CN109207108B - 建筑用密封材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种建筑用密封材料，其特征在于，所述密封材料的原料组成，按重量份数计，包括：硅烷改性聚合物90‑110份；增塑剂20‑40份；增量填料100‑150份；挥发性有机溶剂0.5‑2份；触变剂1‑2份；渗透剂1‑2份；催化剂0.05‑2份；偶联剂0.5‑2份；光稳定剂0.03‑1份；所述硅烷改性聚合物为可水解的烷氧基封端聚醚或烷氧基封端聚氨酯；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物；所述渗透剂选自通式为CnH2n+1Si(OR)3的化合物，其中n＝4～16，R为甲基或乙基。该密封材料具备很好的渗透粘结作用，对建筑连接表层具有加固作用，可广泛应用于装配式建筑拼缝的密封防水。

Description

建筑用密封材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料及其制造领域，特别涉及一种建筑用密封材料及其制备方法。
背景技术
装配式建筑是运用现代工业手段和现代工业组织，对建筑建造的各个阶段的各个生产要素通过技术手段集成和系统的整合，达到建筑的标准化、构件生产工厂化、住宅部、品系列化、现场施工装配化、土建装修一体化、生产经营社会化，形成有序的工厂的流水作业。由于装配式建筑具有建造效率高、质量好、能耗低、环境污染小、施工简单等优点，我国装配式建筑得到迅速发展。
装配式建筑需要在施工现场对预制件进行拼装和部分浇筑，其防水的关键是拼缝部位的密封防水；密封材料的性能和现场施工将会直接影响装配式建筑的防水效果。由于装配式建筑使用的预制构件为混凝土、水泥砂浆、纤维水泥板等材料，这些材料多孔、表面疏松、光滑程度不均匀，普通密封材料只能粘结表皮层，表皮层一旦破坏和脱落，将导致防水失效；而且在预制构件时经常要添加脱模剂，脱模剂种类很多，不同构件厂生产的构件表面性能差异很大，导致同一种密封材料对不同工程的适用性较差。为了确保工程质量，接缝部位打胶前均需要涂刷底涂，刷底涂使施工相对麻烦，施工效率低，增加人工成本；而且底涂一般都含有大量有机溶剂，对施工人员身体有害，污染环境。
因此，有必要提供一种不需要配合底涂使用，施工方便，密封放水效果好，可广泛应用于建筑中的密封材料。
发明内容
基于此，针对上述问题，本发明提供了一种装配式建筑拼缝用密封材料。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种建筑用密封材料，其特征在于，所述密封材料的原料组成，按重量份数计，包括：硅烷改性聚合物90-110份；增塑剂20-40份；增量填料100-150份；挥发性有机溶剂0.5-2份；触变剂1-2份；渗透剂1-2份；催化剂0.05-2份；偶联剂0.5-2份；光稳定剂0.03-1份；
所述硅烷改性聚合物为可水解的烷氧基封端聚醚或烷氧基封端聚氨酯；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物；所述渗透剂选自通式为CnH2n+1Si(OR)3的化合物，其中n＝4～16，R为甲基或乙基。
在其中一些实施例中，所述渗透剂选自：异丁基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷和十六烷基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述硅烷改性聚合物选自：MS树脂、STP-E树脂、SPUR树脂、STP树脂中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述增塑剂为所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物DINP或DIDP。
在其中一些实施例中，所述增重填料为重质碳酸钙、纳米活性碳酸钙、硅微粉、高岭土中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述挥发性有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或丙酮。
在其中一些实施例中，所述触变剂是聚酰胺蜡、气相白炭黑中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述催化剂是有机锡类，选自：辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双乙酰丙酮基二丁基锡。
在其中一些实施例中，所述偶联剂是含有官能团的硅烷偶联剂，所述官能团包括氨基、环氧基或异氰酸酯基。
在其中一些实施例中，所述偶联剂选自：γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
在其中一些实施例中，所述密封材料的原料组成，按重量份数计，包括：MS树脂S203H 70份；MS树脂S303H 30份；DIDP 40份；纳米活性碳酸钙150份；甲苯2份；聚酰胺蜡1份；异丁基三乙氧基硅烷1份；双乙酰丙酮基二丁基锡0.05份；N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.05份；N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷1份；巴斯夫光稳定剂326 0.5份；巴斯夫光稳定剂770 0.5份。
本发明还提供了一种建筑用密封材料的制备方法。具体技术方案如下：
上述建筑用密封材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述密封材料的原料组成，准备原料；
(2)将增量填料真空脱水后冷却至室温；
(3)将硅烷改性聚合物、增塑剂、脱水后的增量填料、触变剂、光稳定剂混合均匀；
