本發(fā)明屬于密封膠技術領域,尤其涉及一種建筑用密封膠及其制備方法。
背景技術:
密封膠是一種流動或擠不定型材料,以填補一個封閉的關節(jié),可以依靠嵌入式干燥,溫度變化,溶劑揮發(fā),化學交聯材料的穩(wěn)定性,并逐步將固體膠,粘彈性行為或彈性密封材料成型。為了保證密封功能,密封劑應具備以下基本特點:①良好的嵌填,儲存穩(wěn)定性,無毒或低毒;②與其他媒體低滲透;③可抵御伸縮運動,位移和變形的接縫;④在受到循環(huán)變形關節(jié),能保證其性能和形狀完全復蘇;⑤有足夠的實力能夠承受壓力;⑥在高溫,低溫不脆裂過度軟化;⑦耐候性,不粉化,開裂,解散或過度收縮;⑧應用于特定的場合,具體表現有耐磨性,耐穿刺,耐腐蝕,耐軋,易燃,不污染,絕緣或導電等。
密封膠作為一種集粘接和密封于一體粘合劑,屬于橋梁、道路、機場跑道等混凝土伸縮縫的密封。用于混凝土伸縮縫處的密封膠要求具有高彈性、良好的耐水性能、優(yōu)異的伸縮恢復性、良好的力學性能和較高的粘接強度?,F有技術,通用的密封膠已無法滿足上述使用要求,需要開發(fā)一種適用于混凝土伸縮縫的密封膠。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足,本發(fā)明提供了一種建筑用密封膠及其制備方法,適用于混凝土伸縮縫的填充和密封,其綜合性能好。
本發(fā)明提出了一種建筑用密封膠,所述密封膠按重量份數包括如下組分:
α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷,110~120;N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,5~7;N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷,6~8;丙烯腈,15~20;辛酸亞錫,5~8;鄰苯二甲酸二辛酯,20~25;十溴聯苯醚赤磷,3~5;氰乙基三甲氧基硅烷,4~6;金紅石型鈦白粉,5~7;輕質碳酸鈣,20~25;滑石粉,30~35;絹云母,3~5;硅藻土,5~7;四亞甲基β-(3,5二叔丁基-4-羥基苯)丙酸季戊四醇酯,0.8~1;2,(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑,0.3~0.5;其中,α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷的粘度為2000~8000mPa·s。
優(yōu)選地,所述密封膠組分按重量份數如下:
α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷,120;N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,7;N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷,8;丙烯腈,20;辛酸亞錫,8;鄰苯二甲酸二辛酯,25;十溴聯苯醚赤磷,5;氰乙基三甲氧基硅烷,6;金紅石型鈦白粉,7;輕質碳酸鈣,25;滑石粉,35;絹云母,5;硅藻土,7;四亞甲基β-(3,5二叔丁基-4-羥基苯) 丙酸季戊四醇酯,1;2,(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑,0.5。
優(yōu)選地,按1:3的重量份比,用有機膨潤土代替部分或全部硅藻土。
優(yōu)選地,所述密封膠組分按重量份數如下:
α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷,115;N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,6;N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷,7;丙烯腈,18;辛酸亞錫,7;鄰苯二甲酸二辛酯,23;十溴聯苯醚赤磷,4;氰乙基三甲氧基硅烷,5;金紅石型鈦白粉,6;輕質碳酸鈣,23;滑石粉,32;絹云母,4;硅藻土,2;有機膨潤土,1;四亞甲基β-(3,5二叔丁基-4-羥基苯)丙酸季戊四醇酯,0.9;2,(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑,0.4。
優(yōu)選地,所述密封膠組分按重量份數如下:
α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷,110;N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,5;N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷,6;丙烯腈,15;辛酸亞錫,5;鄰苯二甲酸二辛酯,20;十溴聯苯醚赤磷,3;氰乙基三甲氧基硅烷,4;金紅石型鈦白粉,5;輕質碳酸鈣,20;滑石粉,30;絹云母,3;有機膨潤土,2;四亞甲基β-(3,5二叔丁基-4-羥基苯)丙酸季戊四醇酯,0.8;2,(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑,0.3。
