本发明属于密封胶/粘合剂技术领域，具体涉及一种复合防霉硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法和应用。
背景技术：
随着经济水平的提高，人们的生活质量越来越好，对家庭装修也越来越注重美观。家庭厨房卫浴虽然面积小，但橱柜、水槽周边均使用密封胶来密封，以实现稳固又美观的目的，因此使用的防水防霉密封胶的量较多。有机硅密封胶以其优异的耐候性能、良好的弹性，被广泛用于厨房、浴室的卫生洁具及台面、墙体、家具之间接缝的防水密封。但是，普通的硅酮密封胶含有较多的硅油、烷烃增塑剂、交联剂等小分子物质，长期处于潮湿环境中，防霉剂不断随着小分子物质析出，防霉失效导致胶体表面生长出黑曲霉、黄曲霉等霉菌，与人体接触引发过敏反应以及传播其他疾病，危害人体的健康安全。因此普通的硅酮密封胶在厨房、浴室的使用也就受到了相应的限制，防霉密封胶的开发也成了市场需求的必然。
目前国内市场上的一些具备防霉功能的硅酮胶产品，均存在一些缺陷，比如固化后黄变、防霉剂相容性差、防霉时间短、添加防霉剂后胶料的储存稳定性下降或变色等。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术存在的缺陷和不足，为此，本发明提出一种复合防霉硅烷改性聚醚密封胶，具有防霉性持久、不变色、力学性能优异等特点。
本发明还提供一种复合防霉硅烷改性聚醚密封胶及其应用。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
本发明的第一方面是提供一种复合防霉硅烷改性聚醚密封胶，包括如下制备原料：
硅烷改性聚醚聚合物、填料、助剂、无机防霉剂和有机防霉剂，所述无机防霉剂包括纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的至少一种，所述有机防霉剂包括含氮杂环酚醇、异噻唑啉酮类、苯并异噻唑啉酮、吡啶硫铜锌、碘代丙炔基氨甲酸丁酯中的至少一种。
相对于现有技术，本发明在密封胶中同时加入无机防霉剂和有机防霉剂，通过两种防霉剂的协同作用实现长效防霉的目的。无机防霉剂的存在可降低有机防霉剂对密封胶力学性能的负面作用，改善密封胶的力学性能。同时，发明人发现，当防霉剂选用不当会引起密封胶体系的变色反应，而本发明通过将特定种类的有机防霉剂和无机防霉剂进行搭配，可避免变色问题。
所述助剂包括增塑剂、触变剂、吸水剂、偶联剂、稳定剂和催化剂。
所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶包括以下质量份的制备原料：
优选地，所述硅烷改性聚醚聚合物粘度为10000～50000mpa·s。密封胶中的树脂选用或复配不当，会导致体系交联密度过低，模量偏低，表面粘手严重，密封胶使用过程中会出现浸水粘结性差或表面沾灰的情况。本发明选用硅烷封端聚醚聚合物作为防霉胶的主要成分之一，赋予密封胶致密的交联结构和抗菌防霉性能，赋予力学性能和基材粘结性。
在一些优选的实施例中，所述硅烷改性聚醚聚合物包括sax260、sax400、sax510、sax520、sax530中的至少一种。
优选地，所述增塑剂包括聚醚多元醇(ppg2000、ppg3000)、邻苯二甲酸二异壬酯(dinp)、邻苯二甲酸二异癸酯(didp)、对苯二甲酸二辛酯(dotp)中的至少一种。
优选地，所述流变剂包括疏水型气相二氧化硅、聚酰胺蜡中的至少一种。
优选地，所述吸水剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
优选地，所述氨基硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n,n二乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
优选地，所述稳定剂包括光稳定剂、抗氧剂中的至少一种。
更优选地，所述稳定剂为光稳定剂和抗氧剂的复配混合物，所述光稳定剂和抗氧剂的复配质量比例为1～2:1。
所述光稳定剂包括聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯(tinuvin622)、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯(tinuvin770)、2-(2h-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚(tinuvin329)中的至少一种，所述抗氧剂包括3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八碳醇酯(irganox1076)、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯(irganox245)中的至少一种。