(4)添加有机溶剂、渗透剂、催化剂、偶联剂后搅拌出料，即得。
在其中一些实施例中，真空脱水为：在120℃下脱水3小时。
在其中一些实施例中，步骤(3)所述混合均匀为：在真空度0.09MPa～0.1MPa下混合均匀。
在其中一些实施例中，步骤(4)所述搅拌出料为：在真空度0.06MPa～0.08MPa下搅拌10分钟后出料。
本发明还提供一种上述建筑用密封材料的应用，具体技术方案如下：
上述的建筑用密封材料在装配式建筑拼缝的密封和/或防水中的应用。
基于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明所述的建筑用密封材料，选用合适的原料并合理配合，结合了建筑用混凝土、水泥砂浆、纤维水泥板及装配式建筑使用的预制构件材料的特点，在渗透剂和有机溶剂两者结合并与各组分的配合下，制备得到的密封材料更易向多孔介质内部渗透，使得密封材料具备很好的渗透粘结作用，对建筑材料、尤其是装配式建筑使用的预制构件材料拼缝粘接更牢固，并对拼缝连接表皮层具有加固作用。该密封材料无需配合底涂使用，相对于普通密封材料需刷用底涂后对建筑预制构件表皮层粘接，本发明所述密封材料所达到的渗透粘接效果，有利于降低表皮层脱落导致的防水失效概率，可广泛应用于大多数装配式建筑拼缝的密封防水。
并且，本发明所述的建筑用密封材料在使用时无需预先在装配式建筑预制构件拼缝连接的表层刷用底涂，简化了施工步骤，使用方便。
本发明所述装配式建筑拼缝用密封材料的制备方法，流程简单，步骤易于操作，生产周期短，易于实现工业化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种建筑用密封材料及其制备方法，下面结合具体实施例，阐述本发明。
实施例1
本实施例所述建筑用密封材料原料组成，按重量份数计，包括：
Figure BDA0001520098570000041
上述建筑用密封材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米活性碳酸钙在120℃真空下脱水3小时后冷却至室温；
(2)将MS树脂S203H、MS树脂S303H、DIDP、脱水后的纳米活性碳酸钙、聚酰胺蜡、巴斯夫光稳定剂326和巴斯夫光稳定剂770在真空度0.09MPa～0.1MPa下混合均匀；
(3)添加甲苯、异丁基三乙氧基硅烷、双乙酰丙酮基二丁基锡、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、后在真空度0.06MPa～0.08MPa下搅拌10分钟出料，即得所述密封材料。
其中，上述S203H树脂和S303H树脂为KANEKA公司生产，DIDP为邻苯二甲酸二异癸酯，所有原料为市售常规原料。
实施例2
本实施例所述建筑用密封材料原料组成，按重量份数计，包括：
Figure BDA0001520098570000051
上述建筑用密封材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重质碳酸钙、硅微粉在120℃真空下脱水3小时后冷却至室温；
(2)将STP-E10树脂、XM25树脂、DINP、脱水后的重质碳酸钙、硅微粉、白炭黑、巴斯夫光稳定剂245在真空度0.09MPa～0.1MPa下混合均匀；
(3)添加二甲苯、正丁基三甲氧基硅烷、二醋酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷后在真空度0.06MPa～0.08MPa下搅拌10分钟出料，即得所述密封材料。
上述STP-E10树脂和XM25树脂为WACKER公司生产，DIDP为邻苯二甲酸二异癸酯，所有原料为市售常规原料。
实施例3
本实施所述建筑用密封材料原料组成，按重量份数计，包括：
Figure BDA0001520098570000061
上述建筑用密封材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将高岭土在120℃真空下脱水3小时后冷却至室温；
(2)将SPUR1015LM树脂、DIDP、DINP、脱水后的高岭土、聚酰胺蜡、巴斯夫光稳定剂UV-P在真空度0.09MPa～0.1MPa下混合均匀；
(3)添加乙酸乙酯、异辛基三乙氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷后在真空度0.06MPa～0.08MPa下搅拌10分钟出料，即得所述密封材料。
上述SPUR 1015LM树脂为MOMENTIVE公司生产，DIDP为邻苯二甲酸二异癸酯，DINP为邻苯二甲酸二异壬酯；所有原料为市售常规原料。
实施例4
本实施例所述建筑用密封材料原料组成，按重量份数计，包括：
Figure BDA0001520098570000071
上述建筑用密封材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将重质碳酸钙、纳米活性碳酸钙在120℃真空下脱水3小时后冷却至室温；
(2)将STP树脂30000T、DIDP、脱水后的重质碳酸钙、纳米活性碳酸钙、聚酰胺蜡、巴斯夫光稳定剂622在真空度0.09MPa～0.1MPa下混合均匀；
(3)添加丙酮、正十二烷基三甲氧基硅烷、辛酸亚锡、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷后在真空度0.06MPa～0.08MPa下搅拌10分钟出料，即得所述密封材料。
上述STP树脂30000T为瑞洋立泰公司生产，DIDP为邻苯二甲酸二异癸酯；所有原料为市售常规原料。
实施例5
本实施例所述建筑用密封材料原料组成，按重量份数计，包括：
Figure BDA0001520098570000072
Figure BDA0001520098570000081
上述建筑用密封材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将纳米活性碳酸钙在120℃真空下脱水3小时后冷却至室温；
