CN108531120B - 一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及密封胶技术领域，具体涉及一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法。该高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，包括：端硅烷基改性聚醚、增塑剂、小分子硅烷偶联剂、填料、颜料、触变剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、除水剂、催化剂、黏附促进剂。该高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，与现有技术的硅烷改性聚醚密封胶相比，由于有小分子硅烷偶联剂的加入，配以低活性的铋系催化剂，利用分步反应对有机硅烷改性聚醚树脂进行改性后制得的密封胶具有优异的拉伸强度和断裂伸长率，而且延展性更好，模量低，并具有非常好的弹性回复率，非常符合装配式外墙接缝对密封胶的要求。

Description

一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及密封胶技术领域，具体涉及一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法。

背景技术

装配式建筑是未来建筑发展的主要方向之一，其防水的关键是外墙拼接缝的密封防水，主要有结构防水和材料防水两种途径。其中材料防水主要是用高分子材料的密封胶，根据建筑外墙特殊的环境，对防水密封胶的性能具有以下要求：1)预制墙板采用的混凝土材料属于多微孔、碱性材料，加上长期暴露在室外使用，要求密封胶具有良好的耐酸碱、耐冻融循环性能；2)预制墙板的尺寸较大(一般在3m以上)，其拼接缝需要承受的累计变形量较大(伸缩接缝和冷热接缝的形变位移通常在±20％～±50％范围内)，要求密封胶具有超强的界面粘接力和变形适应能力；3)混凝土是多孔材料，还要求密封胶对混凝土接缝周边无渗油污染现象；4)外墙具有装饰功能，密封胶还必须具有可涂饰性。

目前，建材市场上用的低模量密封胶主要有聚氨酯(PU)建筑密封胶、硅烷改性聚醚(MS)建筑密封胶以及硅酮(SR)建筑密封胶。聚氨酯建筑密封胶价格低廉，粘接性优良，具有优良的变形适应能力，但其结构中含有大量的氨基甲酸酯键，在耐紫外等方面严重不足。硅酮密封胶虽然在耐酸碱、耐候性方面表现优异，但其不可涂饰性限制其应用范围。硅烷改性聚醚密封胶是近三十年来发展最快的建筑密封材料，兼具聚氨酯良好的粘接性能和硅酮密封胶优异的耐酸碱耐候性能，而且环保无气味不污染基材，表面可涂饰，是工业化建筑最为合适的建筑密封材料，但硅烷改性聚醚结构中醚键的限制，导致其弹性不足。

目前现有技术中大部分硅烷改性聚醚产品属于20LM型号，对于一些形变位移量大的施工缝还不能满足要求，因此现有技术中缺乏高弹性、低模量的硅烷改性聚醚建筑密封胶。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶。

本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶的制备方法。

为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：

提供一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的组份制成：

所述小分子硅烷偶联剂为含有氨基甲酸酯键而且两端由硅氧烷封端的小分子化合物。

所述小分子硅烷偶联剂为由氨基硅烷偶联剂、异氰酸酯基硅烷偶联剂和有机溶剂在隔绝空气的条件下，于30℃～70℃下搅拌回流反应60min～180min下得到的两端封端的硅烷偶联剂；

或者，所述小分子硅烷偶联剂为由有机多元胺、异氰酸酯基硅烷偶联剂和有机溶剂于隔绝空气下，于30℃～60℃搅拌回流反应30min～120min下得到的两端硅氧烷封端的硅烷偶联剂；

或者，所述小分子硅烷偶联剂为由氨基硅烷偶联剂、多元异氰酸酯基化合物和有机溶剂在隔绝空气的条件下，于60℃～95℃下搅拌回流反应90min～180min得到的两端封端的硅烷偶联剂。

所述氨基硅烷偶联剂为含有伯氨基的硅烷偶联剂，所述含有伯氨基的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲氧二乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-正丁基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲氧基氨基硅烷低聚物、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷或γ-脲基丙基三乙氧基硅烷中一种或任意两种以上的组合物。

所述异氰酸酯基硅烷偶联剂为异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷或异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或任意两种以上的组合物。