本發(fā)明還提出了一種建筑用密封膠的制備方法,按以下步驟進行制備:
S1:按重量份數比稱取各原料;
S2:取50%重量份的丙烯晴緩慢加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中進行反應,控制反應溫度在55℃~65℃,回流反應2.5h~3.5h,在730mmHg下收集200℃~220℃間的餾分,收率為75%,得到含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑;
S3:取50%重量份的丙烯晴緩慢加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷中進行反應,控制反應溫度在55℃~65℃,回流反應2.5h~3.5h,在730mmHg下收集200℃~220℃間的餾分,收率為75%,得到含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑;
S4:依次將α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、金紅石型鈦白粉、輕質碳酸鈣、滑石粉、絹云母、硅藻土、辛酸亞錫、鄰苯二甲酸二辛酯、十溴聯苯醚赤磷、氰乙基三甲氧基硅烷、S2中得到的含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑、S3中得到的含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑、四亞甲基β-(3,5二叔丁基-4-羥基苯)丙酸季戊四醇酯、2,(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑加入攪拌機中,真空混合均勻,脫除氣泡和反應中生成的低分子物質后,得到密封膠。
本發(fā)明選用α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷作為基料,利用有機硅材料的綜合性能優(yōu)越的 特性,為密封膠的高性能奠定基礎,分別選用N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷與丙烯腈進行反應,伯胺基與丙烯腈的雙鍵加成后,一方面可以在產物的分子結構中引入極性較大的氰基,提高密封膠的粘接強度,同時,加快濕氣擴散速率,縮短密封膠的表干時間,另一方面使原有的伯胺基轉化為活性較低的仲胺基,從而可以提高密封膠的儲存穩(wěn)定性。
本發(fā)明選用鄰苯二甲酸二辛酯作為增塑劑,可以有效降低物料黏度,便于各原料混合均勻,并能增加密封膠的柔韌性,同時,還能降低整個操作過程的溫度,同時,丙酮的配合使用,可以調節(jié)密封膠的黏度,進一步提升加工操作性。
本發(fā)明選用十溴聯苯醚赤磷可以提升密封膠的阻燃性能;選用氰乙基三甲氧基硅烷可以使得密封膠在溶脹過程中不會發(fā)生滴落。
本發(fā)明選用的金紅石型鈦白粉,在橡膠中可以起到補強、防老化、填充的作用,四亞甲基β-(3,5二叔丁基-4-羥基苯)丙酸季戊四醇酯的使用,可以阻滯密封膠的熱氧化作用,阻止由氧誘發(fā)的聚合物的斷鏈反應分解生產過氧化氫,2,(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑的使用,可以增強密封膠的抗光老化能力。
本發(fā)明選用鋁酸酯偶聯劑改性的滑石粉,增加了滑石粉與基體橡膠的相容性,改善橡膠的耐熱性。滑石粉替代炭黑對橡膠基體進行補強,降低了生產成本,同時起到增大粘度的作用。
膨潤土具有吸濕性,遇水膨脹8-15倍,加入密封膠中,使其遇水即發(fā)生膨脹,起到吸水止水的作用,進一步增強密封膠的密封性能和彈性。
本發(fā)明的有益效果在于,通過對組分進行優(yōu)化,提高了密封膠各項性能,并根據組分優(yōu)化結果,對整個制備工藝進行了優(yōu)化,在制備過程中,對各步驟進行合理安排,并對原料的混合添加進行了限定,從而可以充分發(fā)揮各組分的作用并提升最終密封膠的性能;使用膨潤土或硅藻土增加材料的吸濕性,提高膠體的密封性;使用改性滑石粉代替炭黑增強基體,降低了生產成本,且環(huán)境友好。
具體實施方式
下面結合具體實例對本發(fā)明做出詳細說明,應當了解,實施例只用于說明本發(fā)明,而不是用于對本發(fā)明進行限定,任何在本發(fā)明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護范圍內。
本發(fā)明所公開的建筑用密封膠,各實施例中組分的重量份數如表1所示:
表1為各實施例的氯丁密封膠原料的重量份數
實施例1
本實施例的一種建筑用密封膠,按以下步驟進行制備:
S1:按重量份數比稱取各原料;
S2:取50%重量份的丙烯晴緩慢加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中進行反應,控制反應溫度在65℃,回流反應3h,在730mmHg下收集200℃~220℃間的餾分,收率為75%,得到含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑;
