CN108546545B - 一种混凝土接缝密封胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土接缝密封胶，按重量份计由以下组份混合制成：硅烷改性聚醚100份，增塑剂50‑120份，填料100‑250份，触变剂1‑10份，功能性助剂0.8‑2份，颜料0.01‑0.5份，除水剂2‑8份，增粘剂1‑3份，偶联剂0.1‑5份，催化剂0.5‑3份。本发明在高湿环境或经常受雨水浸淋的状态下仍能保持与混凝土的稳定连接，与混凝土的粘结效果良好，可广泛用于混凝土接缝密封。

Description

一种混凝土接缝密封胶
技术领域
本发明涉及一种密封胶，特别涉及一种混凝土接缝密封胶。
背景技术
建筑是由不同材料、构件和部件组合连接的构筑体，任何建筑都存在接缝，接缝的设置和密封影响着建筑的功能质量及建筑的耐久性和安全性。常用的建筑接缝密封胶主要包括硅酮胶、聚氨酯胶和硅烷改性聚氨酯、硅烷改性聚醚密封胶等。由于硅烷改性聚醚密封胶综合了聚氨酯胶和硅酮胶两大胶种的优点：优异的耐候性、广泛的粘结性、可涂饰性、无NCO、环保性等，被广泛应用在建筑、工业领域上。
建筑接缝密封胶对建筑的质量及建筑使用的耐久性和安全性有着重大影响。作为建筑接缝密封产品，它应具备较低的模量，较高的伸长率，具有良好的耐候性，与混凝土之间的粘接效果优异。
混凝土是一种多孔性材料，水分可以通过材料中的孔隙迁移。在水分迁移过程中，混凝土中的碱性物质在基材表面聚集，最后在接缝界面处形成相对疏松的石灰质层。若长期处于高湿状态或雨水浸淋下，水分会慢慢渗透到密封胶的粘结面并破坏其界面层，导致在混凝土接缝处容易发生粘结破坏。此外，混凝土预构件加工中使用的脱模剂也会影响密封胶与混凝土的粘结，特别是长期在高湿环境中或雨水浸淋状态下，容易使得密封胶与混凝土粘结失效。
若能解决密封胶与混凝土的粘接问题，尤其是在高湿环境或经常受雨水浸淋的状态下，密封胶与混凝土的粘结，建筑物防水质量将会得到很大保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土接缝密封胶，在高湿环境或经常受雨水浸淋的状态下仍能保持与混凝土的稳定连接，与混凝土的粘结效果良好，可广泛用于混凝土接缝密封。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种混凝土接缝密封胶，按重量份计由以下组份混合制成：
硅烷改性聚醚100份，增塑剂50-120份，填料100-250份，触变剂1-10份，功能性助剂0.8-2份，颜料0.01-0.5份，除水剂2-8份，增粘剂1-3份，偶联剂0.1-5份，催化剂0.5-3份。
本发明通过对密封胶组成成分及配比的改变，尤其是加入了特定的增粘剂，能有效克服高湿环境或经常受雨水浸淋的状态下密封胶容易与混凝土粘结失效的问题，使得密封胶在高湿环境或经常受雨水浸淋的状态下仍能保持与混凝土的稳定连接，与混凝土的粘结效果良好，可广泛用于混凝土接缝密封。
硅烷偶联剂的组合使用能改善密封胶与基材的粘接，它通过化学反应或物理作用使相互惰性的有机材料与无机材料之间形成分子桥，将两者结合，增进无机材料与有机材料界面之间的粘接；能改善高湿环境或经常受雨水浸淋的状态下密封胶容易与混凝土粘结失效的问题。
作为优选，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、柠檬酸酯类、聚丙二醇中的一种或两种。
作为优选，所述填料为活性纳米碳酸钙、活性碳酸钙、重质碳酸钙、硅微粉中的一种或两种。
作为优选，所述触变剂为聚酰胺蜡、白炭黑、氢化蓖麻油中的一种。
作为优选，所述功能性助剂按重量份计由紫外吸收剂0.3-1份、抗氧剂0.3-1份及光稳定剂0.3-1份组成。
作为优选，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的一种。
作为优选，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、异氰酸丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少两种。
作为优选，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡、双乙酰丙酮基二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
作为优选，所述增粘剂的分子结构式为：
Figure BDA0001621087220000031
作为优选，所述增粘剂通过以下方法制备而成：将400-500重量份四甲基环四硅氧烷放入带有磁力搅拌的烧瓶中，再将110-120重量份烯丙基缩水甘油醚与1-1.2重量份铂金催化剂的混合液缓慢滴加到烧瓶中，4-8h滴加完毕，升温至60-70℃反应2-4h，然后降温至40℃，加入5-10重量份活性炭粉，保温0.5h后关闭加热装置，待反应温度降至10-30℃时，加入200-250重量份氨丙基三乙氧基硅烷，反应4-8h后将烧瓶中反应产物倒入过滤装置，去除活性炭粉末后，得到无色透明液体即产品。铂金催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液，铂含量为3000ppm。
增粘剂中含有氨基，氨基是一种极性比较强的基团，易与各种基材所含有的极性基团(如酯基、醚基、酰胺基等)以及基材表面带有的羟基发生反应从而形成化学粘接力。增粘剂中含有的烷氧基易与聚合物主链形成稳定化学键，混凝土基材为多孔性物质，增粘剂易渗透到基材中与基材表面带有的极性基团形成稳定的化学粘结力，改善密封胶与基材间的粘接。
