利用麦闪石颗粒的放射远红外线及阴离子的硅橡胶组合物及其制备方法

文档序号:440653 发布日期:2021-12-24 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 利用麦闪石颗粒的放射远红外线及阴离子的硅橡胶组合物及其制备方法 (Silicone rubber composition emitting far infrared rays and anions using mackerel particles and method for preparing the same ) 是由 郭成根 郭多恩 于 2020-04-21 设计创作,主要内容包括:本发明涉及利用麦闪石颗粒的放射远红外线及阴离子的硅橡胶组合物及其制备方法。本发明的利用麦闪石颗粒的放射远红外线及阴离子的硅橡胶组合物的制备方法包括:浆料制备步骤,以规定比例混合麦闪石粉碎物与水来获得浆料;第一次混合步骤,向上述浆料添加抗菌物质和发泡剂来获得颗粒混合物;颗粒形成步骤,使用造粒机颗粒通过喷雾干燥工艺将上述颗粒混合物加工为具有0.1mm~1.5mm范围的平均粒径的麦闪石颗粒;以及第二次混合步骤,准备硅组合物粉末后,与麦闪石颗粒混合来制备硅橡胶组合物。通过本发明,在硅橡胶组合物的制备过程中添加麦闪石颗粒不但可以实现无臭的功能,还可以提高抗菌性。(The present invention relates to a silicone rubber composition emitting far infrared rays and anions using a glimmer particle and a preparation method thereof. The preparation method of the silicone rubber composition using the glimmer particles to radiate far infrared rays and anions comprises the following steps: a slurry preparation step of mixing the crushed matter of the amphibole and water at a prescribed ratio to obtain a slurry; a first mixing step of adding an antibacterial substance and a foaming agent to the slurry to obtain a particle mixture; a granule forming step of processing the above granule mixture into a mackerel granule having an average particle diameter ranging from 0.1mm to 1.5mm by a spray drying process using a granulator granule; and a second mixing step of preparing the silicon composition powder and mixing with the Maillard stone particles to prepare the silicone rubber composition. According to the invention, the addition of the medical stone particles in the preparation process of the silicone rubber composition can realize the odorless function and improve the antibacterial property.)

利用麦闪石颗粒的放射远红外线及阴离子的硅橡胶组合物及 其制备方法

技术领域

本发明涉及硅橡胶组合物及其制备方法,涉及利用麦闪石颗粒使其具有放射远红外线及阴离子的功能的利用麦闪石颗粒的放射远红外线及阴离子的硅橡胶组合物及其制备方法。

背景技术

Silicon是指元素符号表示为Si的硅,是呈暗灰色的金属状物质(例如半导体用硅晶圆),而硅酮(Silicone)是指含有有机基团的硅(Organosilicon)与氧等通过化学键呈相互连接的形态的聚合物(Polymer),是兼具有机性与无机性的独特的化学材料,以多种形态应用,是在大多数现代工业领域中使用的必需的高功能材料(结合有有机基团的硅通过硅氧烷键(Si-O-Si)连接而形成的聚合物)。这是指由含有有机基团的硅(Si,organosilicone)与氧等通过化学键相互连接而形成的聚合物,是指结合有有机基团的硅通过硅氧烷键(Si-O-Si)连接而形成的聚合物,是通过人工合成的。

硅橡胶根据固化温度分为需施加大量的热才能固化的高温固化用(HTV)和在常温下自然固化的常温固化用(RTV),但随着近来利用加成反应的液体硅橡胶的商用化,已不能单靠以往的固化温度来对硅酮进行分类。因此,可以根据聚合物的聚合度或者粘度将硅酮分为高稠度硅橡胶(HCR)、液体硅橡胶(LSR)和常温固化硅酮。

硅橡胶由网状结构的分子形成,通常由每几百个R2-Si-O只包含一个结合点(交联点)的松散的结构形成。

虽然在这样的结构中因分子链无法相互移动而不具有流动性,但反而因分子的自由度大而产生伸缩性,从而显出橡胶的性状,随着橡胶的交联进行,分子的自由度减少,伸缩性降低,从而变硬。

