉著色劑在脫醇型硅酮膠中的應用。
4、本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
5、一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法,包括如下制備步驟:
6、(1)將無機色粉、硅酸酯和二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨加入到溶劑中攪拌混合均勻,升溫至40~80℃,然后滴加氨水攪拌反應,反應完成后真空干燥,得到季銨鹽改性tq硅樹脂包覆無機色粉;
7、(2)將所得季銨鹽改性tq硅樹脂包覆無機色粉與羥基硅油混合分散均勻,得到用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑。
8、優(yōu)選地,所述無機色粉包括碳粉、鈦白粉、氧化鋅粉或氧化鐵系列色粉等。
9、優(yōu)選地,所述硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯。
10、優(yōu)選地,所述無機色粉、硅酸酯和二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨加入的質(zhì)量比為100:10~30:10~30。
11、優(yōu)選地,所述溶劑為甲醇、乙醇或丙醇。
12、優(yōu)選地,所述氨水的質(zhì)量濃度為25%~28%,氨水的加入量為硅酸酯和二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨總質(zhì)量的10%~50%。
13、優(yōu)選地,所述羥基硅油的羥基含量為0.5%~10%(wt.%),粘度為15~200mm2/s(25℃)。
14、優(yōu)選地,所述季銨鹽改性tq硅樹脂包覆無機色粉與羥基硅油混合的質(zhì)量比為100:50~200。
15、更優(yōu)選地,所述季銨鹽改性tq硅樹脂包覆無機色粉與羥基硅油混合分散均勻的方法為:將季銨鹽改性tq硅樹脂包覆無機色粉與羥基硅油加入到甲基環(huán)硅氧烷中加熱攪拌進行均勻化處理,然后真空脫除甲基環(huán)硅氧烷,得到用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑。
16、優(yōu)選地,所述甲基環(huán)硅氧烷為六甲基環(huán)三硅氧烷(d3)、八甲基環(huán)四硅氧烷(d4)、十甲基環(huán)五硅氧烷(d5)或二甲基硅氧烷混合環(huán)體(dmc);所述甲基環(huán)硅氧烷的加入量為羥基硅油質(zhì)量的50%~200%;所述加熱攪拌進行均勻化處理的溫度為60~100℃,時間為1~4h。
17、一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑,通過上述方法制備得到。
18、上述抗菌防霉著色劑在脫醇型硅酮膠中的應用。
19、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
20、(1)本發(fā)明采用季銨鹽改性tq硅樹脂對無機色粉進行包覆改性,一方面tq硅樹脂與無機色粉的附著力強,且與硅酮膠基料的相容性好,可以有效提高無機色粉在硅酮膠基料中的分散效果,降低色粉的聚集,提高著色效果;另一方面對無機色粉進行季銨鹽包覆改性,其陽離子特性可以顯著降低色粉粒子間的吸引附聚,提高分散效果;再一方面通過引入季銨鹽可以賦予硅酮膠明顯的抗菌防霉特性。
21、(2)本發(fā)明的抗菌防霉著色劑采用羥基硅油作為增塑劑,其可直接參與脫醇型硅酮膠的化學交聯(lián)反應,對脫醇型硅酮膠的力學性能無不利影響。
22、(3)本發(fā)明通過進一步將季銨鹽改性tq硅樹脂包覆無機色粉與羥基硅油加入到甲基環(huán)硅氧烷中加熱攪拌進行均勻化處理,通過甲基環(huán)硅氧烷對tq硅樹脂的溶脹作用和對羥基硅油的溶解作用,可以顯著促進羥基硅油在tq硅樹脂包覆層中的半互穿網(wǎng)絡形成,從而在參與脫醇型硅酮膠的化學交聯(lián)反應過程中更好的形成補強結(jié)構(gòu),達到良好的補強效果。
1.一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法,其特征在于,包括如下制備步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法,其特征在于,所述無機色粉包括碳粉、鈦白粉、氧化鋅粉或氧化鐵系列色粉;所述硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法,其特征在于,所述無機色粉、硅酸酯和二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨加入的質(zhì)量比為100:10~30:10~30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法,其特征在于,所述溶劑為甲醇、乙醇或丙醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法,其特征在于,所述氨水的質(zhì)量濃度為25%~28%,氨水的加入量為硅酸酯和二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨總質(zhì)量的10%~50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法,其特征在于,所述羥基硅油的羥基含量為0.5%~10%,粘度為15~200mm2/s;所述季銨鹽改性tq硅樹脂包覆無機色粉與羥基硅油混合的質(zhì)量比為100:50~200。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法,其特征在于,所述季銨鹽改性tq硅樹脂包覆無機色粉與羥基硅油混合分散均勻的方法為:將季銨鹽改性tq硅樹脂包覆無機色粉與羥基硅油加入到甲基環(huán)硅氧烷中加熱攪拌進行均勻化處理,然后真空脫除甲基環(huán)硅氧烷,得到用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑的制備方法,其特征在于,所述甲基環(huán)硅氧烷為六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷或二甲基硅氧烷混合環(huán)體;所述甲基環(huán)硅氧烷的加入量為羥基硅油質(zhì)量的50%~200%;所述加熱攪拌進行均勻化處理的溫度為60~100℃,時間為1~4h。
9.一種用于硅酮膠的抗菌防霉著色劑,其特征在于,通過權(quán)利要求1~8任一項所述的方法制備得到。
10.權(quán)利要求9所述的抗菌防霉著色劑在脫醇型硅酮膠中的應用。