所述有机多元胺为含有两个伯胺基团的胺类化合物，所述含有两个伯胺基团的胺类化合物为乙二胺、丁二胺、己二胺、二亚乙基三胺或三乙烯四胺中的一种或任意两种以上的组合物。

多元异氰酸酯基化合物为含有两个异氰酸酯基团的化合物，所述含有两个异氰酸酯基团的化合物为甲苯二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或1，6-己二异氰酸酯中的一种或任意两种以上的组合物；

所述有机溶剂为二甲苯、正己烷、环己烷或甲基环己烷中的一种或任意两种以上的组合物。

所述端硅烷基改性聚醚是端基为可水解的硅烷基的聚氧化丙烯醚，所述可水解的硅烷基为乙氧基或甲氧基硅烷。

所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二酸酯类或低分子量聚醚中的一种或任意两种以上的组合物；

所述填料为吸油值低于25ml/100g的碳酸钙；

所述颜料为炭黑、铁黑或钛白粉中的一种或任意两种以上的组合物；

所述触变剂为改性氢化蓖麻油、气相二氧化硅、膨润土或聚酰胺蜡中的一种或任意两种以上的组合物；

所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；

所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类或取代丙烯腈类中的一种或任意两种以上的组合物；

所述除水剂是易发生水解反应的硅烷偶联剂，所述易发生水解反应的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；

所述黏附促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或任意两种以上的组合物。

为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：

提供一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一，将配方量的端硅烷基改性聚醚、小分子硅烷偶联剂和一定量的催化剂加入到反应釜中，在真空的情况下升温至一定温度反应一定时间，然后降温至室温；

步骤二，往步骤一的反应釜中加入配方量的除过水的增塑剂、填料和颜料，在隔绝空气的条件下搅拌均匀，然后加入配方量的触变剂、光稳定剂和紫外线吸收剂，继续搅拌均匀；

步骤三，往步骤二的反应釜中依次加入配方量的除水剂、余量的催化剂、和配方量的黏附促进剂，搅拌均匀，真空脱泡一定时间，即制得所述高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶。

上述技术方案中，所述步骤一的催化剂为有机铋系催化剂，所述有机铋系催化剂为辛酸铋、柠檬酸铋或KAT 760中的一种或任意两种以上的组合物；所述步骤三的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二醋酸二丁基锡或辛酸亚锡-月桂胺中的一种或任意两种以上的组合物；所述步骤一的催化剂与所述步骤三的催化剂的质量比为:0.2～1：1；

所述步骤一中，在真空-0.095MPa以下的情况下升温至60℃～95℃反应90min～180min；

所述步骤三中，真空脱泡的时间为20min～40min。

本发明与现有技术相比较，有益效果在于：

(1)本发明提供的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，与现有技术的硅烷改性聚醚密封胶相比，由于有小分子硅烷偶联剂的加入，配以低活性的铋系催化剂，利用分步反应对有机硅烷改性聚醚树脂进行改性后制得的密封胶具有优异的拉伸强度和断裂伸长率，而且延展性更好，模量低，并具有非常好的弹性回复率，非常符合装配式外墙接缝对密封胶的要求。

(2)本发明提供的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，具有制备方法简单，生产成本低，并能够适用于工业化大规模生产的特点。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1。

一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的组份制成：

所述小分子硅烷偶联剂为含有氨基甲酸酯键而且两端由硅氧烷封端的小分子化合物。

所述小分子硅烷偶联剂为由氨基硅烷偶联剂、异氰酸酯基硅烷偶联剂和有机溶剂在隔绝空气的条件下，于30℃～70℃下搅拌回流反应60min～180min下得到的两端封端的硅烷偶联剂；

或者，所述小分子硅烷偶联剂为由有机多元胺、异氰酸酯基硅烷偶联剂和有机溶剂于隔绝空气下，于30℃～60℃搅拌回流反应30min～120min下得到的两端硅氧烷封端的硅烷偶联剂；

或者，所述小分子硅烷偶联剂为由氨基硅烷偶联剂、多元异氰酸酯基化合物和有机溶剂在隔绝空气的条件下，于60℃～95℃下搅拌回流反应90min～180min得到的两端封端的硅烷偶联剂。