硅橡胶的特性之一为由于其耐酸性/耐热性而在-100℃~350℃宽泛的温度范围内保持优异的物理特性,具有-60℃~70℃的饱和点(普通橡胶的饱和点:-20℃~-40℃),在普通橡胶破碎的低温下也保持弹性。并且,常温使用为半永久性,通常的使用温度范围为150℃~250℃,在间歇性短期使用的情况下,可以使用到350℃。

第二个特性是无毒性,为对人体无害的惰性物质,因此可以用在多个方面,可以广泛地用在食品设备、化妆品产业、食品容器及医疗用品中。

第三个特性为耐化学性,虽然会受到强酸或强碱的影响,但对普通的酸、碱、盐类等无机药品,或者醇类、动植物油之类的极性有机化合物具有优秀的耐化学性。

第四个特性为耐油性,在除氟橡胶之外的普通有机橡胶无法使用的高温下,其耐油性突出。

并且,第五个特性为阻燃性,硅橡胶在分子结构上碳氢化合物的含量比普通有机类橡胶少,因此不易燃烧,并且因不含卤素,而具有燃烧时不生成有毒气体等特性。

以往的硅橡胶通过羟基硅烷化反应固化,形成具有绝缘性或者导电性的橡胶状的液体硅橡胶组合物,在电气、电磁、建筑、机械等领域广泛使用。作为绝缘性硅橡胶组合物基体的绝缘性液体硅橡胶基质由包含烯基的有机聚硅氧烷、加强性硅胶填料及根据需要时的绝缘性无机质填料配制而成。

并且,作为导电性硅橡胶组合物基体的导电性液体硅橡胶基质由与包含烯基的有机聚硅氧烷、加强性硅胶填料及根据需要时的绝缘性无机质填料配制而成。大多数情况下,将这些原料放入双臂捏合机(和面机)、亨舍尔混合机或者行星式搅拌机等搅拌机后搅拌均匀,按批次制备的,日本专利公告第1992-280082号公开了以向双轴压缩机连续放入包含烯基的有机聚硅氧烷和填料后边加热边混合并排出的方式连续制备的方法。

在日本公开专利公报第1998-152563号中,公开了通过具有高速旋转的旋转圆盘的搅拌设备向包含烯基的有机聚硅氧烷混合、分散炭黑之类的微细的导电填料来制备液体硅橡胶基质的方法。

然而,这些液体硅橡胶基质在制备时由于加热或者摩擦热的缘故成为高温,需在冷却至室温后配合交联剂和固化催化剂来固化,并且无法在制备结束后马上固化。

日本专利公告第1995-122000号公开了将硅橡胶基质与由固化剂、有机聚硅氧烷、乳化剂、水以及增稠剂组成的水乳剂形成的发泡剂配合并固化来制备硅弹性体海绵的方法,需在将硅橡胶基质冷却至室温后配合交联剂和固化催化剂来固化,无法在制备结束后马上固化。

日本公开专利公报第1984-12832号公开了从水乳剂中获得硅橡胶海绵的方法,该方法记载了将羟基封端的二有机聚硅氧烷与由有机锡催化剂和胶体二氧化硅组成的缩聚反应固化型硅胶乳剂冷冻后解冻,然后去除水分的制备方法,在此情况下,可以在乳剂中混合有机胺、增稠剂及除胶体二氧化硅以外的填料。然而,硅胶乳剂的冷冻、解冻以及水的去除需要巨大的能量和时间,因此是非常低效的。

日本公开专利公报第2000-169590号公开了在羟基硅烷化反应固化型硅组合物的水乳剂中混合粘合促进剂、硅树脂、炭黑的水分散液来制备水乳剂/分散液后,将其涂敷到织物并固化后制备弹性体的方法,但具有难以制备炭黑的水分散液的问题。

