一种接枝离子液体的分子筛及其制备方法、防苔藓涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及分子筛技术领域，尤其涉及一种接枝离子液体的分子筛及其制备方法、防苔藓涂料及其制备方法。本发明专利技术公开了一种接枝离子液体的分子筛中的咪唑类物质具有优异的抗菌性能，起到抗菌效果，同时，咪唑类离子液体是接枝在分子筛上的，保证了其一定的绝缘性能。由于分子筛比表面积大，使得分子筛表面可接枝大量的咪唑类离子液体，在离子液体的不断消耗过程中能保证抗菌物质的量足够多。接枝了咪唑类离子液体的分子筛在室温下呈固态，当温度升高到一定程度后，离子液体呈凝胶态或流动态，且分子筛与离子液体离子之间的结合力减弱，这有利于该咪唑类离子液体的迁移。该分子筛通过温度的变化来控制咪唑离子液体的释放，达到缓释的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种接枝离子液体的分子筛及其制备方法、防苔藓涂料及其制备方法
本专利技术涉及分子筛
，尤其涉及一种接枝离子液体的分子筛及其制备方法、防苔藓涂料及其制备方法。
技术介绍
对部分变电站户外电力设备(如绝缘子等)表面生长苔藓的情况，目前已有的防苔藓涂料主要通过添加抗菌剂达到灭杀效果，如中国专利CN107880775A公开了一种添加银离子抑菌剂、锌离子抑菌剂和抗菌剂的防苔涂料制备方法；中国专利CN108485359A公开了一种添加纳米TiO2和纳米ZnO(在紫外光下灭菌)的防苔涂料制备方法；中国专利CN103468132A公开了一种直接增加抗苔抗藻剂的防苔涂料制备方法。然而，上述的几项公开的文献中，直接或间接地添加具有抗苔藓抗藻效果的物质来灭杀或抑制苔藓，但这些抗菌剂/抑菌剂释放速度较快，当涂料表层的抗菌剂/抑菌剂消耗或流失后，其防苔藓效果将大大降低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种接枝离子液体的分子筛及其制备方法、防苔藓涂料及其制备方法，解决了涂料中的抗菌剂/抑菌剂流失速度较快，当涂料表层的抗菌剂/抑菌剂消耗或流失后，导致防苔藓效果将大大降低的问题。其具体技术方案如下：本专利技术提供了一种接枝离子液体的分子筛，包括氨基修饰的分子筛和接枝在所述氨基修饰的分子筛表面的咪唑类离子液体；所述氨基修饰的分子筛由硅烷偶联剂与分子筛混合制得。本专利技术中，咪唑类物质具有优异的抗菌性能，起到抗菌效果，同时，咪唑类离子液体是接枝在分子筛上的，保证了其一定的绝缘性能。由于分子筛比表面积大，使得分子筛表面可接枝大量的咪唑类离子液体，在离子液体的不断消耗过程中能保证抗菌物质的量足够多。咪唑类离子液体的相变温度(固态与液态)为40-50℃，小于40℃基本为固态，大于50℃基本为液态，45-50℃时为粘稠态。接枝了咪唑类离子液体的分子筛在室温下呈固态，当温度升高到一定程度后，离子液体呈凝胶态或流动态，且分子筛与离子液体离子之间的结合力减弱，这有利于该咪唑类离子液体的迁移。该分子筛通过温度的变化来控制咪唑离子液体的释放，达到缓释的效果，将该分子筛添加到涂料中，可大大延长防苔藓时间。本专利技术中，所述分子筛选自5A分子筛、4A分子筛、10X分子筛或13X分子筛，优选为5A分子筛；所述咪唑类离子液体选自1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1，3-二甲基咪唑氯盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐或1-丁基-3-甲基咪唑溴盐，优选为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐；所述硅烷偶联剂选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷或4-氨基丁基三乙氧基硅烷。所述硅烷偶联剂与所述分子筛的用量比为0.5g：(0.0025～0.025)mol；所述接枝离子液体的分子筛中所述氨基修饰的分子筛质量和所述咪唑类离子液体的用量比为0.5g：(0.001-0.01)mol，优选为0.5g：0.005mol。本专利技术还提供了一种接枝离子液体的分子筛的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将分子筛溶于硅烷偶联剂溶液中进行反应，得到氨基修饰的分子筛；步骤2：将咪唑类离子液体的醇溶液与所述氨基修饰的分子筛进行反应，得到接枝离子液体的分子筛。本专利技术中，硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷时，氨基修饰的分子筛的合成路线如下：接枝离子液体的分子筛的合成路线如下：其中，R1优选为甲基/乙基、烯丙基或丙基，R2优选为甲基、乙基、丙基或丁基，X为优选为Cl或Br。本专利技术步骤1中，分子筛与硅烷偶联剂溶液进行反应前，还包括：将分子筛在蒸馏水中煮沸一段时间，除去多余的水分，以增加分子筛表面羟基数量；所述硅烷偶联剂溶液的溶剂优选为三氯甲烷；所述硅烷偶联剂溶液的溶剂优选为三氯甲烷，所述硅烷偶联剂溶液的浓度为0.05-0.5mol/L，优选为0.1mol/L，所述硅烷偶联剂溶液与所述分子筛的用量比为50mL：0.5g；所述分子筛与所述硅烷偶联剂溶液混合物，回流反应；所述反应的温度为室温，时间为5h～10h，优选为30℃，5h；所述反应结束后，优选将反应产物进行过滤、洗涤、干燥，得到氨基修饰的分子筛；所述过滤优选采用布氏漏斗进行过滤；所述干燥优选在100℃下干燥3h。本专利技术步骤2中，所述咪唑离子液体的醇溶液的溶剂为乙醇，优选为乙醇；所述咪唑离子液体的醇溶液的浓度为0.05mol/L-0.2mol/L，优选为0.1mol/L；所述咪唑类离子液体与所述氨基修饰的分子筛的用量比为(0.001-0.01)mol：0.5g，优选为0.005mol：0.5g；所述咪唑类离子液体的醇溶液与所述氨基修饰的分子筛优选在搅拌的条件下进行反应；所述搅拌的速率为60r/min--100r/min，所述反应的温度为室温，时间为8-16h，优选为12h；所述反应结束后，优选将反应产物进行过滤、洗涤和干燥，得到接枝咪唑离子液体的分子筛；所述干燥优选在70℃下干燥3h。本专利技术还提供了上述接枝离子液体的分子筛或上述制备方法制得的接枝离子液体的分子筛在防苔藓涂料中的应用。接枝了咪唑类离子液体的分子筛在室温下呈固态，当温度升高到一定程度后(因涂料涂覆在户外设备上后，夏季涂料温度可高达五十多度)，离子液体呈凝胶态或流动态，且分子筛与离子液体离子之间的结合力减弱，这有利于该咪唑类离子液体在涂料内的迁移，保证了涂料表面的咪唑类离子液体的含量，起到抗菌灭菌效果。而当温度降低时，接枝有咪唑类离子液体的分子筛恢复固态，抑制了咪唑类离子液体的迁移，也在一定程度上减缓了离子液体的消耗，保证了涂料能使用更长时间。本专利技术还提供了一种防苔藓涂料，按重量份计，由以下组分制得：所述接枝离子液体的分子筛5-10份；补强剂10-20份；增塑剂3-5份；阻燃剂5-10份；将氟改性的端羟基二甲基硅氧烷50-60份；交联剂3-5份；催化剂0.1-0.5份；溶剂100-150份。优选地，按重量份数计，所述接枝离子液体的分子筛10份；补强剂20份；增塑剂5份；阻燃剂10份；将氟改性的端羟基二甲基硅氧烷60份；交联剂5份；催化剂0.5份；溶剂150份。本专利技术中，所述氟改性的二甲基硅氧烷黏度为10000-40000mPa·s；所述增塑剂为甲基硅油；所述补强剂为气相二氧化硅粉末；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述交联剂为正硅酸乙酯和甲基三丁酮肟基硅烷，所述正硅酸乙酯与所述甲基丁酮肟基硅烷的摩尔比优选为1：1；所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁或氢氧化铝；所述溶剂为芳烃类溶剂，优选为甲苯和/或二甲苯。本专利技术还提供了上述防苔涂料的制备方法，包括以下步骤：1)将氟改性的二甲基硅氧烷、补强剂、增塑剂和阻燃剂混合分散后进行脱水，得到混合物；2)向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接枝离子液体的分子筛，其特征在于，包括氨基修饰的分子筛和接枝在所述氨基修饰的分子筛表面的咪唑类离子液体；/n所述氨基修饰的分子筛由硅烷偶联剂与分子筛混合制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种接枝离子液体的分子筛，其特征在于，包括氨基修饰的分子筛和接枝在所述氨基修饰的分子筛表面的咪唑类离子液体；
所述氨基修饰的分子筛由硅烷偶联剂与分子筛混合制得。