具体的，小分子硅烷偶联剂合成有以下七种方法：

F1：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的二甲苯溶剂和加入11.05g的γ-氨丙基三甲氧基硅烷，不断搅拌下升温至60℃，然后利用恒压滴液漏斗滴加10.25g的异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌反应80min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂F1。

F2：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的二甲苯溶剂和加入13.2g的N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，不断搅拌下升温至55℃，然后利用恒压滴液漏斗滴加10.25g的异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌反应60min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂F2。

F3：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的环己烷溶剂和加入11.1g的γ-脲基丙基三甲氧基硅烷，不断搅拌下升温至50℃，然后利用恒压滴液漏斗滴加12.4g的异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷，继续搅拌反应60min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂F3。

F4：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的二甲苯和加入5.8g的己二胺，不断搅拌下升温至50℃，待溶解完全后，利用恒压滴液漏斗滴加20.5g的异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌反应80min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂F4。

F5：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的甲基环己烷溶液和加入7.3g的三乙烯四胺，不断搅拌下升温至55℃，然后利用恒压滴液漏斗滴加20.5g的异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌反应120min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂F5。

F6：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的二甲苯溶液和加入11.1g的异佛尔酮二异氰酸酯，隔绝空气下不断搅拌下升温至65℃，然后利用恒压滴液漏斗滴加22.2g的N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌反应120min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂F6。

F7：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的二甲苯溶液和加入11.1g的异佛尔酮二异氰酸酯，隔绝空气下不断搅拌下升温至65℃，然后利用恒压滴液漏斗滴加22.2g的γ-脲基丙基三甲氧基硅烷，继续搅拌反应120min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂F7。

所述氨基硅烷偶联剂为含有伯氨基的硅烷偶联剂，所述含有伯氨基的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲氧二乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-正丁基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲氧基氨基硅烷低聚物、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷或γ-脲基丙基三乙氧基硅烷中一种或任意两种以上的组合物。

所述异氰酸酯基硅烷偶联剂为异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷或异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或任意两种以上的组合物。

所述有机多元胺为含有两个伯胺基团的胺类化合物，所述含有两个伯胺基团的胺类化合物为乙二胺、丁二胺、己二胺、二亚乙基三胺或三乙烯四胺中的一种或任意两种以上的组合物。

多元异氰酸酯基化合物为含有两个异氰酸酯基团的化合物，所述含有两个异氰酸酯基团的化合物为甲苯二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或1，6-己二异氰酸酯中的一种或任意两种以上的组合物；

所述有机溶剂为二甲苯、正己烷、环己烷或甲基环己烷中的一种或任意两种以上的组合物。

所述端硅烷基改性聚醚是端基为可水解的硅烷基的聚氧化丙烯醚，所述可水解的硅烷基为乙氧基或甲氧基硅烷。

所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二酸酯类或低分子量聚醚中的一种或任意两种以上的组合物；

所述填料为吸油值低于25ml/100g的碳酸钙；

所述颜料为炭黑、铁黑或钛白粉中的一种或任意两种以上的组合物；

所述触变剂为改性氢化蓖麻油、气相二氧化硅、膨润土或聚酰胺蜡中的一种或任意两种以上的组合物；

所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；

所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类或取代丙烯腈类中的一种或任意两种以上的组合物；

所述除水剂是易发生水解反应的硅烷偶联剂，所述易发生水解反应的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；

所述黏附促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或任意两种以上的组合物。

上述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一，将配方量的端硅烷基改性聚醚、小分子硅烷偶联剂和一定量的催化剂加入到反应釜中，在真空-0.095MPa以下的情况下升温至60℃～95℃反应90min～180min，然后降温至室温；其中，步骤一的催化剂为有机铋系催化剂，所述有机铋系催化剂为辛酸铋、柠檬酸铋或KAT 760中的一种或任意两种以上的组合物；

