一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及航空材料加工技术领域，具体为一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂及其制备方法。


背景技术：

2.航空材料是研制生产航空产品的物质保障，也是使航空产品达到人们期望的性能、使用寿命与可靠性的技术基础。由于航空材料的基础地位，以及其对航空产品贡献率的不断提高，航空材料与航空发动机、信息技术成为并列的三大航空关键技术之一，也是对航空产品发展有重要影响的六项技术之一。
3.航空材料对其使用的粘胶剂要求极高，丙烯酸酯胶为航空材料所用粘胶剂中的一种，丙烯酸酯胶是指那些含有氢酯基的丙烯酸酯单体(如甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯和丙烯酸一2一乙基己酯)为主体材料，并与不饱和烯烃类单体(如：苯乙烯，丙烯腈或醋酸乙烯等)共聚而成，再加入适量助剂而制备成的黏附性物质，然而现有的航空材料用的丙烯酸类胶不具备防霉菌性能，长时间在恶劣的条件下使用会产生霉菌，从而对胶合的产品产生影响，在此基础上，本技术人提供了一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂及其制备方法，通过对辅助助剂添加抗霉菌性能，从而使得丙烯酸类胶具备抗霉菌性能。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂及其制备方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂，包括以下重量份原料：甲基丙烯酰氧基硅烷10-12份偶联剂1-3份抗菌剂0.5-1份分散剂0.2-0.5份增稠剂0.1-0.2份润滑剂0.05-0.1份有机溶剂2-5份辅助添加剂0.05-0.1份其中，辅助添加剂为硼酸镁或硼酸溶液中的至少一种。
6.优选的，所述的偶联剂为硅烷类偶联剂。
7.优选的， 所述抗菌剂为纳米级抗霉菌金属氧化物，可为纳米二氧化钛、氧化锌、纳米氧化铝等具备抗霉菌功能的金属氧化物均可。
8.优选的，所述所述分散剂为聚氨酯或六偏磷酸钠中的至少一种。
9.优选的，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠或苯乙烯或丙烯酸酯类中的至少一种。
10.优选的，所述润滑剂为乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油和二甲基硅油中的至少一种。
11.优选的，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙醚和醋酸乙酯中的至少一种。
12.本发明还提供了上述添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂的制备方法，包括以下步骤：（1）称取10-12份甲基丙烯酰氧基硅烷，1-3份偶联剂，0.5-1份抗菌剂，0.2-0.5份分散剂，0.1-0.2份增稠剂，0.05-0.1份润滑剂，2-5份有机溶剂，0.05-0.1份辅助添加剂，备用；（2）向搅拌缸中依次加入10-12份甲基丙烯酰氧基硅烷、1-3份偶联剂、0.2-0.5份分散剂，0.1-0.2份增稠剂和一半量的润滑剂和有机溶剂，搅拌至均匀，得到混合物a；（3）取另一搅拌缸，向其内部依次加入剩余量润滑剂和有机溶剂，搅拌均匀后继续加入到0.5-1份抗菌剂和0.05-0.1份辅助添加剂，搅拌至均匀，得到混合物b；（4）将混合物b依次加入到混合物a中，边加入边搅拌，搅拌至均匀，静置后得到一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂。
13.其中，所述步骤（2）的搅拌时间为20-30min，搅拌温度为30-40℃。
14.其中，所述步骤（3）的搅拌时间为20-30min，搅拌温度为40-50℃。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的原材料采用环保材料，制作以及生产工艺简单，环保；本发明采用的主要成分甲基丙烯酰氧基硅烷，其含有氨基官能团的烷氧基硅烷，成膜性好，通过与偶联剂在分散剂和增稠剂的作用下进行结合；在原料中引入辅助添加剂（硼酸镁或硼酸溶液中的至少一种）结合抗菌剂的使用，可破坏霉菌生长的条件，阻止霉菌对材料基体的破坏；润滑剂的加入，使得各组分在搅拌过程中融合的更加融洽；有机溶剂的使用，能够降低甲基丙烯酰氧基硅烷在结合过程中的表面分子间力，从而便于将其与其他助剂进行结合，从而赋予助剂较优的性能。
具体实施方式
16.下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
17.实施例1本实施例提供了一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂的制备方法，包括以下步骤：（1）称取10份甲基丙烯酰氧基硅烷，1份硅烷类偶联剂，0.5份纳米氧化锌，0.2份聚氨酯，0.1份羧甲基纤维素钠，0.05份羟基含氢硅油，2份甲醇，0.05份硼酸镁，备用；（2）向搅拌缸中依次加入10份甲基丙烯酰氧基硅烷、1份硅烷类偶联剂、0.2份聚氨酯，0.1份羧甲基纤维素钠和一半量的羟基含氢硅油和甲醇，搅拌至均匀，得到混合物a，搅拌时间为20min，搅拌温度为30min；（3）取另一搅拌缸，向其内部依次加入剩余量羟基含氢硅油和甲醇，搅拌均匀后继
