高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶的制作方法

1.本发明属于防霉胶技术领域，具体涉及高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶。


背景技术：

2.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，很难清理干净，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。硅烷改性聚醚树脂的本身结构使得它具有良好的防霉效果，而且硅烷改性聚醚树脂具有表面可涂饰性和抗开裂性。
3.硅烷改性聚醚防霉胶的固化常使用有机锡催化剂来加快固化速度，且有机锡催化剂通常为二烷基锡，如二月桂酸二丁基锡等，施工人员经常接触会出现头晕、头痛、乏力等症状，若大剂量接触则会引起急性中毒，造成眼、鼻、喉等部位的强烈刺激，危及肝脏系统。因此，开发出新的硅烷改性聚醚密封胶的环保型催化剂是十分必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，以解决背景技术中的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，包括如下重量份原料：
7.硅烷改性聚醚树脂30-40份、重质碳酸钙20-30份、纳米碳酸钙25-35份、钛白粉3-6份、偶联剂0.7-0.9份、触变剂1-1.5份、光稳定剂0.5-1.5份和催化剂0.1-0.3份；
8.所述催化剂通过以下步骤制得：
9.步骤s1、在氮气氛围和0℃下，将叔丁醇钠加入四氢呋喃中混合，然后滴加邻溴溴苄的四氢呋喃混合溶液，升温回流反应4h，冷却至室温后加冰水淬灭，分液后用无水乙醚萃取水层，萃取相经洗涤、干燥、旋蒸后，得到中间体；
10.步骤s2、在-30℃、氮气氛围下，将中间体加入无水乙醚中搅拌混合，然后逐滴加入正丁基锂，在室温下反应4h，然后滴加三氯化铋的无水乙醚溶液，在室温下继续反应12-14h，然后用饱和氯化铵溶液洗涤，分液后用二氯甲烷萃取水层，萃取相经干燥、旋蒸、重结晶后，得到催化剂。
11.进一步地，步骤s1中所述叔丁醇钠、邻溴溴苄和四氢呋喃的用量比为10-12g:25g:150ml，所述邻溴溴苄的四氢呋喃混合溶液中，邻溴溴苄与四氢呋喃的用量比为5g:14ml。
12.进一步地，步骤s2中所述中间体、正丁基锂、三氯化铋的无水乙醚溶液和无水乙醚的用量比为12-13g:19-21ml:60ml:100ml；所述三氯化铋的无水乙醚溶液中三氯化铋与无水乙醚的用量比为8-8.1g:60ml。
n，n
’‑
羰基二咪唑和0.51g氢氧化钾，加热至90℃搅拌反应2h，得到预聚体；向预聚体中加入21g n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌0.5h，所得产物经过滤网袋过滤后密封保存，得到硅烷改性聚醚树脂；所得硅烷改性聚醚树脂的平均分子量为26000g/mol，粘度为27000mpa
·
s。
30.实施例2
31.硅烷改性聚醚树脂，通过如下步骤制得：
32.将500g聚丙二醇(ppg8000)在120℃下真空除水2h后，降温至70℃，然后加入14.2g n，n
’‑
羰基二咪唑和0.52g氢氧化钾，加热至90℃搅拌反应3h，得到预聚体；向预聚体中加入22g n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌0.5h，所得产物经过滤网袋过滤后密封保存，得到硅烷改性聚醚树脂；所得硅烷改性聚醚树脂的平均分子量为24000g/mol，粘度为21500mpa
·
s。
33.实施例3
34.硅烷改性聚醚树脂，通过如下步骤制得：
35.将500g聚丙二醇(ppg8000)在120℃下真空除水2h后，降温至70℃，然后加入15.2g n，n
’‑
羰基二咪唑和0.52g氢氧化钾，加热至90℃搅拌反应3h，得到预聚体；向预聚体中加入24g n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌0.5h，所得产物经过滤网袋过滤后密封保存，得到硅烷改性聚醚树脂；所得硅烷改性聚醚树脂的平均分子量为19600g/mol，粘度为16800mpa
·
s。
36.实施例4
37.催化剂，通过以下步骤制得：
38.步骤s1、在氮气氛围、0℃下，将10g叔丁醇钠加入150ml四氢呋喃中搅拌混合30min，然后滴加25g邻溴溴苄的70ml四氢呋喃混合溶液搅拌混合2h，然后逐渐升温至76℃回流反应4h，冷却至室温后，缓慢加入100ml冰水使反应液猝灭，用分液漏斗分液后，用无水乙醚萃取水层三次，合并萃取相后用饱和氯化铵溶液洗涤，用无水硫酸钠干燥后，旋蒸，得到无色油状物的中间体；