日本公开专利第2002-114860号公开了将由包含碱基的聚有机聚硅氧烷和加强性硅填料组成的硅橡胶基质、聚有机氢硅氧烷与铂催化剂或有机过氧化物以及由吸收水或者水和乳化剂来凝胶化的吸水性聚合物组成的发泡剂加热并固化来制备硅橡胶海绵的方法,但由于凝胶化的吸水性聚合物非常粘稠,在与其他成分搅拌混合时会给搅拌机带来巨大的负荷。

并且,合成硅有苯乙烯-丁二烯硅胶(SBR:苯乙烯与丁二烯共聚物)、丁腈硅胶(NBR:丙烯腈与丁二烯的共聚物)、丁基硅胶(异丁烯与2%至3%的异戊二烯或其他不饱和烃的共聚物)、氯丁硅胶(氯丁二烯的聚合体)、多硫化硅胶(由二卤化乙烯与碱性多硫化物合成)等,还使用立体硅胶、氟硅胶等。

在通过上述聚合反应生成聚合物的过程中,可以通过调节后处理的聚合物的分子量及聚合物的均匀性等参数来制备具有可预期、优选性能特性的聚合物。

并且,硅胶具有发出硅胶特有的恶臭的缺点。而且,作为如上所述的丁基硅胶的制备方法,韩国专利申请第1997-36022号记载了将作为单体的丙烯腈和1,3-丁二烯在水性乳化液中进行共聚反应来合成的说明,同时还记载了将上述单体聚合后,从水性乳化液中回收聚合物的改善的方法,具体方法如下:通过向含有丁腈硅胶的乳化液中添加抗氧化剂来制备稳定化的丁腈硅胶乳化液,向稳定化的丁腈硅胶乳化液添加盐酸来制备由液体和丁腈硅胶碎片组成的凝固的丁腈硅胶浆料,从凝固的丁腈硅胶浆料的液体中分离丁腈硅胶碎片,使用洗涤水混合丁腈硅胶碎片来制备丁腈硅胶浆料,将丁腈硅胶浆料的pH调节为5至8的范围来从丁腈硅胶浆料的洗涤水中分离丁腈硅胶碎片,从而制备从乳化液中回收的丁腈硅胶。

其中,腈(nitrile)也称为氰基化合物,是具有由氰基(-C=N)与碳原子结合的分子结构的有机化合物,腈是使用氮原子取代羧酸中的氧原子的中性物质。丙烯腈可以通过氰化氢与乙炔或者环氧乙烷反应来获得,也可以在催化剂的作用下通过氨与丙烯反应的氨氧化来获得。

凝固后聚合物中残留的残留酸会增加聚合物的腐蚀性,从而引起严重的问题,而且聚合物内存在酸的话会给硫化速度带来不良影响,pH低的酸性聚合物的硫化速度比中性或碱性的聚合物的硫化速度慢。

这种硫化速度的减慢是不优选的,会成为增加产业性的制备中的种种瓶颈区间的硅胶固化所需时间的原因,并且,由于添加到凝固乳化液的酸的量可能变化,因此具有至少部分地发生不确定性的缺点,从而成为散发出硅胶特有的恶臭的原因。

并且,在通常的硅胶制备工业中,主要将碳酸钙(CaCO3)、玻璃纤维(glassfiber)、云母(mica)等用作填料(filler)。然而,这些填料经常发生受热变形,耐久性、耐腐蚀性、耐磨性以及除臭效果等低下,因此具有只能发挥单纯的增量剂的作用的缺点。

另一方面,日本公开专利公报特开平6-200081号公开了有关硅胶混合物的内容,其中记述了利用含水硅酸镁质的粘土矿物来在硫化时减少因热分解或气化产生的恶臭的内容,但相对于100重量份的硅胶组合物,可以使用5重量份至75重量份的上述粘土矿物,在实际的实施例中,粘土矿物的使用量最低为20重量份,最高为70重量份,以此来制备低恶臭的硅胶,但相比于实际的硅胶组合物,粘土矿物的含量比过高引起硅胶物性的变化等,而存在硅胶组合物的用途受限等问题。

另一方面,本发明的申请人申请了“利用麦闪石粉末的无臭橡胶组合物的制备方法及通过该方法获得的无臭橡胶组合物”(韩国授权专利公报第10-0668105号,专利文献1)并已授权。