优选地，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、螯合锡中的至少一种。
本发明的第二方面是提供上述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，包括如下步骤：
按配方量将增塑剂、填料、稳定剂混合，加热后脱水得到脱水胶浆；
将硅烷改性聚醚聚合物、触变剂、无机防霉剂、有机防霉剂、吸水剂、偶联剂和催化剂加入到所述脱水胶浆中，搅拌得到复合防霉硅烷改性聚醚密封胶。
更具体地，所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶的制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量将增塑剂、填料、稳定剂混合，边搅拌边加热升温至110～130℃，减压抽真空，加热搅拌2～4h脱去水分；
(2)降温至20～50℃，充入氮气和/或干燥空气解除真空至常压，即制得脱水胶浆；
(3)将硅烷改性聚醚聚合物、触变剂、无机防霉剂和有机防霉剂加入到所述脱水胶浆中，搅拌5～10min，减压抽真空去除空气和水分，搅拌20～30min使原料混合均匀；
(4)减压抽真空，冷却至50℃以下后，加入吸水剂、偶联剂、催化剂，减压抽真空，搅拌10～30min；
(5)冷却，通入氮气和/或干燥空气解除真空至常压，密封出料装瓶，即得所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶。
本发明的第三方面是提供上述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶在室内装修中的应用，例如利用上述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶对橱柜、水槽进行防霉处理。
与现有技术相比，本发明所述的防霉胶具有如下有益效果：
本发明选用有机-无机防霉剂复配达到长效防霉的效果，同时复合防霉体系不会产生变色、相容性不佳、影响保质期及力学性能等问题；选用硅烷封端聚醚聚合物作为防霉胶的基础树脂，赋予防霉胶优异的力学性能。本发明的密封胶具有较高的反应活性，能够快速表干和固化，快速建立粘接强度，无需底漆就可以和大多数的底材相粘接，且对潮湿底材同样具有粘接固定作用，可以极大的缩短施工周期。本发明所述防霉胶，属于湿气固化型，不使用挥发性有机溶剂，固化过程中不会产生有害物质，符合环保要求。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备，均可可通过市售得到。
实施例1
一种复合防霉硅烷改性聚醚密封胶(以下称防霉胶)，包括如下表的原料：
表1实施例1中原料组成及质量份数
防霉胶的制备方法如下：
(1)按配方量将增塑剂、填料、稳定剂混合，边搅拌边加热升温至120℃，减压抽真空，加热搅拌3h脱去水分；
(2)降温至40℃，充入氮气和/或干燥空气解除真空至常压，即制得脱水胶浆；
(3)将硅烷改性聚醚聚合物、触变剂、无机防霉剂和有机防霉剂加入到所述脱水胶浆中，搅拌10min，减压抽真空去除空气和水分，搅拌30min使原料混合均匀；
(4)减压抽真空，冷却至40℃以下后，加入吸水剂、偶联剂、催化剂，减压抽真空，搅拌30min；
(5)冷却，通入氮气和/或干燥空气解除真空至常压，密封出料装瓶，即得所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶。
实施例2
一种防霉胶，包括如下表的原料：
表2实施例2中原料组成及质量份
防霉胶的制备方法同实施例1。
实施例3
一种防霉胶，包括如下表的原料：
表3实施例3中原料组成及质量份
防霉胶的制备方法同实施例1。
实施例4
一种防霉胶，包括如下表的原料：
表4实施例4中原料组成及质量份
防霉胶的制备方法同实施例1。
对比例1
一种防霉胶，包括如下表的原料：
表5对比例1中原料组成及质量份
防霉胶的制备方法同实施例1。
对比例2
一种防霉胶，包括如下表的原料：
表6对比例2中原料组成及质量份
防霉胶的制备方法同实施例1。
防霉剂主要性能：依据行业标准《jc/t885-2016建筑防霉密封胶》的要求测试上述实施例1～4和对比例1、2的防霉胶的性能。
