CN108753135A - 一种聚氨酯密封胶用底涂液及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种聚氨酯密封胶用底涂液及其制备方法与应用。所述聚氨酯密封胶用底涂液包括以下按质量份数计算的组分：硅烷改性聚氨酯预聚体45~75份、硅树脂0~10份、溶剂19~51份、氮掺杂石墨烯10~15份、除水剂0.5~1.0份、氨基硅烷偶联剂0.2~1.0份、环氧硅烷偶联剂2.0~5.0份、催化剂0.01~0.1份。本发明所述聚氨酯密封胶用底涂液具有致密的交联结构，其反应活性高、成膜快，能够快速表干、固化交联成膜，能够显著改善基材的表面能，改善聚氨酯密封胶与混凝土类建筑材料的粘接性能、耐水性能、耐高温性能。

Description

一种聚氨酯密封胶用底涂液及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及聚氨酯密封胶/粘合剂领域，更具体地，涉及一种聚氨酯密封胶用底涂液及其制备方法与应用。
背景技术
按照国家推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求，大力发展混凝土、钢结构等的装配式建筑，具有发展节能环保新产业、提高建筑安全水平、推动化解过剩产能等一举多得之效。随着装配式建筑行业的发展，越来越多的建筑采用柔性装配式建筑结构，大量的建筑部件由车间生产加工完成，现场只需要把预制好的房屋构件装配起来。由于装配式建筑预制件本身的设计要求，以及材料收缩和加工缺陷，导致建筑接缝不可避免。因此，为了起到更好的密封效果，需要采用建筑接缝密封胶来进行二次密封。但是，由于混凝土、蒸压轻质混凝土(ALC)板材等建筑材料多为无机非活性材料，表面能比较低，粘接性能差。长期泡水会出现密封胶失粘，甚至完全剥离、密封失效的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚氨酯密封胶用底涂液。所述聚氨酯密封胶用底涂液具有快速表干和固化成膜的特点，对混凝土类建筑材料具有良好的辅助粘接作用，而且耐水性能优异、无苯系溶剂的挥发，对环境友好。
本发明的另一个目的是提供所述聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法。
本发明的另一个目的是提供所述聚氨酯密封胶用底涂液的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种聚氨酯密封胶用底涂液，包括以下按质量份数计算的组分：
优选地，所述硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂中的一种或多种。
优选地，所述溶剂为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
优选地，所述除水剂为原甲酸三甲酯、原乙酸三甲酯、原乙酸三乙酯、乙酰氯中的一种或多种。
优选地，所述氨基硅烷偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、双-(γ-三乙氧基硅烷丙基)胺中的一种或多种。
优选地，所述环氧硅烷偶联剂为β-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、环氧硅烷低聚物中的一种或多种。
优选地，所述催化剂为具有高活性催化能力的二(十二烷硫基)二丁基锡、双乙酰丙酮基二丁基锡中的一种或多种。
本发明所述聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法包括以下步骤：
S1.按配比将硅烷改性聚氨酯预聚体、硅树脂、溶剂、氮掺杂石墨烯、除水剂加入到反应釜内，在惰性气体和/或干燥空气的气氛下，搅拌，之后静置；
S2.将氨基硅烷偶联剂和环氧硅烷偶联剂加入到反应釜中，在惰性气体和/ 或干燥空气的气氛下，搅拌；
S3.将催化剂加入到反应釜中，在惰性气体和/或干燥空气的气氛下，搅拌后，密封出料，充惰性气体保护。
进一步地，上述步骤中所提及的搅拌，所述搅拌的时间根据实际情况而定，一般地，搅拌的时间为10～20分钟。进一步地，所述步骤S1中，所述静置为1～3 小时，优选为2小时。
本发明所述聚氨酯密封胶用底涂液在建筑领域中的应用也应在本发明的保护范围内。
进一步地，所述应用为所述聚氨酯密封胶用底涂液在建筑接缝密封中的应用。
进一步地，所述聚氨酯密封胶用底涂液在改善混凝土类建筑材料表面能中的应用。所述混凝土类建筑材料为混凝土、蒸压轻质混凝土等。
本发明所述的底涂液与聚氨酯密封胶的组合在建筑领域中的应用也应在本发明的保护范围内。
本发明所述聚氨酯密封胶用底涂液具有致密的交联结构，其反应活性高、成膜快，能够快速表干、固化交联成膜，能够显著改善基材的表面能，改善聚氨酯密封胶与混凝土类建筑材料的粘接性能、耐水性能、耐高温性能。
具体实施方式
通过以下具体实施例进一步详细说明本发明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，可以在本发明权利限定的范围内进行各种改变。
以下实施例中所涉及到的原材料均通过商购获得，所用的设备和工艺均是本技术领域的技术人员所熟知的。
以下实施例所用原料的型号及供应商如下：
硅树脂：甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂，济南硅科新材料有限公司。
溶剂：乙酸乙酯、乙酸丁酯，苏州科伦化工有限公司。
除水剂：原甲酸三甲酯、原乙酸三甲酯，黄山市巴斯慧化工助剂有限公司。
氨基硅烷偶联剂：N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、双-(γ-三乙氧基硅烷丙基)胺，市售。
环氧硅烷偶联剂：β-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、环氧硅烷改性聚氨酯预聚体，市售。
催化剂：二(十二烷基硫)二丁基锡，新典化学材料(上海)有限公司；双乙酰丙酮基二丁基锡，瑞鼎化学技术(上海)有限公司。
实施例1
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液采用如下表所示的组分及用量(质量份)：