步骤二，往步骤一的反应釜中加入配方量的除过水的增塑剂、填料和颜料，在隔绝空气的条件下搅拌均匀，然后加入配方量的触变剂、光稳定剂和紫外线吸收剂，继续搅拌均匀；

步骤三，往步骤二的反应釜中依次加入配方量的除水剂、余量的催化剂、和配方量的黏附促进剂，搅拌均匀，真空脱泡20min～40min，即制得所述高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶。其中，步骤三的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二醋酸二丁基锡或辛酸亚锡-月桂胺中的一种或任意两种以上的组合物。步骤一的催化剂与所述步骤三的催化剂的质量比为:0.2～1：1。

实施例2。

一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的组份制成：

小分子硅烷偶联剂为含有氨基甲酸酯键而且两端由硅氧烷封端的小分子化合物。

其中，小分子硅烷偶联剂的合成：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的二甲苯溶剂和加入11.05g的氨基硅烷偶联剂，不断搅拌下升温至60℃，然后利用恒压滴液漏斗滴加10.25g的异氰酸酯基硅烷偶联剂，继续搅拌反应80min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂。

本实施例中，氨基硅烷偶联剂为含有伯氨基的硅烷偶联剂，含有伯氨基的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

本实施例中，异氰酸酯基硅烷偶联剂为异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。

本实施例中，有机溶剂为二甲苯。

本实施例中，端硅烷基改性聚醚是端基为可水解的硅烷基的聚氧化丙烯醚，可水解的硅烷基为乙氧基。

本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸酯类；

填料为吸油值低于25ml/100g的碳酸钙；

本实施例中，颜料为炭黑；

本实施例中，触变剂为改性氢化蓖麻油；

光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；

本实施例中，紫外线吸收剂为水杨酸酯类；

本实施例中，除水剂是易发生水解反应的硅烷偶联剂，易发生水解反应的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；

本实施例中，黏附促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

上述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一，将配方量的端硅烷基改性聚醚、小分子硅烷偶联剂和一定量的催化剂加入到反应釜中，在真空-0.095MPa以下的情况下升温至75℃反应130min，然后降温至室温；其中，步骤一的催化剂为有机铋系催化剂，有机铋系催化剂为辛酸铋；

步骤二，往步骤一的反应釜中加入配方量的除过水的增塑剂、填料和颜料，在隔绝空气的条件下搅拌均匀，然后加入配方量的触变剂、光稳定剂和紫外线吸收剂，继续搅拌均匀；

步骤三，往步骤二的反应釜中依次加入配方量的除水剂、余量的催化剂、和配方量的黏附促进剂，搅拌均匀，真空脱泡30min，即制得所述高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶。其中，步骤三的催化剂为二月桂酸二丁基锡。步骤一的催化剂与所述步骤三的催化剂的质量比为1：1。

实施例3。

一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的组份制成：

小分子硅烷偶联剂为含有氨基甲酸酯键而且两端由硅氧烷封端的小分子化合物。

其中，小分子硅烷偶联剂的合成：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的正己烷溶剂和加入11.1g的氨基硅烷偶联剂，不断搅拌下升温至75℃，然后利用恒压滴液漏斗滴加12.4g的异氰酸酯基化合物，继续搅拌反应60min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂。

本实施例中，氨基硅烷偶联剂为含有伯氨基的硅烷偶联剂，含有伯氨基的硅烷偶联剂为γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的组合物。

本实施例中，多元异氰酸酯基化合物为含有两个异氰酸酯基团的化合物，含有两个异氰酸酯基团的化合物为1，5-萘二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的组合物；

本实施例中，有机溶剂为正己烷。

其中，端硅烷基改性聚醚是端基为可水解的硅烷基的聚氧化丙烯醚，可水解的硅烷基为甲氧基硅烷。

本实施例中，增塑剂为脂肪族二酸酯类和低分子量聚醚的组合物；

填料为吸油值低于25ml/100g的碳酸钙；

本实施例中，颜料为铁黑；

本实施例中，触变剂为气相二氧化硅和膨润土的组合物；

其中，光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；

本实施例中，紫外线吸收剂为二苯甲酮类和苯并三唑类的组合物；

本实施例中，除水剂是易发生水解反应的硅烷偶联剂，易发生水解反应的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；

