一种防霉环保玻璃胶及其制备方法与流程

本发明属于玻璃胶，具体涉及一种防霉环保玻璃胶及其制备方法。

背景技术：

1、玻璃胶（glass cement）又称泡花碱，是一种常见于建筑、汽车及日常生活中密封修饰的胶黏剂。玻璃胶是一种统称，硅酮胶和聚氨酯胶都可以俗称玻璃胶。

2、聚氨酯玻璃胶具有卓越的性能和可调节性，应用比较广泛。但是聚氨酯玻璃胶的主要原料异氰酸酯和多元醇通常来自不可再生的石油资源。一方面，使用石油基、煤炭等化石原料会释放大量的二氧化碳和多种挥发性有机化合物，危害环境和人类健康。因此，从环境和经济角度来看，开发可再生原料作为化石原料的绿色替代品成为亟待解决的问题。

3、另一方面，玻璃胶施工后的正常形态为胶质，但是在使用一段时间后，往往会变黑或者变色，这是由于厨房、卫生间环境潮湿，容易滋生霉菌，霉变后，有玻璃胶的地方就会发黑或者变色，影响美观，霉变后滋养生菌，影响美观的同时还会威胁人类健康。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防霉环保玻璃胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案：

3、一种防霉环保玻璃胶，按重量百分比，包括以下组分：羧甲基壳聚糖席夫碱改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体乳液60~65%、防霉剂8~10%、增塑剂5~5.5%、消泡剂0.04~0.1%和填料20~26%，所述羧甲基壳聚糖席夫碱改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体乳液通过羧甲基壳聚糖席夫碱纳米材料改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体得到。

4、作为进一步的改进，所述增塑剂为双酚a型环氧树脂或二酚a-环氧树脂交联物，所述消泡剂为聚乙二醇，所述填料为白炭黑，所述防霉剂为二氧化钛纳米复合水凝胶。

5、本发明还提供一种防霉环保玻璃胶的制备方法，包括以下步骤：

6、s1、羧甲基壳聚糖席夫碱纳米改性剂的制备；

7、将羧甲基壳聚糖溶于蒸馏水中制得10mg/ml的羧甲基壳聚糖水溶液，向所述羧甲基壳聚糖水溶液中缓慢加入二环己基碳二亚胺的二甲基亚砜溶液和4-二甲氨基吡啶的二甲基亚砜溶液，在60℃条件下活化1h，然后向其中缓慢加入生物基席夫碱二甲基亚砜溶液，在60℃条件下避光反应4h，反应结束后，加入100ml的丙酮溶液，避光静置3h，取沉淀用丙酮洗涤5次，然后真空干燥得到羧甲基壳聚糖席夫碱纳米改性剂；

8、s2、羧甲基壳聚糖席夫碱改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体乳液的制备；

9、将蓖麻油加入圆底四口烧瓶中，在100~120℃下真空脱水后，在氮气保护下降温至60℃，向其中加入异佛尔酮二异氰酸酯，反应20min后，向四口烧瓶中加入二羟甲基丙酸和二丁基二月桂酸锡，将反应体系升温至80~90℃，反应3h，然后将反应体系降温至40℃，并加入丙酮降低黏度，然后向四口烧瓶中加入羧甲基壳聚糖席夫碱纳米改性剂水溶液，升温至60℃反应5h，然后向四口烧瓶中加入三乙胺，中和聚合体系，直至体系的ph值保持在7~8，然后加入50ml蒸馏水高速搅拌乳化1h，采用旋转蒸发仪除去体系中的溶剂，即得到羧甲基壳聚糖席夫碱纳米改性蓖麻油基水性聚氨酯乳液；

10、s3、将填料在120℃恒温条件下去除水分，然后将羧甲基壳聚糖席夫碱纳米改性蓖麻油基水性聚氨酯乳液、防霉剂、增塑剂、填料和消泡剂加入搅拌器，在真空条件下搅拌15min，即得到防霉环保玻璃胶。

11、作为进一步的改进，步骤s1中，所述二环己基碳二亚胺的二甲基亚砜溶液中，二环己基碳二亚胺的浓度为4mg/ml，所述4-二甲氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，4-二甲氨基吡啶的浓度为2mg/ml。

12、作为进一步的改进，步骤s1中，所述生物基席夫碱二甲基亚砜溶液的制备方法为：取0.72g乙二胺和1.83g香草醛溶解在ph=10的氢氧化钠溶液中，25℃条件下反应24h，然后在溶液中加入1mol/l的hcl调节ph至7，然后以4000r/min的速度离心5min，收集上清液，真空蒸馏去除水分，反复清洗后，用氯仿萃取去除杂质，得到的固体在60℃条件下真空干燥48h，然后干燥后的固体溶于20ml二甲基亚砜中，得到生物基席夫碱二甲基亚砜溶液。

13、作为进一步的改进，步骤s2中，n-nco/n-oh=1.4。

14、作为进一步的改进，步骤s2中，加入的所述二羟甲基丙酸与所述蓖麻油的质量比为0.14：1，所述二丁基二月桂酸锡的加入量为3ml。

15、作为进一步的改进，所述二氧化钛纳米复合水凝胶的制备方法为：在氮气保护下，将去离子水倒入三口圆底烧瓶中，然后依次向圆底烧瓶中加入n-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺，混合均匀后再加入交联剂n，n´-亚甲基双丙烯酰胺、催化剂四甲基乙二胺，待圆底烧瓶内的溶液搅拌混合均匀后，在遮光条件下，向圆底烧瓶中缓慢添加二氧化钛，搅拌1h，然后向圆底烧瓶中加入过硫酸钾，使体系发生自由基聚合反应，反应6h后，将反应后的溶液置于透析袋中，用去离子水透析7天，每天换水3次，得到二氧化钛纳米复合水凝胶。