39.步骤s2、在-30℃、氮气氛围下，将12g中间体加入100ml无水乙醚中搅拌混合30min，逐滴加入19ml正丁基锂，在室温下反应4h，然后在-78℃、氨气氛围下，滴加60ml三氯化铋(8g)的无水乙醚溶液，升温至室温反应12h，然后用饱和氯化铵溶液洗涤三次，分液后用二氯甲烷萃取水层三次，合并萃取相后用无水硫酸钠干燥、旋蒸、重结晶后，得到催化剂。
40.实施例5
41.催化剂，通过以下步骤制得：
42.步骤s1、在氮气氛围、0℃下，将11g叔丁醇钠加入150ml四氢呋喃中搅拌混合30min，然后滴加25g邻溴溴苄的70ml四氢呋喃混合溶液搅拌混合2h，然后逐渐升温至76℃回流反应4h，冷却至室温后，缓慢加入100ml冰水使反应液猝灭，用分液漏斗分液后，用无水乙醚萃取水层三次，合并萃取相后用饱和氯化铵溶液洗涤，用无水硫酸钠干燥后，旋蒸，得到无色油状物的中间体；
43.步骤s2、在-30℃、氮气氛围下，将13g中间体加入100ml无水乙醚中搅拌混合30min，逐滴加入21ml正丁基锂，在室温下反应4h，然后在-78℃、氨气氛围下，滴加60ml三氯化铋(8.1g)的无水乙醚溶液，升温至室温反应14h，然后用饱和氯化铵溶液洗涤三次，分液
后用二氯甲烷萃取水层三次，合并萃取相后用无水硫酸钠干燥、旋蒸、重结晶后，得到催化剂。
44.实施例6
45.本实施例提供一种高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，通过以下步骤制得：
46.将30重量份实施例1制得的硅烷改性聚醚树脂、20重量份重质碳酸钙、25重量份纳米碳酸钙和3重量份钛白粉加入行星搅拌机中，在120℃真空脱水2h，降温至40℃以下后，加入0.7重量份kh-560、1重量份聚酰胺蜡、0.5重量份巴斯夫770和0.1重量份实施例4制得的催化剂，常温搅拌混合30min，出料得到高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶。
47.实施例7
48.本实施例提供一种高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，通过以下步骤制得：
49.将35重量份实施例2制得的硅烷改性聚醚树脂、25重量份重质碳酸钙、30重量份纳米碳酸钙和5重量份钛白粉加入行星搅拌机中，在120℃真空脱水2h，降温至40℃以下后，加入0.8重量份z-6040、1.2重量份氢化蓖麻油、1重量份巴斯夫326和0.2重量份实施例5制得的催化剂，常温搅拌混合30min，出料得到高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶。
50.实施例8
51.本实施例提供一种高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，通过以下步骤制得：
52.将40重量份实施例3制得的硅烷改性聚醚树脂、30重量份重质碳酸钙、35重量份纳米碳酸钙和6重量份钛白粉加入行星搅拌机中，在120℃真空脱水2h，降温至40℃以下后，加入0.9重量份a-187、1.5重量份氢化蓖麻油、1.5重量份巴斯夫uv-9和0.3重量份实施例5制得的催化剂，常温搅拌混合30min，出料得到高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶。
53.对比例1
54.本对比例与实施例7相比，使用普通市售的硅烷改性聚醚树脂来制备防霉胶，其余原料用量和步骤均相同。
55.对比例2
56.本对比例与实施例7相比，使用kh-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)作为偶联剂替换z-6040，其余原料用量和步骤均相同。
57.对比例3
58.本对比例与实施例7相比，选用二月桂酸二丁基锡作为催化剂替换实施例5制得的催化剂，其余原料用量和步骤均相同。
59.对实施例6-实施例8和对比例1-对比例3制得的防霉胶进行性能测试，其中，表干时间按照gb/t 13477.5-2017标准进行检测；拉伸强度和断裂伸长率按gb/t 528-2009标准进行检测；邵氏硬度按照gb/t 531.1-2008标准采用硬度计进行检测；耐黄变性按照将防霉胶放在紫外老化箱中照射500h观察颜色变化进行测试；结果如表1所示：
60.表1
61.项目实施例6实施例7实施例8对比例1对比例2对比例3表干时间/min222324242322
拉伸强度/mpa0.850.830.790.620.840.85断裂伸长率/％374380386453379382邵氏硬度a28.328.728.518.628.628.4耐黄变性能白色白色白色白色微黄白色
62.由表1数据可以看出，实施例6-实施例8相比于对比例1-对比例3制得的防霉胶固化后具有较高的硬度，同时还具有优异的力学性能和耐黄变性能，与有机锡催化剂相比具有相似的表干时间，能够达到同样的催化固化效果。
63.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