S3:取50%重量份的丙烯晴緩慢加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷中進行反應,控制反應溫度在65℃,回流反應3h,在730mmHg下收集200℃~220℃間的餾分, 收率為75%,得到含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑;
S4:依次將α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、金紅石型鈦白粉、輕質碳酸鈣、滑石粉、絹云母、硅藻土、辛酸亞錫、鄰苯二甲酸二辛酯、十溴聯苯醚赤磷、氰乙基三甲氧基硅烷、S2中得到的含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑、S3中得到的含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑、四亞甲基β-(3,5二叔丁基-4-羥基苯)丙酸季戊四醇酯、2,(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑加入攪拌機中,真空混合均勻,脫除氣泡和反應中生成的低分子物質后,得到密封膠。
實施例2
本實施例的一種建筑用密封膠,按以下步驟進行制備:
S1:按重量份數比稱取各原料;
S2:取50%重量份的丙烯晴緩慢加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中進行反應,控制反應溫度在55℃,回流反應3.5h,在730mmHg下收集200℃~220℃間的餾分,收率為75%,得到含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑;
S3:取50%重量份的丙烯晴緩慢加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷中進行反應,控制反應溫度在55℃,回流反應3.5h,在730mmHg下收集200℃~220℃間的餾分,收率為75%,得到含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑;
S4:依次將α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、金紅石型鈦白粉、輕質碳酸鈣、滑石粉、絹云母、硅藻土、有機膨潤土、辛酸亞錫、鄰苯二甲酸二辛酯、十溴聯苯醚赤磷、氰乙基三甲氧基硅烷、S2中得到的含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑、S3中得到的含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑、四亞甲基β-(3,5二叔丁基-4-羥基苯)丙酸季戊四醇酯、2,(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑加入攪拌機中,真空混合均勻,脫除氣泡和反應中生成的低分子物質后,得到密封膠。
實施例3
本實施例的一種建筑用密封膠,按以下步驟進行制備:
S1:按重量份數比稱取各原料;
S2:取50%重量份的丙烯晴緩慢加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中進行反應,控制反應溫度在60℃,回流反應2.5h,在730mmHg下收集200℃~220℃間的餾分,收率為75%,得到含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑;
S3:取50%重量份的丙烯晴緩慢加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基三甲氧基硅烷中進行反應,控制反應溫度在60℃,回流反應2.5h,在730mmHg下收集200℃~220℃間的餾分,收率為75%,得到含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑;
S4:依次將α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、金紅石型鈦白粉、輕質碳酸鈣、滑石粉、絹云母、有機膨潤土、辛酸亞錫、鄰苯二甲酸二辛酯、十溴聯苯醚赤磷、氰乙基三甲氧基硅烷、S2中得到的含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑、S3中得到的含氰基和仲胺基的硅烷偶聯劑、四亞甲基β-(3,5二叔丁基-4-羥基苯)丙酸季戊四醇酯、2,(2′-羥基-3′,5′-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑加入攪拌機中,真空混合均勻,脫除氣泡和反應中生成的低分子物質后,得到密封膠。
使用GB/T14522-2008紫外光老化實驗標準對本發(fā)明制得的建筑用密封膠進行測試:采用熒光紫外線/冷凝循環(huán)試驗方法,光源為UV-B燈管,進行12個循環(huán),每一循環(huán)試驗條件為:光照溫度為60℃、光照時間為4h,在波長為313nm的紫外燈照射下,輻照度為0.71W/m2,光照結束后,進行冷凝,冷凝溫度為50℃,冷凝的時間為4h。
測試結果顯示,三個實施例中的膠體均未出現色變、龜裂、粉化等現象。
實施例1-3中,測試制得的密封膠的主要性能,性能數據如表2所示。