防霉性：按照gb1741-2007判定防霉等级。直接正面或侧面观察样板表面霉菌、菌体、菌丝生长状况。无长霉为0级防霉；长霉斑点在1mm左右分布稀疏为1级，在放大镜下可见明显长霉；肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为10％～30％为2级。
长效性：按照gb1741-2007标准防霉制样方法，进行3个周期(84天)的长效防霉测试。
测试结果如下表所示：
表7防霉胶性能测试结果
本发明还对防霉胶进行了变色、耐水性、耐老化性、基材适用性等性能的定性检测，检测结果见表8，检测方法及判定标准如下：
变色：目测判定是否变色。
表面粘手：观察表面是否粘手严重，使用过程中是否会出现浸水粘结性差或表面沾灰的情况。
耐水性：将防霉胶制成工制件放置于水中，常温放置28天，观察混凝土和木材基材面是否易脱落。
耐老化性：将固化后的防霉胶样片置于水紫外老化箱中，水紫外处理7天，观察胶体表面黄变、粉化或开裂程度。
对基材的适用性：将防霉胶粘结在基材上，固化后切割下一小块胶，从切口处撕扯剩余的防霉胶，观察撕扯后防霉胶的状态，若撕扯后防霉胶不脱离基材，则说明防霉胶适用于该基材；反之，粘结性不合格，不适用。
表8防霉胶性能定性测量结果
结果表明：实施例1～4的防霉胶防霉性能优异，不变色，耐水性、耐老化性好，适用于混凝土、木材以及潮湿底材等大多数家庭装修基材的粘结。而单独采用无机防霉剂或有机防霉剂会出现拉伸模量过低，长效防霉效果不好，表干时间长，变色，表面粘手等问题。
1.一种复合防霉硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：包括如下制备原料：
硅烷改性聚醚聚合物、填料、助剂、无机防霉剂和有机防霉剂，所述无机防霉剂包括纳米氧化锌、纳米二氧化钛中的至少一种，所述有机防霉剂包括含氮杂环酚醇、异噻唑啉酮类、苯并异噻唑啉酮、吡啶硫铜锌、碘代丙炔基氨甲酸丁酯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述助剂包括增塑剂、触变剂、吸水剂、偶联剂、稳定剂和催化剂。
3.根据权利要求2所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶包括以下质量份的制备原料：
4.根据权利要求1～3任一项所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述硅烷改性聚醚聚合物粘度为10000～50000mpa·s。
5.根据权利要求4所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述硅烷改性聚醚聚合物包括sax260、sax400、sax510、sax520、sax530中的至少一种。
6.根据权利要求4所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述增塑剂包括聚醚多元醇、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯中的至少一种。
7.根据权利要求4所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述流变剂包括疏水型气相二氧化硅、聚酰胺蜡中的至少一种。
8.权利要求1～7任一项所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
按配方量将增塑剂、填料、稳定剂混合，加热后脱水得到脱水胶浆；
将硅烷改性聚醚聚合物、触变剂、无机防霉剂、有机防霉剂、吸水剂、偶联剂和催化剂加入到所述脱水胶浆中，搅拌得到复合防霉硅烷改性聚醚密封胶。
9.根据权利要求8所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)按配方量将增塑剂、填料、稳定剂混合，边搅拌边加热升温至110～130℃，减压抽真空，加热搅拌2～4h脱去水分；
(2)降温至20～50℃，充入氮气和/或干燥空气解除真空至常压，即制得脱水胶浆；
(3)将硅烷改性聚醚聚合物、触变剂、无机防霉剂和有机防霉剂加入到所述脱水胶浆中，搅拌5～10min，减压抽真空去除空气和水分，搅拌20～30min使原料混合均匀；
(4)减压抽真空，冷却至50℃以下后，加入吸水剂、偶联剂、催化剂，减压抽真空，搅拌10～30min；
(5)冷却，通入氮气和/或干燥空气解除真空至常压，密封出料装瓶，即得所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶。
10.权利要求1～7任一项所述复合防霉硅烷改性聚醚密封胶在室内装修中的应用。
技术总结