一种防霉半固态复合体系的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新型复合材料技术领域，具体涉及一种防霉半固态复合体系，具有很 好的粘接性与防霉性。
【背景技术】
[0002] 霉菌是丝状真菌的一个通俗名称，意即发霉的真菌，通常指那些菌丝体比较发达 而又不产生大型子实体的真菌。它们往往在潮湿的气候下大量生长繁殖，长出肉眼可见的 丝状、绒状或蛛网的菌丝体，有较强的陆生性，在自然条件下，常引起食物、工农业产品的霉 变和植物的真菌病害。随着皮革制品使用范围的日益广泛，我国皮革出口量的逐年增加，消 除皮革霉变的问题就越显突出；随着房子的老旧程度的增加，房屋的墙壁容易发潮和产生 霉变，发霉就会产生细菌和病毒，味道难闻并且对于人体的身体健康非常不利。目前针对这 种情况的解决办法，都不是很有效果。 现代人生活环境中充斥各种塑胶制品，简单至基本民生用品，例如各式民生用塑胶壳 体，消费性电子产品塑胶件，各类电线电缆用绝缘材料等，塑胶在使用过程中容易沾染和滋 生多种微生物，比如聚氯乙烯（PVC)电子材料处于潮湿状态，极易发霉和滋生多种致病细 菌，对人的身体健康带来危害。针对塑胶材料进行抗菌防霉改性处理，以达到抗菌防霉效 果。抗菌聚氯乙烯是一类具备抑菌和杀菌性能的新型材料，能保持材料自身的清洁，减少因 使用塑胶制品而发生的交叉感染。
[0003] 侵蚀材料的微生物有细菌、霉菌、酵母菌和藻类，对树脂体系而言，危害较大的微 生物主要是细菌和霉菌，可以用做抗菌防霉剂的物质有很多，主要分为有机抗菌剂、无机抗 菌剂、天然抗菌剂和高分子抗菌剂4大类。无机抗菌剂是利用银、锌、铜、钛等金属离子的 杀菌或抑菌能力而制得的一类抗菌剂，耐热性好、广谱抗菌，有效期长、毒性低，不产生耐药 性；但易变色，制备困难，对霉菌抑制力较弱。有机抗菌剂常用的有卤化物、有机锡、异噻 唑、吡啶金属盐、咪唑酮、醛类化合物、季铵盐等，杀菌速度快，加工方便，颜色稳定性好，防 霉效果好；但耐热性差，且易于产生生物耐药性。天然抗菌剂主要有壳聚糖类，耐热性较差， 应用受到限制。高分子抗菌剂是模拟天然高分子抗菌剂合成的具有一定抗菌性能的高分子 材料，制备较困难。
[0004] 由于树脂体系不含溶剂，由树脂、填料、添加剂等组分组成，抗菌防霉剂加入后，要 求与各组分有良好的相容性不引起材料颜色、气味及稳定性的变化，并能够经受住树脂体 系固化时的温度，且不影响树脂体系的交联固化不影响膜的性能。抗菌防霉剂主要受光、热 的影响而产生颜色的变化，抗菌防霉树脂体系要经受180°c以上的烘烤温度，所以最主要 的影响因素是涂膜固化过程中的热量。热稳定性随着抗菌防霉剂的用量增加而降低热稳定 性较差在树脂体系施工过程中，经常会遇到相容性的问题，如果树脂体系不相容或相容性 差，就会产生缩孔、失光、针孔等多种问题。
[0005] 选择抗菌防霉剂时必须综合考虑抗菌、防霉、生物耐药性、杀菌谱等多种因素，无 机/有机复合体系可以达这一要求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种防霉半固态复合体系，其具有优异的防霉性能，以及良 好的粘接性。
[0007] 为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种防霉半固态复合体系，由以 下重量份的原料制得： 丙烯酸树脂预聚物 100份 活性填料 8~15份 聚二甲基硅氧烷 25~32份 三甲基硅氧基硅酸酯 6~8份 海藻酸钠 11~17份 虾青素 2~5份 月桂醇硫酸醋钠 8~10份 1,3-丙二醇 15~26份 亚膦酸二乙酯 4~7份 所述活性填料由以下方式制备：将硝酸镱水溶液加入氧化石墨烯水溶液中，搅拌40分 钟，然后于170°C反应16小时，自然冷却，离心后得到固体；烘干，即为活性填料； 所述丙烯酸树脂预聚物由单官能团丙烯酸酯单体与含氮乙烯基单体经反应形成。