上述专利文献1记载了如下方法:烧成麦闪石粉末后,利用超临界流体快速膨胀法获得纳米微粒子状态的麦闪石粉末后,将其加入通常的橡胶原料来制备无臭橡胶组合物。

在上述专利文献1中,以添加麦闪石纳米微粒子来提高无臭功能为特征。

但有关以麦闪石为原料来提高抗菌性的研究至今仍微乎其微。

但是,本发明的申请人在另一个专利申请“麦闪石颗粒抗菌塑料母料制备方法”(韩国授权专利公报第10-1975955号,专利文献2)中公开了在塑料母料的制备中通过添加麦闪石颗粒来提高塑料产品的抗菌性的尝试,但这只是与塑料产品相关的内容,与硅橡胶产品无关。

现有技术文献

专利文献1:KR 10-0668105(2007年01月05日)

专利文献2:KR 10-1975955(2019年04月30日)

发明内容

技术问题

本发明的利用麦闪石颗粒的放射远红外线及阴离子的硅橡胶组合物及其制备方法即为解决上述问题而提出,目的在于通过在制备硅橡胶组合物的过程中添加麦闪石颗粒来实现无臭的功能,并且提高抗菌性。

解决问题的方案

为了解决上述问题,本发明的利用麦闪石颗粒的放射远红外线及阴离子的硅橡胶组合物的制备方法包括:浆料制备步骤,以规定比例混麦闪石粉碎物与水来获得浆料;第一次混合步骤,向上述浆料添加抗菌物质和发泡剂来获得颗粒混合物;颗粒形成步骤,使用造粒机颗粒通过喷雾干燥工艺将上述颗粒混合物加工为具有0.1mm~1.5mm范围的平均粒径的麦闪石颗粒;以及第二次混合步骤,准备硅组合物粉末后,与麦闪石颗粒混合来制备硅橡胶组合物。

在上述结构中,本发明的特征在于,以100重量份的上述浆料为基准,上述抗菌物质由0.3重量份~1.5重量份的二氧化钛、0.001重量份~0.01重量份的纳米银以及0.1重量份~0.5重量份的氧化锆组成。

并且,本发明的特征在于,上述发泡剂由碳酸钙及碳酸钠以1∶1的重量比混合而成,以100重量份的上述浆料为基准,添加0.15重量份~1.5重量份。

并且,本发明的特征在于,在上述第二次混合步骤中,混合0.1重量百分比~10重量百分比的与余量的硅组合物。

本发明的硅橡胶组合物的特征在于,通过上述制备方法制备。

发明的效果

在本发明中,在硅橡胶组合物的制备过程中添加麦闪石颗粒不但可以实现无臭的功能,还可以提高抗菌性。

附图说明

图1为示出麦闪石的辐射率的曲线图。

图2为示出麦闪石的分光辐射率的曲线图。

图3为在本发明中示出麦闪石颗粒的显微镜照片。

图4至图12为示出实验例3的报告的照片。

图5至图17为示出实验例4的报告的照片。.