本实施例中，黏附促进剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-巯基丙基三甲氧基硅烷的组合物。

上述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一，将配方量的端硅烷基改性聚醚、小分子硅烷偶联剂和一定量的催化剂加入到反应釜中，在真空-0.095MPa以下的情况下升温至60℃反180min，然后降温至室温；其中，步骤一的催化剂为有机铋系催化剂，有机铋系催化剂为柠檬酸铋；

步骤二，往步骤一的反应釜中加入配方量的除过水的增塑剂、填料和颜料，在隔绝空气的条件下搅拌均匀，然后加入配方量的触变剂、光稳定剂和紫外线吸收剂，继续搅拌均匀；

步骤三，往步骤二的反应釜中依次加入配方量的除水剂、余量的催化剂、和配方量的黏附促进剂，搅拌均匀，真空脱泡20min，即制得高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶。其中，步骤三的催化剂为二月桂酸二甲基锡。步骤一的催化剂与步骤三的催化剂的质量比为0.5：1。

实施例4。

一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的组份制成：

小分子硅烷偶联剂为含有氨基甲酸酯键而且两端由硅氧烷封端的小分子化合物。

其中，小分子硅烷偶联剂的合成：在带有回流、搅拌以及滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，加入150g的二甲苯与环己烷的混合溶剂，再加入5.8g的有机多元胺，不断搅拌下升温至50℃，待溶解完全后，利用恒压滴液漏斗滴加20.5g的异氰酸酯基硅烷偶联剂，继续搅拌反应80min得到含有氨基甲酸酯键两端封端的硅烷偶联剂。

本实施例中，异氰酸酯基硅烷偶联剂为异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷和异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的组合物。

本实施例中，有机多元胺为含有两个伯胺基团的胺类化合物，含有两个伯胺基团的胺类化合物为己二胺。

本实施例中，有机溶剂为二甲苯和环己烷的组合物。

本实施例中，端硅烷基改性聚醚是端基为可水解的硅烷基的聚氧化丙烯醚，可水解的硅烷基为甲氧基硅烷。

本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二酸酯类和低分子量聚醚的组合物；

填料为吸油值低于25ml/100g的碳酸钙；

本实施例中，颜料为钛白粉的组合物；

本实施例中，触变剂为气相二氧化硅、膨润土和聚酰胺蜡的组合物；

光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；

本实施例中，紫外线吸收剂为苯并三唑类和取代丙烯腈类的组合物；

本实施例中，除水剂是易发生水解反应的硅烷偶联剂，易发生水解反应的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；

本实施例中，黏附促进剂为γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷的组合物。

上述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一，将配方量的端硅烷基改性聚醚、小分子硅烷偶联剂和一定量的催化剂加入到反应釜中，在真空-0.095MPa以下的情况下升温至95℃反应90min，然后降温至室温；其中，步骤一的催化剂为有机铋系催化剂，有机铋系催化剂为KAT 760；

步骤二，往步骤一的反应釜中加入配方量的增塑剂、填料和颜料，在隔绝空气的条件下搅拌均匀，然后加入配方量的触变剂、光稳定剂和紫外线吸收剂，继续搅拌均匀；

步骤三，往步骤二的反应釜中依次加入配方量的除水剂、余量的催化剂、和配方量的黏附促进剂，搅拌均匀，真空脱泡40min，即制得高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶。其中，步骤三的催化剂为二醋酸二丁基锡和辛酸亚锡-月桂胺的组合物。步骤一的催化剂与步骤三的催化剂的质量比为0.2：1。

实验对比：

实施例一：

一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，由以下重量份数的组份制成：

硅烷改性聚醚树脂S 203H 18.6％、S 303H树脂13.8％、小分子硅烷偶联剂F12.5％、邻苯二甲酸异葵酯(DIDP)15.8％、吸油值18ml/100g的纳米碳酸钙43.2％、着色剂钛白粉5.2％，改性氢化蓖麻油2.6％、紫外光吸收剂CHISORB T2164 0.5％、光稳定剂CHISORB292 0.5％、除湿剂A-1710.96％、催化剂1#KAT 760 0.28％、催化剂2#二月桂酸二辛基锡0.56％、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷0.69％。

制备方法如下：

1、将硅烷改性聚醚树脂加入到反应釜中，升温至80℃，不断搅拌下加入小分子硅烷偶联剂F1，搅拌15-20min后，加入用DIDP以质量比10:1比例稀释的催化剂1#，真空下反应150min，然后降温至50℃以下；