(2)将S303H树脂、XM25树脂、DINP、脱水后的纳米活性碳酸钙、聚酰胺蜡、光稳定剂292在真空度0.09MPa～0.1MPa下混合均匀；
(3)添加甲苯、乙酸乙酯、十六烷基三甲氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡、双乙酰丙酮基二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷后在真空度0.06MPa～0.08MPa下搅拌10分钟出料，即得所述密封材料。
上述S303H树脂为KANEKA公司生产，XM25树脂为WACKER公司生产，DIDP为邻苯二甲酸二异癸酯；所有原料为市售常规原料。
对比例1
本对比例所述的建筑用密封材料，与实施例1的区别在于未添加有机溶剂甲苯和渗透剂异丁基三乙氧基硅烷，其余主要原料组成及制备方法与实施例1相同。
对比例2
本对比例所述的建筑用密封材料，与实施例1的区别在于未添加渗透剂异丁基三乙氧基硅烷，其余主要原料组成及制备方法与实施例1相同。
对比例3
本对比例所述的建筑用密封材料，与实施例1的区别在于未添加有机溶剂甲苯，其余主要原料组成及制备方法与实施例1相同。
对比例4
本对比例所述的建筑用密封材料，与实施例1的区别在于添加的渗透剂为正丙基三甲氧基硅烷，分子式为C3H7Si(OCH3)3，其余主要原料组成及制备方法与实施例1相同。
将上述实施例1-5及对比例1-4所制得的建筑用密封材料，进行性能测试，其结果如表1所示：
其中，(1)渗透深度测试是将密封材料施胶在混凝土块、水泥砂浆块、纤维水泥板表面，施胶尺寸为长×宽×厚＝5cm×5cm×1cm，23℃、50％湿度下养护30天后使用切割机将试块切开，在混凝土切割面喷涂水，颜色变灰白色的区域为渗透区域，每种情况下取3个试块，取平均值为渗透深度结果；
(2)拉伸强度和断裂伸长率按GB/T13477《建筑密封材料第8部分拉伸粘结性的测定》检测；
(3)浸水前后定伸粘结性按GB/T13477《建筑密封材料第10部分定伸粘结性的测定》(100％定伸)检测，浸水时间分别为4天和10天，所用基材为水泥砂浆块。
表1本发明实施例1-5和对比例1-3所制密封材料性能测试结果
Figure BDA0001520098570000091
Figure BDA0001520098570000101
根据实验结果可知，本发明建筑用密封材料含有有机溶剂和渗透剂的实施例产品渗透性、粘结性和耐水性均明显优于对比例，性能优异，其中实施例1在各方面性能最好，可广泛应用于装配式建筑拼缝的密封防水。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种建筑用密封材料，其特征在于，由如下重量份数的原料制备而成：
Figure FDA0002977792110000011
所述硅烷改性聚合物为可水解的烷氧基封端聚醚或烷氧基封端聚氨酯；
所述渗透剂选自通式为CnH2n+1Si(OR)3的化合物，其中n＝4～16，R为乙基；或，所述渗透剂选自正十二烷基三甲氧基硅烷和/或十六烷基三甲氧基硅烷；
所述挥发性有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或丙酮。
2.根据权利要求1所述的建筑用密封材料，其特征在于，所述渗透剂选自：异丁基三乙氧基硅烷和/或异辛基三乙氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的建筑用密封材料，其特征在于，所述硅烷改性聚合物选自：MS树脂、STP-E树脂、SPUR树脂、STP树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的建筑用密封材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物DINP或DIDP；及/或
所述增量填料为重质碳酸钙、纳米活性碳酸钙、硅微粉、高岭土中的至少一种；及/或
所述触变剂是聚酰胺蜡、气相白炭黑中的至少一种；及/或
所述催化剂是有机锡类，选自：辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双乙酰丙酮基二丁基锡中的一种或多种；及/或
所述偶联剂是含有官能团的硅烷偶联剂，所述官能团包括氨基、环氧基或异氰酸酯基。
5.根据权利要求4所述的建筑用密封材料，其特征在于，所述偶联剂选自：γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的建筑用密封材料，其特征在于，所述建筑用密封材料由如下重量份数的原料制备而成：
Figure FDA0002977792110000021
7.一种建筑用密封材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按如权利要求1-6任一项所述建筑用密封材料的原料组成，准备原料；
(2)将增量填料真空脱水后冷却至室温；
(3)将硅烷改性聚合物、增塑剂、脱水后的增量填料、触变剂、光稳定剂混合均匀；
(4)添加挥发性有机溶剂、渗透剂、催化剂、偶联剂后搅拌出料，即得。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述真空脱水为：在120℃下脱水3小时。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述混合均匀为：在真空度0.09MPa～0.1MPa下混合均匀。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述搅拌出料为：在真空度0.06MPa～0.08MPa下搅拌10分钟后出料。
11.如权利要求1-6任一项所述的建筑用密封材料在装配式建筑拼缝的密封和/或防水中的应用。
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