16、本发明中，制备生物基席夫碱的反应方程式如下：

17、；

18、制备羧甲基壳聚糖席夫碱纳米改性剂的反应方程式如下：

19、；

20、制备羧甲基壳聚糖席夫碱纳米改性蓖麻油基水性聚氨酯乳液的反应方程式如下：

21、；

22、。

23、由于采用上述技术方案，本发明的有益效果：

24、本发明提供的一种防霉环保玻璃胶，通过羧甲基壳聚糖席夫碱纳米改性剂对蓖麻油基水性聚氨酯预聚体进行扩链改性，提高了蓖麻油基水性聚氨酯预聚体的防霉性，并且通过在玻璃胶中添加二氧化钛纳米复合水凝胶作为防霉剂，进一步提高了玻璃胶的防霉效果，通过耐霉菌性测试，本发明中制备的玻璃胶在56天依然可以达到非常好的防霉效果。

25、本发明采用蓖麻油作为生物基多元醇原料，制备得到的水性聚氨酯预聚体更环保，羧甲基壳聚糖具有生物降解性和生物相容性，不会产生对环境有害的物质，本发明制备的羧甲基壳聚糖席夫碱改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体乳液使用的原料及其在使用过程中均更加环保。

26、本发明制备的玻璃胶的剥离强度蓖麻油基水性聚氨酯预聚体乳液作为主剂的玻璃胶的剥离强度相差不大，使用效果也很好。

技术特征：

1.一种防霉环保玻璃胶，其特征在于，按重量百分比，包括以下组分：羧甲基壳聚糖席夫碱改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体乳液60~65%、防霉剂8~10%、增塑剂5~5.5%、消泡剂0.04~0.1%和填料20~26%，所述羧甲基壳聚糖席夫碱改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体乳液通过羧甲基壳聚糖席夫碱纳米材料改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体得到。

2.根据权利要求1所述的防霉环保玻璃胶，其特征在于，所述增塑剂为双酚a型环氧树脂或二酚a-环氧树脂交联物，所述消泡剂为聚乙二醇，所述填料为白炭黑，所述防霉剂为二氧化钛纳米复合水凝胶。

3.权利要求2所述的防霉环保玻璃胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的防霉环保玻璃胶的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述二环己基碳二亚胺的二甲基亚砜溶液中，二环己基碳二亚胺的浓度为4mg/ml，所述4-二甲氨基吡啶的二甲基亚砜溶液中，4-二甲氨基吡啶的浓度为2mg/ml。

5.根据权利要求3所述的防霉环保玻璃胶的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述生物基席夫碱二甲基亚砜溶液的制备方法为：取0.72g乙二胺和1.83g香草醛溶解在ph=10的氢氧化钠溶液中，25℃条件下反应24h，然后在溶液中加入1mol/l的hcl调节ph至7，然后以4000r/min的速度离心5min，收集上清液，真空蒸馏去除水分，反复清洗后，用氯仿萃取去除杂质，得到的固体在60℃条件下真空干燥48h，然后干燥后的固体溶于20ml二甲基亚砜中，得到生物基席夫碱二甲基亚砜溶液。

6.根据权利要求3所述的防霉环保玻璃胶的制备方法，其特征在于，步骤s2中，n-nco/n-oh=1.4。

7.根据权利要求3所述的防霉环保玻璃胶的制备方法，其特征在于，步骤s2中，加入的所述二羟甲基丙酸与所述蓖麻油的质量比为0.14：1，所述二丁基二月桂酸锡的加入量为3ml。

8.根据权利要求3所述的防霉环保玻璃胶的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛纳米复合水凝胶的制备方法为：在氮气保护下，将去离子水倒入三口圆底烧瓶中，然后依次向圆底烧瓶中加入n-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺，混合均匀后再加入交联剂n，n´-亚甲基双丙烯酰胺、催化剂四甲基乙二胺，待圆底烧瓶内的溶液搅拌混合均匀后，在遮光条件下，向圆底烧瓶中缓慢添加二氧化钛，搅拌1h，然后向圆底烧瓶中加入过硫酸钾，使体系发生自由基聚合反应，反应6h后，将反应后的溶液置于透析袋中，用去离子水透析7天，每天换水3次，得到二氧化钛纳米复合水凝胶。

技术总结本发明属于玻璃胶技术领域，具体涉及一种防霉环保玻璃胶及其制备方法，按重量百分比，包括以下组分：羧甲基壳聚糖席夫碱改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体乳液60~65%、防霉剂8~10%、增塑剂5~5.5%、消泡剂0.04~0.1%和填料20~26%，所述羧甲基壳聚糖席夫碱改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体乳液通过羧甲基壳聚糖席夫碱纳米材料改性蓖麻油基水性聚氨酯预聚体得到。本发明通过羧甲基壳聚糖席夫碱对蓖麻油基水性聚氨酯预聚体进行扩链改性，提高了蓖麻油基水性聚氨酯预聚体的防霉性。技术研发人员：李云辉,马臣亮,井光云受保护的技术使用者：山东胶宝新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6