2、向反应釜中加入除过水的增塑剂、纳米碳酸钙和钛白粉，以及改性氢化蓖麻油、紫外光吸收剂、光稳定剂，真空下搅拌均匀；

3、依次间隔20min加入除水剂、催化剂2#、黏附促进剂，真空脱泡30min出釜得到高弹性单组分硅烷改性聚醚密封胶。

实施案例二-七同实施案例一，分别采用F2-F7的小分子硅烷偶联剂。对比案例一：

硅烷改性聚醚树脂S 203H 18.6％、S 303H树脂13.8％、邻苯二甲酸异葵酯(DIDP)15.8％、吸油值18ml/100g的纳米碳酸钙43.2％、着色剂钛白粉5.2％，改性氢化蓖麻油2.8％、紫外光吸收剂CHISORB T2164 0.5％、光稳定剂CHISORB 292 0.6％、除湿剂A-1710.96％、催化剂2#辛酸亚锡0.86％、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷0.69％。

制备方法如下：

将硅烷改性聚醚树脂、增塑剂、纳米碳酸钙、钛白粉、改性氢化蓖麻油、紫外光吸收剂、光稳定剂，加入到反应釜中，分散均匀后，120℃，-0.098MPa下高温抽空除水2小时，然后降温至50℃以下，依次间隔20min加入除水剂、催化剂2#、黏附促进剂，真空脱泡30min出釜得到单组分硅烷改性聚醚密封胶。

对比案例二：

硅烷改性聚醚树脂S 203H 18.6％、S 303H树脂13.8％、小分子硅烷偶联剂F12.5％、邻苯二甲酸异葵酯(DIDP)15.8％、吸油值18ml/100g的纳米碳酸钙43.2％、着色剂钛白粉5.2％，改性氢化蓖麻油2.8％、紫外光吸收剂CHISORB T2164 0.05％、光稳定剂CHISORB 292 0.06％、除湿剂A-171 0.96％、催化剂2#辛酸亚锡0.92％、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷0.69％。

制备方法如下：

将硅烷改性聚醚树脂、增塑剂、纳米碳酸钙、钛白粉、改性氢化蓖麻油、紫外光吸收剂、光稳定剂，加入到反应釜中，磨料均匀后，120℃，-0.098MPa下高温抽空除水2小时，然后降温至至50℃以下，依次间隔20min加入小分子硅烷偶联剂、除水剂、催化剂2#、黏附促进剂，真空脱泡30min出釜得到单组分硅烷改性聚醚密封胶。

对上述实施例一、对比案例一和对比案例二制备的产物分别进行了实验测定拉伸强度和断裂伸长率，测试如下。

按照GB/T 528 1998“硫化橡胶与热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定”评价拉伸强度和断裂伸长率。

按照GB/T 13477-2002“建筑密封材料试验方法”评价其定伸粘结性和拉伸模量。

按照GB/T 13477-2002“建筑密封材料试验方法”评价弹性回复率。

表1实施例一、对比案例一和对比案例二制备的产物的性能测试表

从上述表1的对比数据显示，有小分子硅烷偶联剂的加入，配以低活性的铋系催化剂，利用分步反应对有机硅烷改性聚醚树脂进行改性后制得的密封胶具有优异的拉伸强度和断裂伸长率，而且延展性更好，模量低，并具有非常好的弹性回复率，非常符合装配式外墙接缝对密封胶的要求。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：由以下组份制成：

端硅烷基改性聚醚 25%~40%

增塑剂 10%~25%

小分子硅烷偶联剂 0.1%~5%

填料 20%~45%

颜料 0.1%~5%

触变剂 0.5%~5%

光稳定剂 0.01%~0.1%

紫外线吸收剂 0.01%~0.1%

除水剂 0.1%~1%

催化剂 0.1%~1%

黏附促进剂 0.1%~2%；

所述催化剂由有机铋系催化剂和有机锡催化剂按质量比0.2~1：1组成；

所述有机铋系催化剂为辛酸铋、柠檬酸铋或KAT 760中的一种或任意两种以上的组合物；

所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二醋酸二丁基锡或辛酸亚锡-月桂胺中的一种或任意两种以上的组合物；