表1 实施例1中聚氨酯密封胶用底涂液的原料组成及质量份
聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法包括以下步骤：
S1.按上表的配比将硅烷改性聚氨酯预聚体、硅树脂、溶剂、氮掺杂石墨烯、除水剂加入到反应釜内，在氮气的保护下，搅拌10～20分钟，停止搅拌，在氮气的保护下静置2小时；
S2.之后将氨基硅烷偶联剂和环氧硅烷偶联剂加入到反应釜中，在氮气的保护下，搅拌10～20分钟；
S3.最后将催化剂加入到反应釜中，在氮气的保护下，搅拌10～20分钟后，密封出料，充氮气保护。
实施例2
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液采用如下表所示的组分及用量(质量份)：
表2 实施例2中聚氨酯密封胶用底涂液的原料组成及质量份
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液采用如下表所示的组分及用量(质量份)：
表3 实施例3中聚氨酯密封胶用底涂液的原料组成及质量份
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液采用如下表所示的组分及用量(质量份)：
表4 实施例4中聚氨酯密封胶用底涂液的原料组成及质量份
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法与实施例1相同。
实施例5
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液采用如下表所示的组分及用量(质量份)，与实施例3不同之处在于不采用硅树脂：
表5 实施例5中聚氨酯密封胶用底涂液的原料组成及质量份
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法与实施例1相同。
实施例6
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液采用如下表所示的组分及用量(质量份)，与实施例3不同之处在于氨基硅烷偶联剂和环氧硅烷偶联剂的用量：
表6 实施例6中聚氨酯密封胶用底涂液的原料组成及质量份
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法与实施例1相同。
实施例7
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液采用如下表所示的组分及用量(质量份)，与实施例3不同之处在于氨基硅烷偶联剂和环氧硅烷偶联剂的用量：
表7 实施例7中聚氨酯密封胶用底涂液的原料组成及质量份
本实施例的聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法与实施例1相同。
性能测试
将上述实施例制备得到的聚氨酯密封胶用底涂液分别在水泥预制板上表面涂刷，测试表干成膜时间。表干20分钟后施硅烷改性聚醚MS聚氨酯密封胶，利用无底涂液的水泥预制板作为对照例。固化后，在标准条件(温度23±2℃，湿度50±5％)下养护28天，随机选取所得水泥预制板进行剥离测试。
另外，再随机选取所得水泥预制板，分别进行常温浸水4天、常温浸水7 天、50℃浸水4天、50℃浸水7天，之后进行剥离测试。
观察拉开的胶条和水泥预制板之间的粘接破坏情况，根据内聚破坏粘接面积来确定粘接百分比，测试结果如下表所示：
表8各实施例底涂液性能测试结果
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种聚氨酯密封胶用底涂液，其特征在于，包括以下按质量份数计算的组分：
硅烷改性聚氨酯预聚体 45~75份；
硅树脂 0~10份；
溶剂 19~51份；
氮掺杂石墨烯 10~15份；
除水剂 0.5~1.0份；
氨基硅烷偶联剂 0.2~1.0份；
环氧硅烷偶联剂 2.0~5.0份；
催化剂 0.01~0.1份。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯密封胶用底涂液，其特征在于，所述硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯密封胶用底涂液，其特征在于，所述溶剂为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯密封胶用底涂液，其特征在于，所述除水剂为原甲酸三甲酯、原乙酸三甲酯、原乙酸三乙酯、乙酰氯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯密封胶用底涂液，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂为N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、双-（γ-三乙氧基硅烷丙基）胺中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯密封胶用底涂液，其特征在于，所述环氧硅烷偶联剂为β-（3,4环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、环氧硅烷低聚物中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的聚氨酯密封胶用底涂液，其特征在于，所述催化剂为二（十二烷硫基）二丁基锡、双乙酰丙酮基二丁基锡中的一种或多种。
8.权利要求1~7任一项所述聚氨酯密封胶用底涂液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 按配比将硅烷改性聚氨酯预聚体、硅树脂、溶剂、氮掺杂石墨烯、除水剂加入到反应釜内，在惰性气体和/或干燥空气的气氛下，搅拌之后静置；
S2. 将氨基硅烷偶联剂和环氧硅烷偶联剂加入到反应釜中，在惰性气体和/或干燥空气的气氛下，搅拌；
S3. 将催化剂加入到反应釜中，在惰性气体和/或干燥空气的气氛下，搅拌后密封出料，充惰性气体保护。
9.权利要求1~7任一项所述聚氨酯密封胶用底涂液在建筑领域中的应用。
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