图18为示出通过本发明的组合物制备的硅橡胶板材(又名“麦闪石怪物”)的照片。

具体实施方式

以下,详细说明本发明的利用麦闪石颗粒的放射远红外线及阴离子的硅橡胶组合物及其制备方法。

1.浆料制备步骤

以规定比例混合麦闪石粉碎物与水来获得浆料。

麦闪石粉碎物可以直接粉碎原矿来使用,但最好是烧结后粉碎来使用。

这样的麦闪石的成分如下述表1所示。

表1

麦闪石的成分及含量

麦闪石作为火成岩中属于石英斑岩的岩石,整体上具有易风化、易碎的特点,尤其,白色长石经常被高岭土化,黑云母也几乎被氧化并以氧化铁的形态分散。

它的特点是角闪石含量高,包含有大量氧化镁(MgO),存在α射线并对生物产生积极影响。

在上述麦闪石中发生的波长处于8μm~14μm的范围内,是对生物最有利的波长范围内的远红外线。上述波长范围的远红外线激活生物细胞来促进动物的新陈代谢。

考虑到与在岩石状态下发生的远红外线的辐射率相比,将麦闪石微粉化(1μm~6μm)时发生的远红外的辐射率高,本发明的特征在于,将麦闪石粉末化,尤其是在烧成(firing)后粉末化将其制备为颗粒状来用作内部收容熔融的塑料原料的载体。在以上述方式形成的情况下,塑料原料与麦闪石的无机质成分在内部形成坚固的结合,可以抑制如塑料射出物的强度的物性的降低,可以防止外观的品质降低。

此外,麦闪石的作用呈现出基于多孔性的吸附、无机质等的析出、水质的调节、水中溶解氧量的增加等功能。

尤其,麦闪石与氧反应而具有非常高的氧化形态的02与OH(羟基),具有很高的氧化性与还原性。由此,可以穿透细菌的细胞膜使细胞膜的蛋白质变性而破坏细胞膜,从而具有杀菌的作用。

这意味着可以使单独的抗菌物质的使用量最少化。

并且,图1示出麦闪石的远红外线辐射量,图2示出分光辐射率。以在180℃的温度下检测为基准,图1的辐射量的单位为W/m2·μm,可以确认到与黑体相似的高的远红外线辐射量。图2的曲线为在韩国远红外线应用评估研究院检测的结果。

具体说明本工序如下。

首先,将粉碎为20mm以下的麦闪石,或者高岭土、沸石、膨润土、云母石等原矿装入炉中,通过调节温度和压力使温度达到1150℃。

第一次点火通过将炉内LPG气体(以下称气体)压力调整为0.1kg/hr,并使温度在1小时内达到300℃。在1小时之后,将气体压力调节为0.125kg/hr,并使温度在1小时内达到500℃。

若温度达到500℃,则将气体压力调节为0.15kg/hr,并使温度在1小时内达到700℃。若炉内的温度达到700℃,则将气体压力调节为0.2kg/hr使温度达到850℃。若达到850℃,则在将气体压力固定在0.2kg/hr的状态下保持温度1小时,以完全燃烧原料内部所含的有机物质。

有机物质的燃烧结束时,将气体压力调节为0.25kg/hr使温度在1小时内上升至950℃。达到950℃后,再次将气体压力上升至0.3kg/hr来使温度在1小时内上升至1040℃。

1小时后,当温度达到1040℃时,炉内部形成不完全燃烧的状态,提高炉内的压力使炉内部的温度均匀来使原料整体的烧结状态稳定化,然后,在保持炉压的情况下在5小时内时温度达到1150℃。

温度达到1150℃后,在固定气体压力的状态下通过减少排气量以使炉压上升并保持1150℃的温度1小时来使麦闪石的化学成分再结晶结合,即,共价键结合,烧结结束后,在关掉炉内的火并关闭排气口的状态下使温度缓慢下降燃烧后,在2小时的时候使温度达到1000℃。经过30小时达到约300℃时,完全开放,使温度以每小时100℃的速度冷却。

然后,首先使用破碎机将制备的烧结体粉碎为10mm以下的粒子后,再次粉碎为5mm以下。然后,将粉碎为5mm以下的烧结粒子与水以约2∶1的比例混合后放入湿式粉砕机,细微地粉碎为平均粒度20μm以下的浆料。

2.第一次混合步骤

添加发泡剂以提高颗粒的气孔率,添加用于赋予抗菌功能的抗菌物质后,通过搅拌获得颗粒混合物。

使用以1∶1的重量比混合碳酸钙及碳酸钠的混合物作为发泡剂,以100重量份的上述浆料为基准,添加0.15重量份~1.5重量份。

优选地,使用纳米银粒子、二氧化钛及氧化锆(ZrO2)作为抗菌物质。

发泡剂在烧成时通过热分解产生二氧化碳,颗粒内部产生的二氧化他在颗粒内部形成气孔后,气体向颗粒粒子之间放出以提高气孔率,使硅组合物向内部浸透,从而在成型时提高硅橡胶产品的物性。

