[发明专利]一种抗菌高温硅橡胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌高温硅橡胶的制备方法，该方法通过溶胶‑‑‑凝胶法将抗菌离子附着在白炭黑载体上得到抗菌凝胶，然后加入相应的高温硅橡胶生胶，充分混炼、硫化制备出具有抗菌能力的高温硅橡胶材料，或直接加入高温硫化硅橡胶，充分融合、固化即获得具有抗菌能力的硅橡胶材料；该方法制备的抗菌高温硅橡胶，耐高温、在增强硅橡胶力学性能的基础上具有较高的抗菌性；抗菌广谱性强，杀菌率高且不会产生抗药性，对人体和环境较为安全；用途广泛，利于未来市场规模性量化生产。

技术领域

本发明涉及一种抗菌高温硅橡胶的制备方法。

背景技术

硅橡胶产品应用广泛，并且随着生活水平的不断提高，功能型硅橡胶产品的市场需求越来越大，其中工业生产、医疗卫生、民生保健等领域都对硅橡胶产品的抗菌性要求较高，如机床设备、手术仪器、医疗用品、人造器官、食用器皿等。硅橡胶按硫化方式和硫化温度，分热硫化型（高温硫化硅橡胶HTV）和室温硫化型（RTV）。室温硅橡胶常温下即可交联固化，物理常态为流体或粘稠膏状，常被用于粘合剂、密封剂、防护涂料、灌封材料和制低温模具等。高温硅橡胶物理力学性能优良、强度大、耐高温，通过加入不同的添加剂可获得相应的性能；相比于室温硅橡胶，高温硅橡胶用途广泛，适用于各种产业的硅橡胶产品制备。

经济社会的不断发展，人们对生产、生活的抗菌抗病毒要求日益提高。抗菌材料作为一种新型功能材料，能够有效的抑制周围环境中的细菌、病菌等对人体有害的微生物；因此，将抗菌效果显著，用途广泛，环境友好的无机抗菌与硅橡胶结合得到抗菌硅橡胶材料成为了当下该领域的热点。目前，生产制备的抗菌硅橡胶大多存在抗菌持续时间短、融合性差、硅橡胶力学性能易改变、制备工艺复杂、抗菌性单一、易产生抗药性等缺点；而且抗菌室温硅橡胶力学性能差、强度不足等缺陷使其适用性易受作业环境的限制，无法满足大范围的生产生活需求。

本发明针对以上抗菌硅橡胶制备中的问题采用具有比表面积较大、补强性好、杀菌率高、环保、无抗药性等特性的抗菌白炭黑做抗菌剂，经过与高温硅橡胶生胶的充分混炼、硫化，得到抗菌高温硅橡胶。保证了较高的杀菌率、增强了抗菌广谱性且不会产生抗药性，提高了硅橡胶力学性能，用途广泛，应用具有普适性。

发明内容

本发明针对以上抗菌硅橡胶制备中，抗菌持续时间短、融合性差、硅橡胶力学性能易改变、制备工艺复杂、抗菌性单一、易产生抗药性等问题，且抗菌室温硅橡胶力学性能差、强度不足等缺陷，提供了一种抗菌高温硅橡胶的制备方法。

本发明方法按如下步骤进行：

（1）将水玻璃溶液和小苏打溶液分别预热至70-95℃，按体积比1:1.2-1:1.5的比例注入反应器中混合，在70-95℃、300-500 rpm下充分搅拌反应15-30 min，其中水玻璃溶液浓度为5-20 wt%，小苏打溶液浓度为5-15 wt%；

（2）按体积比1:1.2-1:1.5的比例分别量取水玻璃溶液和小苏打溶液，并分别预热至70-95℃，然后将预热后的水玻璃溶液在100-200 rpm搅拌条件下倒入步骤（1）的反应物中，再滴加小苏打溶液，滴加完后，在70-95℃下反应15-30 min，用酸调节pH值至2-6，随后加入0.001-1 mol/L金属离子液反应0.5-3 h后制得凝胶状抗菌剂，其中本步骤中使用的水玻璃溶液是步骤（1）中水玻璃溶液体积的1/10-7/10，步骤（1）和步骤（2）中使用的水玻璃溶液总体积与金属离子液体积的比为2:1-5:1；

（3）抗菌高温硅橡胶的制备采用A、B两种工艺中的任意一种进行：

A、在常温条件下，按质量比100:4-100:7的比例将硅橡胶生胶和结构控制剂混合，在混合物中分2-5次加入硅橡胶生胶质量10-40%的步骤（2）凝胶状抗菌剂，然后加入硅橡胶生胶质量0.6%-1.2%的有机过氧化型硫化剂，混合均匀后在140-180℃下处理2-3 h，接着在真空状态下加热25-40 min，最后冷却至室温出料得到混炼胶，混炼胶进行常规两个阶段硫化后即得抗菌高温硅橡胶；