此外，本发明添加的特定的增粘剂使得混凝土接缝密封胶的应用变得更方便，原有的施工工艺为首先清洁好混凝土基材后，然后在施胶之前必须在基材表面使用底涂剂，刷好底涂剂后，间隔一段时间(15～30min)，再在混凝土基材表面施胶；而添加增粘剂后，现有的施工工艺为在清洁好混凝土基材后可在基材表面直接施胶，无需使用底涂剂。使得密封胶的使用过程变得更方便，节约时间，提高了施工人员的施工效率。
活性炭粉加入的目的是将增粘剂中含有的铂金催化剂去除，从而提高增粘剂的储存性，因为不去除增粘剂中含有的铂金催化剂，增粘剂在储存过程中会有脱氢反应，直至慢慢固化。
本发明的有益效果是：能有效克服高湿环境或经常受雨水浸淋的状态下密封胶容易与混凝土粘结失效的问题，使得密封胶在高湿环境或经常受雨水浸淋的状态下仍能保持与混凝土的稳定连接，与混凝土的粘结效果良好，可广泛用于混凝土接缝密封。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种混凝土接缝密封胶，按重量份计由以下组份混合制成：
硅烷改性聚醚(市售，KANEKA公司的S203H)100份，增塑剂(邻苯二甲酸二异癸酯)50份，填料(活性纳米碳酸钙)100份，触变剂(聚酰胺蜡)1份，功能性助剂0.8份，颜料0.01份，除水剂(乙烯基三甲氧基硅烷)2份，增粘剂1份，偶联剂(γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲基硅烷0.05份+γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷0.05份)0.1份，催化剂(二丁基二月桂酸锡)0.5份。
功能性助剂按重量份计由紫外吸收剂(市售，2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑)0.3份、抗氧剂(市售，二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯)0.3份及光稳定剂(双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)0.3份组成。
增粘剂通过以下方法制备而成：将400g四甲基环四硅氧烷放入带有磁力搅拌的烧瓶中，再将110g烯丙基缩水甘油醚与1g铂金催化剂(氯铂酸的异丙醇溶液，铂含量为3000ppm，市售)的混合液缓慢滴加到烧瓶中，4h滴加完毕，升温至60℃反应4h，然后降温至40℃，加入5g活性炭粉，保温0.5h后关闭加热装置，待反应温度降至10℃时，加入200g氨丙基三乙氧基硅烷，反应4h后将烧瓶中反应产物倒入过滤装置，去除活性炭粉末后，得到无色透明液体即产品。
增粘剂的反应流程如下：
Figure BDA0001621087220000061
。
实施例2：
一种混凝土接缝密封胶，按重量份计由以下组份混合制成：
硅烷改性聚醚(市售，KANEKA公司的S203H)100份，增塑剂(邻苯二甲酸二异癸酯80份+聚丙二醇40份)120份，填料(活性纳米碳酸钙150份+硅微粉100份)250份，触变剂(白炭黑)10份，功能性助剂2份，颜料0.5份，除水剂(正硅酸甲酯)8份，增粘剂3份，偶联剂(γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲基硅烷2份+γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷1份+N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷2份)5份，催化剂(二丁基二月桂酸锡1.5份+辛酸亚锡1.5份)3份。
功能性助剂按重量份计由紫外吸收剂(市售，2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑)1份、抗氧剂(市售，二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯)1份及光稳定剂(双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)1份组成。
增粘剂通过以下方法制备而成：将500g四甲基环四硅氧烷放入带有磁力搅拌的烧瓶中，再将120g烯丙基缩水甘油醚与1.2g铂金催化剂(氯铂酸的异丙醇溶液，铂含量为3000ppm，市售)的混合液缓慢滴加到烧瓶中，8h滴加完毕，升温至70℃反应2h，然后降温至40℃，加入10g活性炭粉，保温0.5h后关闭加热装置，待反应温度降至30℃时，加入250g氨丙基三乙氧基硅烷，反应8h后将烧瓶中反应产物倒入过滤装置，去除活性炭粉末后，得到无色透明液体即产品。
实施例3：
一种混凝土接缝密封胶，按重量份计由以下组份混合制成：
硅烷改性聚醚(市售，KANEKA公司的S203H)100份，增塑剂(聚丙二醇)80份，填料(硅微粉)180份，触变剂(氢化蓖麻油)6份，功能性助剂1.5份，颜料0.1份，除水剂(甲基三甲氧基硅烷)5份，增粘剂2份，偶联剂(异氰酸丙基三甲氧基硅烷1份+氨丙基三甲氧基硅烷1份)2份，催化剂(双乙酰丙酮基二丁基锡)1.5份。