优选地,以100重量份的上述浆料为基准,添加0.401重量份~2.1重量份的抗菌物质。

更具体地,优选地,同时使用0.3重量份~1.5重量份的二氧化钛、0.001重量份~0.1重量份的纳米银、0.1重量份~0.5重量份的氧化锆(ZrO2)。

3.颗粒形成步骤

使用造粒机使上述颗粒混合物成型为0.1μm~100μm的范围以内平均粒径的颗粒状来获得麦闪石颗粒。

优选地,造粒机采用喷雾干燥工艺。

更具体地,颗粒形成步骤为使用造粒机的热风点燃燃烧器,使温度上升,以使炉内的温度达到1000℃,温度达到1000℃后,启动送风机使热量移动到气旋炉内部,内部温度达到300℃时,向气旋炉下端部放入喷嘴,以40kgf/cm2的泵压将细微粉碎的颗粒混合物喷至重量流入的上部点。

在此情况下,放射的液体在从气旋炉的上部侧面流入的热风的作用下形成涡流而落下,因此而形成丸形态,在热保持在300℃的内部热的作用下原料所含的水分被蒸发,从而获得形成气孔的80μm~900μm粒子大小的麦闪石颗粒。

在此过程中,若提高浆料的水分含量,则颗粒粒子所包含的水分在内部急剧气化,此时形成的气泡在温度膨胀的作用下压力升高,达到一定压力以上则突破球形的表面形成如图3所示的丸状颗粒形态。排出水蒸气的丸状形态的颗粒在曾有水分子的位置形成气孔,在内部破泡的位置形成10μm至500μm的丸形,起到减少颗粒比重以及硅组合物载体的作用,从而使结合力优秀。

4.第二次混合步骤

准备好硅组合物后与准备好的麦闪石颗粒混合来制备硅橡胶组合物。

更优选地,混合0.5重量百分比~15重量百分比的麦闪石颗粒与余量的硅组合物。

在此情况下,也可以对麦闪石颗粒进行再次粉碎,使其平均粒子大小达到约0.1μm~50μm后再与硅组合物混合。

实施例1

将粉碎为20mm以下的麦闪石原矿放入炉内后,通过调节炉内的LPG气体压力来使炉内的温度达到1150℃后,保持1150℃的温度1小时来使麦闪石的化学成分在结晶结合,即,共价键结合,烧结结束后,在关掉炉内的火并关闭排气口的状态下使温度缓慢下降燃烧后,在2小时的时候使温度达到1000℃。经过30小时达到约300℃时,完全开放,使温度以每小时100℃的速度

接着,首先使用破碎机将制备的烧结体粉碎为10mm以下的粒子后,再次粉碎为5mm以下。然后,将粉碎为5mm以下的烧结粒子与水以约2∶1的比例混合后放入湿式粉砕机制备为细微地粉碎为平均粒度20μm以下的浆料。

然后,准备将碳酸钙及碳酸钠1∶1的重量比混合的发泡剂,以100重量份的浆料为基准,添加0.3重量份的发泡剂。

并且,以100重量份的上述浆料为基准,添加作为抗菌物质的0.8重量份的二氧化钛、0.005重量份的纳米银、0.3重量份的氧化锆后进行搅拌来制备颗粒混合物。

接着,准备好造粒机后,使用造粒机的热风点燃燃烧器,使温度上升,以使炉内的温度达到1000℃,温度达到1000℃后,启动送风机使热量移动到气旋炉内部,内部温度达到300℃时,向气旋炉下端部放入喷嘴,以40kgf/cm2的泵压将细微粉碎的颗粒混合物喷至重量流入的上部点后,使放射的液体在从气旋炉的上部侧面流入的热风的作用下形成涡流而落下,因此而形成图3所示的丸形态,在热保持在300℃的内部热的作用下原料所含的水分被蒸发,从而制备形成气孔的80μm~900μm粒子大小的麦闪石颗粒。

