本發(fā)明涉及硅橡膠，尤其涉及一種用于花灑噴頭的抗污硅橡膠、制備方法。

背景技術(shù)：

1、硅橡膠具有優(yōu)異的耐高溫性能，可以在高溫環(huán)境中保持穩(wěn)定的物理性能。這對(duì)于花灑在熱水環(huán)境中使用時(shí)尤為重要，能夠防止材料在高溫下變形或損壞。同時(shí)，硅橡膠也具有良好的耐低溫性能，在寒冷環(huán)境下也能保持其彈性和性能，確?；⒃诓煌瑴囟葪l件下的正常工作。硅橡膠具有優(yōu)異的彈性和柔韌性，能夠適應(yīng)水流的壓力變化，使水流更加均勻地噴出，提高淋浴體驗(yàn)。其柔軟性使得出水口部分可以靈活地調(diào)整水流方向，滿足不同用戶的使用需求。硅橡膠具有良好的耐候性，在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，不易因光照、溫度變化等因素而發(fā)生老化或性能下降，延長(zhǎng)了花灑的使用壽命。硅橡膠在電暈放電產(chǎn)生的臭氧作用下不易降解，且在紫外線等光照條件下，其物理性能僅有微小變化，保證了花灑出水口的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。硅橡膠對(duì)許多化學(xué)物質(zhì)具有良好的耐腐蝕性，不易與水中的化學(xué)成分發(fā)生反應(yīng)，保證了花灑出水口的長(zhǎng)期使用性能。硅橡膠無(wú)毒無(wú)味，對(duì)人體無(wú)不良影響，使用過(guò)程中不會(huì)釋放有害物質(zhì)，符合健康環(huán)保的要求。硅橡膠的優(yōu)異特性使其成為花灑出水口的理想材料，能夠提供更好的使用體驗(yàn)和更長(zhǎng)的使用壽命。

2、而硬水中含有較高濃度的鈣、鎂等礦物質(zhì)，這些礦物質(zhì)在水中以溶解狀態(tài)存在。當(dāng)水通過(guò)花灑噴頭時(shí)，隨著水溫的升高或水分的蒸發(fā)，這些礦物質(zhì)會(huì)逐漸析出并沉積在噴頭的出水孔和內(nèi)部管道中，形成水垢。水中的其他溶解物，如鐵、鋁等，在一定條件下也會(huì)結(jié)晶并沉積在花灑噴頭上，進(jìn)一步加劇結(jié)垢現(xiàn)象。熱水使用時(shí)，水溫升高會(huì)加速礦物質(zhì)的析出和結(jié)晶過(guò)程，使水垢更容易在花灑噴頭上形成和積累。在使用過(guò)程中，水溫的頻繁變化也會(huì)導(dǎo)致水垢的加速形成，因?yàn)闇囟茸兓瘯?huì)改變水中溶解物的溶解度和穩(wěn)定性，促使更多的礦物質(zhì)沉積?？諝庵械幕覊m、細(xì)菌等雜質(zhì)也可能附著在花灑噴頭上，與水垢混合在一起，進(jìn)一步堵塞噴頭孔。如果花灑噴頭的材質(zhì)表面不夠光滑或具有一定的吸附性，會(huì)更容易吸附水垢和雜質(zhì)，導(dǎo)致結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。噴頭孔徑較小或內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水流通過(guò)時(shí)容易產(chǎn)生渦流和死角，使水垢更容易在這些部位沉積。

3、專利cn116462807a涉及硅膠技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種硅膠的配方及其制備方法，以及其在花灑出水網(wǎng)和花灑中的應(yīng)用。該硅膠配方按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：40至70份乙烯基聚硅氧烷、1至5份含有反應(yīng)性基團(tuán)的龍腦酯、1至4份含氟丙烯酸酯以及0.1至0.5份鉑金催化劑。龍腦酯具有抗菌作用，通過(guò)與乙烯基聚硅氧烷在鉑金催化劑的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使龍腦酯接枝到聚硅氧烷分子鏈上，從而賦予聚硅氧烷抗菌功能。含氟丙烯酸酯與乙烯基聚硅氧烷反應(yīng)后，直接接枝到聚硅氧烷分子鏈上，使硅膠的防污性能更加持久。乙烯基聚硅氧烷是制備硅膠的主要原料，本發(fā)明通過(guò)使用具有抗菌和防污功能的原料來(lái)制備硅膠，從而生產(chǎn)出具有持久抗菌和防污性能的硅膠產(chǎn)品。

4、專利cn110423472a涉及硅橡膠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗污型硅橡膠及其制備方法。該發(fā)明的抗污組合物包括抗污劑a和/或抗污劑b；抗污型硅橡膠則由母膠和抗污組合物組成。通過(guò)引入羥基氟硅油和乙烯基氟硅油，并將納米級(jí)聚四氟乙烯粉與微米級(jí)聚四氟乙烯粉進(jìn)行復(fù)配，使得聚四氟乙烯粉被氟硅油充分浸潤(rùn)。這一過(guò)程提高了聚四氟乙烯粉在云母粉層狀結(jié)構(gòu)中的分散均勻度，從而有效降低了硅橡膠的表面能，提升了其耐油性能和阻隔性能。結(jié)果是，抗污性能顯著增強(qiáng)，防污效果持久，減少了油污和色漬的殘留，提高了產(chǎn)品的白度。同時(shí)，該方法避免了溶脹現(xiàn)象的發(fā)生，且不會(huì)限制母膠的物理性能，具有廣泛的適用性。

5、引入低表面能物質(zhì)如氟等能夠顯著提升硅橡膠的抗污性，然而含氟物質(zhì)對(duì)人的身體健康具有一定威脅，因此需要研發(fā)出一種更為安全的抗污硅橡膠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種用于花灑噴頭的抗污硅橡膠、制備方法。