[0008] 本发明中，所述丙稀酸树脂预聚物的分子量为10500-50000,分子量分布为1. 2~ 1.3;所述单官能团丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯 酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、2_(苯硫基）乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基）-己 基烯酸酯等；所述含氮乙烯基单体的结构式为：
[0009] 本发明中，在单官能团丙烯酸酯单体与含氮乙烯基单体反应形成丙烯酸树脂预聚 物时，单官能团丙烯酸酯单体与含氮乙烯基单体的摩尔比为1 : 1.5。这不是简单的为了反 应完全，而采用的稍提高某一原料比例的常规手段，而是创造性的设定单官能团丙烯酸酯 单体与含氮乙烯基单体的摩尔比，含氮乙烯基单体上的乙烯基大部分与单官能团丙烯酸酯 单体上的乙烯基交联，同时还有部分会与羟基形成醚键，在进一步增加预聚物交联强度的 同时，又赋予预聚物一定的柔韧性，以此预聚物为主体树脂，用于粘接，在固化时延展性好， 固化收缩率合适，固化后有一定的韧性。
[0010] 本发明的丙烯酸树脂预聚物保留单体所有的芳杂环以及烷烃基团，芳杂环树脂体 系固化后交联密度的填充，提高材料的强度；还起到偶联的作用，不但可以与填料表面的羟 基反应，增加体系内部结合力，还可以与基材表面反生化学偶联作用，形成的作用力远大于 物理吸附力，由于化学键的产生，大大提高了整个体系的粘接性能，保证粘接效果。
[0011] 本发明中，有机物体系为复合材料的主要粘接成分，预聚物的预聚程度对于复合 材料表现的有机无机相容性有重要影响，特别关系到材料的粘接性；预聚程度低了导致材 料固化速度较慢，不利于体系交联密度的提高，高了树脂体系对无机填充物的润湿性能不 佳，造成体系诸多缺陷。本发明的有机物体系不仅具有有效固化的功能，而且高温、低温、潮 湿环境下依然粘接良好。
[0012] 本发明中，硝酸镱与氧化石墨烯的质量比为I : 1. 3。
[0013] 优选的，所述防霉半固态复合体系由以下重量份的原料制得： 丙烯酸树脂预聚物 100份 活性填料 9~13份 聚二甲基硅氧烷 26~30份 三甲基硅氧基硅酸酯 6~8份 海藻酸钠 13~15份 虾青素 2~5份 月桂醇硫酸醋钠 8~10份 1,3-丙二醇 18~24份 亚膦酸二乙酯 4~7份。
[0014] 本发明中，将活性填料、聚二甲基硅氧烷、三甲基硅氧基硅酸酯混合均匀，得到混 合物；依次将月桂醇硫酸酯钠、海藻酸钠、虾青素加入混合物中，搅拌1~2小时，然后加入 亚膦酸二乙酯，于50~60°C搅拌2~3小时；最后加入丙烯酸树脂预聚物、1，3-丙二醇，于 80~90°C搅拌3~5小时，得到防霉半固态复合体系。
[0015] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点： 1.本发明公开的防霉半固态复合体系组成合理，各组成分之间相容性好，由此制备得 到了防霉半固态复合体系，具有良好的抗氧化性、粘接性能，特别具有优异的防霉性能和耐 摩擦性能，满足防霉半固态复合体系的发展应用。
[0016] 2.本发明公开的制备防霉半固态复合体系原料中，原料简单易得，无需现有技术 的复杂反应，制备的防霉半固态复合体系具有优异的防霉性能，体系固化效果好，在受潮上 霉时，一方面活性填料，特别是硝酸镱/石墨烯增加体系的防霉性能，另一方面诸多有机物 之间反应形成，形成稳定的防霉分子键结构，防霉稳定性强，对常见细菌的杀菌率超过99%， 抗蛋白吸附率达到92% ;取得了意想不到的效果；而且避免了现有技术中防霉材料粘结性 差、效果不持久的缺陷。
【具体实施方式】
[0017] 下