在检测温度40℃的条件下检测所制备的麦闪石颗粒的远红外线辐射率为0.901,利用电荷离子检测设备在室内温度20℃、相对湿度30%、大气中阴离子数为54/cc的条件下检测对象物释放的阴离子作为离子数的测定结果为1.815ion/cc。

实施例2.硅橡胶组合物的制备1

将4.0重量百分比的实施例1的麦闪石颗粒与96重量百分比的硅组合物混合并搅拌来制备硅橡胶组合物。

硅组合物是配合23.0重量百分比的聚苯醚、33.0重量百分比的将芳香族烯基化合物、烯基氰化物化合物及能够与它们的单体聚合的烯基单体混合物聚合的热塑性树脂、21.0重量百分比的苯乙烯树脂、12.0重量百分比的甲乙酮可溶性物质(总游离聚合物)、11.0重量百分比的总烯基氰化物化合物混合后使用的。

在此情况下,甲乙酮可溶性物质包含:13重量百分比的包含6重量百分比的烯基氰化物化合物(以下称‘AC’)的聚合物;30重量百分比的包含15重量百分比的AC的聚合物;21重量百分比的包含30重量百分比的AC的聚合物;以及36重量百分比的包含50重量百分比的AC的聚合物。

实施例3.硅橡胶组合物的制备2

以与实施例2相同的方式,混合8重量百分比的麦闪石颗粒与92重量百分比的硅组合物来制备组合物。

实验例1.测试除臭效果

将单纯的硅组合物作为橡胶组合物以用作比较例1来测试实施例与比较例的除臭效果。

从生产上述实施例2、实施例3及比较例1的硅橡胶组合物后开始每隔3小时检测它们的臭气程度,其结果如下述表2所示。

在此情况下,上述臭气强度的检测通过感官测试的方法以如下方式进行。

选定健康的学生在立刻取出上述实施例比较例的硅橡胶组合物的状态下利用嗅觉来检测恶臭的臭气强度。在检测时,选择场所中完全没有风而且完全不从周围传来恶臭的场所作为测试场所,恶臭测试的评判人员选定首次来到产生恶臭的场所的10名嗅觉正常的健康学生。以恶臭度表示在选定的场所中通过评判人员感知的强度,与个人信息一同记录下来。感官性恶臭评判法的恶臭度如下述表2所示。

表2恶臭度感官测试区分

以上述评判方法,通过各个评判人员感觉到恶臭度中评判人员多数评判的恶臭度来评判,在评判数相同的情况下,选择恶臭度高的,以2度以下为适合,以3度以上的为不适合的方式进行评判。此外,作为测试条件,在制备上述实施例及比较例的硅橡胶组合物后马上放入密封的袋(长、宽、高分别为50cm)中后每隔3小时拿出来以感官法进行测试。为了使门的开口最小化,开口时在密封状态下进行。

表3

恶臭感官测试结果

如上述表所示,在本发明的硅橡胶组合物的情况下,生产初期的除臭效果就已优秀,随着时间的推移,可以进一步消除硅胶的臭气,与此相比,比较例几乎没有硅胶臭的除臭效果,从而可以确认在硅组合物的制备时包含、搅拌本发明的麦闪石颗粒可以相当程度地消除硅胶的恶臭。

实验例2.奶粉蛋白质变形确认实验

将上述实施例2的硅橡胶组合物委托奶瓶容器生产企业制作为麦闪石怪物(硅橡胶)(图18)并夹在奶瓶型容器的中间,委托韩国庆一大学食品科学研究所进行确认奶粉蛋白质变形程度的实验,实验报告如图4至图11所示。

在图4至图11的报告中,“新Wellion奶瓶”是指以实施例2的橡胶组合物为原料的奶瓶,“普通奶瓶”和使用混合聚亚苯基砜树脂(PPSU,Polyphenylsulfone)物质与麦闪石颗粒的母料的“Wellion奶瓶”市面上出售的奶瓶。

如图4至图11所示,在以本发明的硅橡胶组合物为原料制备的奶瓶中,产生最多的蛋白质水解物,可知随着保管时间推移的蛋白质水解的差异表现出时间越长普通奶瓶与实施例的奶瓶之间的差异越大。