64.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，包括如下重量份原料：硅烷改性聚醚树脂30-40份、重质碳酸钙20-30份、纳米碳酸钙25-35份、钛白粉3-6份、偶联剂0.7-0.9份、触变剂1-1.5份、光稳定剂0.5-1.5份和催化剂0.1-0.3份；所述催化剂通过以下步骤制得：步骤s1、在氮气氛围和0℃下，将叔丁醇钠加入四氢呋喃中混合，然后滴加邻溴溴苄的四氢呋喃混合溶液，升温回流反应4h，冷却至室温后加冰水淬灭，分液后用无水乙醚萃取水层，萃取相经洗涤、干燥、旋蒸后，得到中间体；步骤s2、在-30℃、氮气氛围下，将中间体加入无水乙醚中搅拌混合，然后逐滴加入正丁基锂，在室温下反应4h，然后滴加三氯化铋的无水乙醚溶液，在室温下继续反应12-14h，然后用饱和氯化铵溶液洗涤，分液后用二氯甲烷萃取水层，萃取相经干燥、旋蒸、重结晶后，得到催化剂。2.根据权利要求1所述的高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，所述叔丁醇钠、邻溴溴苄和四氢呋喃的用量比为10-12g:25g:150ml，所述邻溴溴苄的四氢呋喃混合溶液中，邻溴溴苄与四氢呋喃的用量比为5g:14ml。3.根据权利要求1所述的高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，所述中间体、正丁基锂、三氯化铋的无水乙醚溶液和无水乙醚的用量比为12-13g:19-21ml:60ml:100ml；所述三氯化铋的无水乙醚溶液中三氯化铋与无水乙醚的用量比为8-8.1g:60ml。4.根据权利要求1所述的高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，所述硅烷改性聚醚树脂通过如下步骤制得：将聚丙二醇干燥后，加入n，n
’‑
羰基二咪唑和氢氧化钾，加热至90℃搅拌反应2-3h，得到预聚体；向预聚体中加入n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌反应0.5h，反应产物经过滤后，得到硅烷改性聚醚树脂。5.根据权利要求4所述的高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，所述聚丙二醇与n，n'-羰基二咪唑的摩尔比为1:1.3-1.5；所述氢氧化钾的用量为聚丙二醇和n，n'-羰基二咪唑质量之和的0.1％。6.根据权利要求4所述的高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，所述n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷与预聚体的摩尔比为2:1。7.根据权利要求1所述的高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，所述偶联剂为γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。8.根据权利要求1所述的高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，所述触变剂为聚酰胺蜡、氢化蓖麻油中的一种或两种混合。9.根据权利要求1所述的高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，所述光稳定剂为巴斯夫770、巴斯夫326、巴斯夫uv-9、巴斯夫540中的一种或多种混合组成。10.根据权利要求1所述的高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，其特征在于，所述高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶通过以下步骤制得：将硅烷改性聚醚树脂、重质碳酸钙、纳米碳酸钙、钛白粉加入行星搅拌机中，在120℃真空脱水2h，降温至40℃以下后，加入偶联剂、触变剂、光稳定剂和催化剂，常温搅拌混合30min，出料得到高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶。

技术总结
本发明公开了高硬度高光泽环保型硅烷改性聚醚防霉胶，属于防霉胶技术领域，包括如下重量份原料：硅烷改性聚醚树脂30-40份、重质碳酸钙20-30份、纳米碳酸钙25-35份、钛白粉3-6份、偶联剂0.7-0.9份、触变剂1-1.5份、光稳定剂0.5-1.5份和催化剂0.1-0.3份；通过以下步骤制得：将硅烷改性聚醚树脂、重质碳酸钙、纳米碳酸钙、钛白粉加入行星搅拌机中，干燥、降温后，加入余下原料，常温搅拌混合，出料得到硅烷改性聚醚防霉胶；本发明配方的硅烷改性聚醚防霉胶邵氏硬度高、光泽高，具有较好的装饰效果，使用有机铋类催化剂更加绿色环保，且具有优异的耐黄变性能。黄变性能。


技术研发人员：毛志富
受保护的技术使用者：黄山市天马科技有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/4