2.根据权利要求1所述的接枝离子液体的分子筛，其特征在于，所述分子筛选自5A分子筛、4A分子筛、10X分子筛或13X分子筛；
所述咪唑类离子液体选自1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1,3-二甲基咪唑氯盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐或1-丁基-3-甲基咪唑溴盐；
所述硅烷偶联剂选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷或4-氨基丁基三乙氧基硅烷。


3.根据权利要求1所述的接枝离子液体的分子筛，其特征在于，所述硅烷偶联剂与所述分子筛的用量比为0.5g：(0.0025～0.025)mol；
所述接枝离子液体的分子筛中所述氨基修饰的分子筛和所述咪唑类离子液体的用量比为0.5g：(0.001-0.01)mol。


4.一种接枝离子液体的分子筛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将分子筛溶于硅烷偶联剂溶液中进行反应，得到氨基修饰的分子筛；
步骤2：将咪唑类离子液体的醇溶液与所述氨基修饰的分子筛进行反应，得到接枝离子液体的分子筛。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1所述反应的温度为室温，时间为5h～10h；
所述硅烷偶联剂溶液的浓度为0.05-0.5mol/L，所述硅烷偶联剂溶液与所述分子筛的用量比为50mL：0.5g；
步骤2所述反应的温度为室温，时间为8-16h；
所述咪唑类离子液体与...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭磊，李丽，樊小鹏，付强，范圣平，邹庄磊，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44