2、花灑噴頭結(jié)垢會(huì)帶來(lái)多種危害，包括影響使用體驗(yàn)，如導(dǎo)致水流不暢、堵塞噴頭，降低淋浴舒適度；縮短設(shè)備壽命，因水垢腐蝕和磨損噴頭及管道；危害健康，滋生細(xì)菌和微生物，可能引發(fā)皮膚和呼吸道問(wèn)題。因此，本發(fā)明提供了一種用于花灑噴頭的硅橡膠，通過(guò)引入親水性基團(tuán)以及抗菌單體從而得到該硅橡膠，由于親水性好因此表面會(huì)優(yōu)先結(jié)合水，形成水合層，以此來(lái)阻止微生物以及其他污染物的黏附，從而達(dá)到抗污性，不僅能夠減少水垢還能夠減少細(xì)菌的滋生，引入的抗菌性單體不僅親水性強(qiáng)而且還具備正電荷的胍基，這些正電荷的胍基能夠與帶負(fù)電荷的微生物表面（如細(xì)菌、病毒等）發(fā)生靜電吸附，從而牢固地結(jié)合在微生物表面，阻止其分裂和繁殖，通過(guò)其陽(yáng)離子特性能夠達(dá)到破壞細(xì)胞膜、抑制核酸合成、形成薄膜等多重作用，實(shí)現(xiàn)了廣譜、高效、低毒的抗菌效果。

3、該硅橡膠通過(guò)具有親水性基團(tuán)的改性單體與環(huán)氧基聚硅氧烷、端乙烯基聚二甲基硅氧烷以及聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽制備而成，多種單體在聚合時(shí)能夠進(jìn)行互穿形成網(wǎng)狀聚合物，使得親水性基團(tuán)大量聚集，從而親水性大大提升，氨基與聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，從而在硅橡膠中引入抗菌基團(tuán)，最終得到的硅橡膠由于親水性好，表面不易粘附污垢以及細(xì)菌等，因此抗污性能好，且具備良好的抑菌效果，不僅能夠提升淋浴舒適度，而且能夠延長(zhǎng)使用壽命，具備良好的應(yīng)用價(jià)值。

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于花灑噴頭的抗污硅橡膠的制備方法，包括如下步驟：

5、s1、將改性劑、乙基三甲氧基硅烷以及三乙基氯硅烷加入到溶劑中，加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph至1~2，加水后升溫進(jìn)行水解，反應(yīng)結(jié)束后減壓濃縮后除去溶劑、透析后與六甲基二硅氮烷、溶劑混合后在110~120℃攪拌4~6h后濃縮除去溶劑得到改性單體；

6、s2、將端乙烯基聚二甲基硅氧烷加入到溶劑和乙烯醇中，加入催化劑后升溫至80~100℃，再加入1,2-環(huán)氧-5-己烯-3-醇，反應(yīng)6~10h后經(jīng)后處理得到環(huán)氧基聚硅氧烷；

7、s3、將改性單體與環(huán)氧基聚硅氧烷在溶劑中混合，再加入端乙烯基聚二甲基硅氧烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過(guò)氧基)己烷，攪拌均勻聚合后加入聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽的甲醇溶液，攪拌1~2h后除去溶劑后加入開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行開(kāi)煉，在模具中固化成型后即得用于花灑噴頭的抗污硅橡膠。

8、進(jìn)一步的，所述改性劑與乙基三甲氧基硅烷、三乙基氯硅、溶劑、六甲基二硅氮烷的質(zhì)量比為1:2~3:0.5~1.5:5~15:0.8~1.2。

9、進(jìn)一步的，所述步驟s1中升溫的溫度范圍為70~85℃。

10、進(jìn)一步的，所述端乙烯基聚二甲基硅氧烷與溶劑、乙烯醇、催化劑、1,2-環(huán)氧-5-己烯-3-醇的質(zhì)量比為1:1~2:0.1~0.2:0.005~0.01:0.2~0.3。

11、進(jìn)一步的，所述催化劑為鉑金催化劑，鉑的質(zhì)量含量為1000ppm-2000ppm。

12、進(jìn)一步的，所述改性單體與環(huán)氧基聚硅氧烷、溶劑、端乙烯基聚二甲基硅氧烷以及2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過(guò)氧基)己烷、聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽的甲醇溶液的質(zhì)量比為1:0.2~0.5:4~6:3~4:0.1~0.15:1~2。

13、進(jìn)一步的，所述聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽的甲醇溶液為含5~10wt%聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽的甲醇溶液。

14、進(jìn)一步的，所述改性單體為3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基丙烷-1,1-二胺以及2-(三乙氧基甲硅烷基)-乙胺中的一種。

15、本發(fā)明還提供了一種用于花灑噴頭的抗污硅橡膠，由上述方法制備而成。

16、本發(fā)明的有益效果：

17、本發(fā)明通過(guò)具有親水性基團(tuán)的改性單體與環(huán)氧基聚硅氧烷、端乙烯基聚二甲基硅氧烷以及聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽制備得到硅橡膠，多種單體在聚合時(shí)能夠進(jìn)行互穿形成網(wǎng)狀聚合物，使得親水性基團(tuán)大量聚集，從而親水性大大提升，氨基與聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，從而在硅橡膠中引入抗菌基團(tuán)，最終得到的硅橡膠由于親水性好，表面不易粘附污垢以及細(xì)菌等，因此抗污性能好，抑菌效果佳，不僅能夠提升淋浴舒適度，而且能夠延長(zhǎng)使用壽命，具備良好的應(yīng)用價(jià)值。