功能性助剂按重量份计由紫外吸收剂(市售，2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑)0.6份、抗氧剂(市售，二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯)0.8份及光稳定剂(双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)0.7份组成。
增粘剂通过以下方法制备而成：将450g四甲基环四硅氧烷放入带有磁力搅拌的烧瓶中，再将115g烯丙基缩水甘油醚与1.1g铂金催化剂(氯铂酸的异丙醇溶液，铂含量为3000ppm，市售)的混合液缓慢滴加到烧瓶中，6h滴加完毕，升温至65℃反应3h，然后降温至40℃，加入8g活性炭粉，保温0.5h后关闭加热装置，待反应温度降至20℃时，加入220g氨丙基三乙氧基硅烷，反应6h后将烧瓶中反应产物倒入过滤装置，去除活性炭粉末后，得到无色透明液体即产品。
本发明的制备方法为：
1.制基料
将硅烷改性聚醚、增塑剂、填料、功能性助剂及触变剂加入到捏合机中，并在90～120℃、真空度-0.06～-0.1MPa下混炼脱水120～360分钟，冷却后得基料。
2.密封胶制备
在室温下，将基料和颜料加入到搅拌机内，在真空状态下(真空度-0.06～-0.1MPa)搅拌20～60min，搅拌均匀后将除水剂、增粘剂、偶联剂、催化剂加入到搅拌机内与基料一起搅拌，真空度-0.06～-0.1MPa，反应0.5～4hr，制得密封胶。
加入增粘剂和不加增粘剂制得的密封胶工字件检测结果(依据13477.8-2017建筑密封材料试验方法第8部分：拉伸粘接性的测定，标准条件：23±2℃；浸水条件：23±2℃蒸馏水，浸泡4d，接着将试验试件在标准条件下放置1d)：
Figure BDA0001621087220000091
。
本发明在使用时，在清洁好混凝土基材后可在基材表面直接施胶，无需使用底涂剂，使得密封胶的使用过程变得更方便，节约时间，提高了施工人员的施工效率。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种混凝土接缝密封胶，其特征在于，按重量份计由以下组份混合制成：
硅烷改性聚醚100份，增塑剂50-120份，填料100-250份，触变剂1-10份，功能性助剂0.8-2份，颜料0.01-0.5份，除水剂2-8份，增粘剂1-3份，偶联剂0.1-5份，催化剂0.5-3份；
所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、异氰酸丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少两种；
所述增粘剂的分子结构式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
所述功能性助剂按重量份计由紫外吸收剂0.3-1份、抗氧剂0.3-1份及光稳定剂0.3-1份组成，所述紫外吸收剂为2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑，所述光稳定剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土接缝密封胶，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、柠檬酸酯类、聚丙二醇中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土接缝密封胶，其特征在于，所述填料为活性碳酸钙、重质碳酸钙、硅微粉中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土接缝密封胶，其特征在于，所述触变剂为聚酰胺蜡、白炭黑、氢化蓖麻油中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土接缝密封胶，其特征在于，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土接缝密封胶，其特征在于，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡、双乙酰丙酮基二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土接缝密封胶，其特征在于，所述增粘剂通过以下方法制备而成：将400-500重量份四甲基环四硅氧烷放入带有磁力搅拌的烧瓶中，再将110-120重量份烯丙基缩水甘油醚与1-1.2重量份铂金催化剂的混合液缓慢滴加到烧瓶中，4-8h滴加完毕，升温至60-70℃反应2-4h，然后降温至40℃，加入5-10重量份活性炭粉，保温0.5h后关闭加热装置，待反应温度降至10-30℃时，加入200-250重量份氨丙基三乙氧基硅烷，反应4-8h后将烧瓶中反应产物倒入过滤装置，去除活性炭粉末后，得到无色透明液体即产品。
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Denomination of invention: A type of concrete joint sealant

Effective date of registration: 20231124

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Pledgor: ZHEJIANG LINZI FINE CHEMICAL Co.,Ltd.

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