实验例3.水中抗菌性测试

以上述实施例2的硅橡胶组合物为原料委托企业将制备为膜的麦闪石怪物(硅橡胶)(图18)切割为水瓶盖的内衬大小后夹入盖内后,委托韩国庆一大学食品科学研究所进行有关水中抗菌性的测试,实验报告如图12只图17所示。

如图12至图17所示,采用实施例2的硅橡胶组合物的瓶盖内衬比采用普通的瓶盖内衬对照组表现出更高的抗菌性。

实施例4.硅橡胶组合物的制备3

以与实施例2相同的方式,混合8重量百分比的麦闪石颗粒与91重量百分比的硅组合物后,再混合1重量百分比的核桃内果皮粉末来制备组合物。

核桃内果皮是指内果皮最外层的非常坚硬的粉末。

实验例4.机械物性检测试验

对使用实施例2至实施例4的橡胶组合物制备的试片进行如下机械物性的检测,其结果如表4所示。

首先,依据ASTM D2240制备试片并检测硬度。

具体地,上述硬度表现硅橡胶的坚硬程度,通常,热固型硅橡胶的硬度最低为15度至20度,最高可达90度。检测仪使用SHORE A TYPE硬度仪,检测试片的厚度为6mm,或者层叠3个厚度为2mm的试片用于检测,需在距离边缘位置往内侧1/2英寸(inch)以上进行检测,在针头接触试片的1秒以内读取值,反复检测5次以上取平均值表示为硬度值。

可塑性用于显示橡胶的柔软度或者扩散性,在双辊磨(Two-roll mill)中操作时,若可塑性低(过于柔软),则抽出薄片较难,注入注塑机时本应以带(ribbon)的形态连续不断地注入,但过于柔软会因易于折断而给注塑机的操作带来影响。检测仪使用Plastometer,使用JISK6249的威廉可塑性(Williams Plasticity)检测法,在可塑化(软化)5分钟后,经过2分钟的脱泡工序后,采取比重2倍的质量冷却5分钟后,以数值显示在5kg的荷重下5分钟内的扩散程度。

撕裂强度是将橡胶在使用环境中出现细小的划痕或者因重而撕裂时能够承受的力数值化的数值,检测单位长度所承受的力。检测仪使用万能试验机(Universal TestingMachine),将以ASTM D624-DIEC(DUMBBLE TYPE)的规格制备的硅橡胶试片在检测仪中以500mm/min的速度拉伸来检测,以4个试片的平均值来表示。

拉伸强度是以数值表示硅橡胶试片单位面积的最大应力的力,将抗拉的程度以拉伸强度来表示,以MPa的单位及磅(pound)的单位表示。检测仪使用万能试验机,将以ASTMD624 D412(DUMBBLE TYPE)的规格制备的硅橡胶试片在检测仪中以500mm/min的速度拉伸来检测,以4个试片的平均值来表示。

在下述表4中,硬度的单位为Shore A,撕裂强度的单位为N/mm,拉伸强度的单位为Mpa,可塑性没有单位。

表4

区分 硬度 可塑性 拉伸强度 撕裂强度
比较例 62 220 8.5 19.0
实施例2 59 219 8.3 18.8
实施例3 58 221 8.1 18.4
实施例4 63 220 8.7 19.2

通过上述表4所示的结果可知,使用本发明的硅橡胶组合物制备的试片与单纯使用硅橡胶组合物制备的试片相比,在物理性能上的差异少。在此情况下,可以确认当如实施例4般添加微量核桃内果皮粉末时,物性反倒比单纯使用硅橡胶组合物制备的试片优秀。

产业上的可应用性

本发明的硅橡胶组合物可以应用在已知的奶瓶、水瓶、水杯、砧板、医疗用容器、食物支架、医疗仪器垫、床单、鞋垫、包装纸、桌垫、坐垫、储存用容器、储存用瓶盖、农用板材、车垫等多种硅橡胶产品的制造中。

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