续加入到0.5份纳米氧化锌和0.05份硼酸镁或硼酸溶液，搅拌至均匀，得到混合物b，搅拌时间为20min，搅拌温度为40℃；（4）将混合物b依次加入到混合物a中，边加入边搅拌，搅拌至均匀，搅拌时间为20min，搅拌温度为30℃，静置后得到实施例1。
18.实施例2本实施例提供了一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂的制备方法，包括以下步骤：（1）称取12份甲基丙烯酰氧基硅烷，3份硅烷类偶联剂，1份纳米氧化铝，0.5份聚氨酯，0.2份苯乙烯，0.1份乙基硅油，5份乙醇，0.1份硼酸镁，备用；（2）向搅拌缸中依次加入12份甲基丙烯酰氧基硅烷、3份硅烷类偶联剂、0.5份聚氨酯，0.2份苯乙烯和一半量的乙基硅油和乙醇，搅拌至均匀，得到混合物a，搅拌时间为30min，搅拌温度为40℃；（3）取另一搅拌缸，向其内部依次加入剩余量乙基硅油和乙醇，搅拌均匀后继续加入到1份纳米氧化铝和0.1份硼酸镁，搅拌至均匀，得到混合物b，搅拌时间为30min，搅拌温度为50℃；（4）将混合物b依次加入到混合物a中，边加入边搅拌，搅拌至均匀，搅拌时间为30min，搅拌温度为40℃，静置后得到实施例2。
19.实施例3本实施例提供了一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂的制备方法，包括以下步骤：（1）称取11份甲基丙烯酰氧基硅烷，2份硅烷类偶联剂，0.7份纳米二氧化钛，0.3份六偏磷酸钠，0.15份羧甲基纤维素钠，0.07份二甲基硅油，3份乙醚，0.08份硼酸溶液，备用；（2）向搅拌缸中依次加入11份甲基丙烯酰氧基硅烷、2份硅烷类偶联剂、0.3份六偏磷酸钠，0.15份羧甲基纤维素钠和一半量的二甲基硅油和乙醚，搅拌至均匀，得到混合物a，搅拌时间为25min，搅拌温度为35℃；（3）取另一搅拌缸，向其内部依次加入剩余量二甲基硅油和乙醚，搅拌均匀后继续加入到0.7份纳米二氧化钛和0.08份硼酸溶液，搅拌至均匀，得到混合物b，搅拌时间为23min，搅拌温度为45℃；（4）将混合物b依次加入到混合物a中，边加入边搅拌，搅拌至均匀，搅拌时间为25min，搅拌温度为35℃，静置后得到实施例3。
20.实施例4本实施例提供了一种添加航空丙烯酸类胶的耐霉菌助剂的制备方法，包括以下步骤：（1）称取10份甲基丙烯酰氧基硅烷，3份硅烷类偶联剂，0.5份纳米二氧化钛，0.5份六偏磷酸钠，0.1份羧甲基纤维素钠，0.1份苯基硅油，3份醋酸乙酯，0.05份硼酸镁，备用；（2）向搅拌缸中依次加入10份甲基丙烯酰氧基硅烷、3份硅烷类偶联剂、0.5份六偏磷酸钠，0.1份羧甲基纤维素钠和一半量的苯基硅油和醋酸乙酯，搅拌至均匀，得到混合物a，搅拌时间为24min，搅拌温度为35℃；（3）取另一搅拌缸，向其内部依次加入剩余量苯基硅油和醋酸乙酯，搅拌均匀后继
续加入到0.5份纳米二氧化钛和0.05份硼酸镁溶液，搅拌至均匀，得到混合物b，搅拌时间为25min，搅拌温度为45℃；（4）将混合物b依次加入到混合物a中，边加入边搅拌，搅拌至均匀，搅拌时间为23min，搅拌温度为38℃，静置后得到实施例4。
21.对比例1对比例1与实施例3的区别在于：缺少0.7份纳米二氧化钛。
22.对比例2对比例2与实施例3的区别在于：纳米二氧化钛的份量为0.4份。
23.对比例3对比例3与实施例3的区别在于：纳米二氧化钛的份量为1.2份。
24.对比例4对比例4与实施例3的区别在于：缺少0.07份二甲基硅油。
25.对比例5对比例5与实施例3的区别在于：缺少3份乙醚。
26.对比例6对比例6与实施例3的区别在于：缺少0.08份硼酸溶液。
27.性能测试1.选取的细菌种类为大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌，对样品进行一次微生物侵染，一周后对样品进行测试，按照下述公式计算培养各样品的平均抑菌率；r(％)＝(b-c)/b
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100式中：r-抗细菌率(％)b-空白样品平均回收菌数c-实验样品平均回收菌数。
28.2.选取的霉菌种类为黑曲霉、白地霉和枯青霉，对样品进行一次微生物侵染，并在一周后测量微生物生长的数量，并根据最后微生物生长的数量评级，评级标准为：0级为无微生物；1级为1-10个微生物；2级为11-100个微生物。
29.性能测试结果表格如下：
由上述表格可知，本发明采用的主要成分甲基丙烯酰氧基硅烷，其含有氨基官能团的烷氧基硅烷，成膜性好，通过与偶联剂在分散剂和增稠剂的作用下进行结合；在原料中引入辅助添加剂结合抗菌剂的使用，可破坏霉菌生长的条件，阻止霉菌对材料基体的破坏；通过润滑剂的加入，使得各组分在搅拌过程中融合的更加融洽；有机溶剂的使用，能够降低甲基丙烯酰氧基硅烷在结合过程中的表面分子间力，从而便于将其与其他助剂进行结合，从而赋予助剂较优的性能。
30.尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。