所述小分子硅烷偶联剂由氨基硅烷偶联剂、异氰酸酯基硅烷偶联剂和有机溶剂在隔绝空气的条件下，于30℃~70℃下搅拌回流反应60min~180min下得到；

或者，所述小分子硅烷偶联剂由有机多元胺、异氰酸酯基硅烷偶联剂和有机溶剂于隔绝空气下，于30℃~60℃搅拌回流反应30min~120min下得到；

或者，所述小分子硅烷偶联剂由氨基硅烷偶联剂、多元异氰酸酯基化合物和有机溶剂在隔绝空气的条件下，于60℃~95℃下搅拌回流反应90min~180min得到；

所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；

所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类或取代丙烯腈类中的一种或任意两种以上的组合物。

2.根据权利要求1所述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述氨基硅烷偶联剂为含有伯氨基的硅烷偶联剂，所述含有伯氨基的硅烷偶联剂为γ- 氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、γ- 氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β-( 氨乙基)-γ- 氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-( 氨乙基)-γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、N-正丁基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-( 氨乙基)-γ- 氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-( 氨乙基)-γ- 氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷或甲氧基氨基硅烷低聚物中一种或任意两种以上的组合物。

3.根据权利要求1所述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述异氰酸酯基硅烷偶联剂为异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、 异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷或异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或任意两种以上的组合物。

4.根据权利要求1所述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述有机多元胺为含有两个伯胺基团的胺类化合物，所述含有两个伯胺基团的胺类化合物为乙二胺、丁二胺、己二胺、二亚乙基三胺或三乙烯四胺中的一种或任意两种以上的组合物。

5.根据权利要求1所述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：多元异氰酸酯基化合物为含有两个异氰酸酯基团的化合物，所述含有两个异氰酸酯基团的化合物为甲苯二异氰酸酯、1，5- 萘二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或1，6- 己二异氰酸酯中的一种或任意两种以上的组合物；

所述有机溶剂为二甲苯、正己烷、环己烷或甲基环己烷中的一种或任意两种以上的组合物。

6.根据权利要求1所述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述端硅烷基改性聚醚是端基为可水解的硅烷基的聚氧化丙烯醚，所述可水解的硅烷基为乙氧基或甲氧基硅烷。

7.根据权利要求1所述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二酸酯类或低分子量聚醚中的一种或任意两种以上的组合物；

所述填料为吸油值低于25ml/100g的碳酸钙；

所述颜料为炭黑、铁黑或钛白粉中的一种或任意两种以上的组合物；

所述触变剂为改性氢化蓖麻油、气相二氧化硅、膨润土或聚酰胺蜡中的一种或任意两种以上的组合物；

所述除水剂是易发生水解反应的硅烷偶联剂，所述易发生水解反应的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；

所述黏附促进剂为γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、 N-β-( 氨乙基)-γ- 氨丙基三甲氧基硅烷、γ- 巯基丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或任意两种以上的组合物。

8.权利要求1至7任意一项所述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一，将配方量的端硅烷基改性聚醚、小分子硅烷偶联剂和一定量的催化剂加入到反应釜中，在真空的情况下升温至一定温度反应一定时间，然后降温至室温；

步骤二，往步骤一的反应釜中加入配方量的除过水的增塑剂、填料和颜料，在隔绝空气的条件下搅拌均匀，然后加入配方量的触变剂、光稳定剂和紫外线吸收剂，继续搅拌均匀；

步骤三，往步骤二的反应釜中依次加入配方量的除水剂、余量的催化剂、和配方量的黏附促进剂，搅拌均匀，真空脱泡一定时间，即制得所述高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶。

9.根据权利要求8所述的一种高弹性低模量单组份硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，其特征在于：所述步骤一的催化剂为有机铋系催化剂；所述步骤三的催化剂为有机锡催化剂；

所述步骤一中，在真空-0.095MPa以下的情况下升温至60℃~95℃反应90 min~180min；

所述步骤三中，真空脱泡的时间为20 min~40min。