CN109987887A - 一种装配式建筑用密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑领域，公开了一种装配式建筑用密封胶及其制备方法，其中，装配式建筑用密封胶包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液3～20份，水性聚氨酯乳液1～10份，石英砂50～85份，水泥25～60份，碳酸钙10～20份，碳纤维0.5～8份，聚乙烯醇纤维0.5～2份，消泡剂0.5～1份，分散剂0.5～1份，聚羧酸减水剂1～3份，水15～40份。本发明提供的密封胶具有超耐久性，不易老化，使用寿命长，同时还具有高强度、高弹性、防水、耐紫外线等特性。

Description

一种装配式建筑用密封胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种装配式建筑用密封胶及其制备方法。

背景技术

与传统混凝土建筑相比，装配式建筑(PC)采用工厂预制部件，现场拼装的方式建造，具有施工周期短、能耗低、污染少、施工安全等优点，装配式建筑是建筑业向绿色、环保、高效、工业化和信息化方向发展的必然趋势。我国要求到2020年，全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15％以上，其中重点推进地区达到20％以上。但装配式建筑因其拼接方式导致外墙有更多的横纵接缝，一个关键问题是如何做好外墙挂板的接缝密封处理，因此，PC密封胶的研发与应用就显得极其重要。

目前，国内的PC密封胶一般有硅烷改性聚醚胶(MS)、硅酮胶(SR)、聚氨酯胶(PU)、硅烷改性聚氨酯胶(SPU)等，由于均为有机物，均存在着容易老化和使用寿命短的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种装配式建筑用密封胶，其能解决现有PC密封胶易老化和使用寿命短的问题。

本发明的目的之二在于提供一种装配式建筑用密封胶的制备方法，通过该方法制备的装配式建筑用密封胶能解决现有PC密封胶易老化和使用寿命短的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种装配式建筑用密封胶包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液3～20份，水性聚氨酯乳液1～10份，石英砂50～85份，水泥25～60份，碳酸钙10～20份，碳纤维0.5～8份，聚乙烯醇纤维0.5～2份，消泡剂0.5～1份，分散剂0.5～1份，聚羧酸减水剂1～3份，水15～40份。

进一步地，所述碳纤维为短切碳纤维，所述短切碳纤维的长度为1～6mm。

进一步地，所述聚乙烯醇纤维的长度为1～6mm。

进一步地，所述50～85份的石英砂包括35～60份粒径为40～70目的第一石英砂和15～25份粒径为70～120目的第二石英砂。

进一步地，所述碳酸钙为轻质碳酸钙，所述轻质碳酸钙的粒径为300～800目。

进一步地，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的任意一种或任意组合，所述分散剂为无机分散剂、有机分散剂中的任意一种或任意组合。

作为本发明的一较佳实施方案，装配式建筑用密封胶包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液15份，水性聚氨酯乳液5份，40～70目石英砂42份，70～120目石英砂18份，水泥40份，轻质碳酸钙15份，短切碳纤维6份，聚乙烯醇纤维2份，消泡剂0.5份，分散剂0.5份，聚羧酸减水剂2份，水25份。

作为本发明的另一较佳实施方案，装配式建筑用密封胶包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液10份，水性聚氨酯乳液3.5份，40～70目石英砂42份，70～120目石英砂18份，水泥40份，轻质碳酸钙15份，短切碳纤维2份，聚乙烯醇纤维1份，消泡剂0.5份，分散剂0.5份，聚羧酸减水剂1.5份，水22份。

作为本发明的又一较佳实施方案，装配式建筑用密封胶包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液3份，水性聚氨酯乳液1份，40～70目石英砂38份，70～120目石英砂17份，水泥45份，轻质碳酸钙10份，短切碳纤维6份，聚乙烯醇纤维2份，消泡剂0.5份，分散剂0.5份，聚羧酸减水剂2份，水27份。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：包括以下步骤：

将丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯乳液物理混合、搅拌，得到第一混合液；

将石英砂、水泥和碳酸钙混合、干拌，加入水继续搅拌；然后加入聚羧酸减水剂、分散剂、消泡剂，继续搅拌；再加入碳纤维和聚乙烯醇纤维，继续搅拌，得到第二混合液；

将所述第一混合液和所述第二混合液混合，加入消泡剂和分散剂，继续搅拌，制得所述装配式建筑用密封胶。

本发明提供的装配式建筑用密封胶，通过采用超高的抗拉强度和弹性模量的碳纤维和强度高、模量高、耐磨的聚乙烯醇(PVA)纤维，可使密封胶具有高抗剪强度和高弹性。另外，由碳纤维作为增强材料形成的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)重量轻和强度高，具有卓越的耐久性，使用寿命长，气温变化对CFRP的耐久性不但没有降低，反而有所提高，湿热、浸水及室外紫外线对CFRP也几乎没有影响。因而，通过加入碳纤维，密封胶具有耐久性。石英砂坚硬、耐磨，并且石英具有透过紫外线的特性，通过加入石英砂和水泥，进一步加强了密封胶的高抗压强度和耐久性，同时也具有耐紫外线能力。丙烯酸酯乳液具有防水性，水性聚氨酯乳液机械性能好、相容性好、易于改性，通过在密封胶中加入丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯乳液，使密封胶具有高弹性和防水性。因此，本发明提供的密封胶具有超耐久性，不易老化，使用寿命长，同时还具有高强度、高弹性、防水、耐紫外线等特性。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种装配式建筑用密封胶包括以下按重量份数的组分：丙烯酸酯乳液3～20份，水性聚氨酯乳液1～10份，石英砂50～85份，水泥25～60份，碳酸钙10～20份，碳纤维0.5～8份，聚乙烯醇纤维0.5～2份，消泡剂0.5～1份，分散剂0.5～1份，聚羧酸减水剂1～3份，水15～40份。碳纤维具有超高的抗拉强度和弹性模量，聚乙烯醇(PVA)纤维强度高、模量高、耐磨，通过在密封胶中加入碳纤维和聚乙烯醇(PVA)纤维，可使密封胶具有高抗剪强度和高弹性。另外，由碳纤维作为增强材料形成的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)重量轻和强度高，具有卓越的耐久性，使用寿命长，气温变化对CFRP的耐久性不但没有降低，反而有所提高，湿热、浸水及室外紫外线对CFRP也几乎没有影响。因而，通过加入碳纤维，可使密封胶具有耐久性。石英砂坚硬、耐磨，并且石英具有透过紫外线的特性，通过加入石英砂和水泥，可进一步加强密封胶的高抗压强度和耐久性，同时也具有耐紫外线能力。丙烯酸酯乳液具有防水性，水性聚氨酯乳液机械性能好、相容性好、易于改性，通过在密封胶中加入丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯乳液，使密封胶具有高弹性和防水性。因此，本发明提供的密封胶具有超耐久性，不易老化，使用寿命长，同时还具有高强度、高弹性、防水、耐紫外线等特性。

实施例一：

本实施例的装配式建筑用密封胶，包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液15份，水性聚氨酯乳液5份，40～70目石英砂42份，70～120目石英砂18份，水泥40份，轻质碳酸钙15份，短切碳纤维6份，聚乙烯醇纤维2份，消泡剂0.5份，分散剂0.5份，聚羧酸减水剂2份，水25份。其中，短切碳纤维的长度为1～6mm，聚乙烯醇纤维的长度为1～6mm，轻质碳酸钙的粒径为300～800目，消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的任意一种或任意组合，分散剂为无机分散剂、有机分散剂中的任意一种或任意组合。

本实施例装配式建筑用密封胶的制备方法，包括以下步骤：

将丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯乳液按比例物理混合，并充分搅拌均匀，得到第一混合液；

将石英砂、水泥和碳酸钙按比例混合、干拌均匀，加入适量水继续充分搅拌；然后按比例加入聚羧酸减水剂、分散剂、消泡剂，继续搅拌；再按比例加入短切碳纤维和聚乙烯醇纤维，继续搅拌均匀，得到第二混合液；

将获得的第一混合液和第二混合液混合，按比例加入消泡剂和分散剂，继续搅拌，并控制水量，直到充分搅拌均匀，制得本实施例的装配式建筑用密封胶。

经检测，采用本实施例方法制得的装配式建筑用密封胶拉伸强度为14MPa，断裂伸长率为43％，同时兼顾了密封胶的拉伸强度和断裂伸长率，延长密封胶的使用寿命。

实施例二：

本实施例的装配式建筑用密封胶，包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液10份，水性聚氨酯乳液3.5份，40～70目石英砂42份，70～120目石英砂18份，水泥40份，轻质碳酸钙15份，短切碳纤维2份，聚乙烯醇纤维1份，消泡剂0.5份，分散剂0.5份，聚羧酸减水剂1.5份，水22份。其中，短切碳纤维的长度为1～6mm，聚乙烯醇纤维的长度为1～6mm，轻质碳酸钙的粒径为300～800目，消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的任意一种或任意组合，分散剂为无机分散剂、有机分散剂中的任意一种或任意组合。

本实施例装配式建筑用密封胶的制备方法，包括以下步骤：

将丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯乳液按比例物理混合，并充分搅拌均匀，得到第一混合液；

将石英砂、水泥和碳酸钙按比例混合、干拌均匀，加入适量水继续充分搅拌；然后按比例加入聚羧酸减水剂、分散剂、消泡剂，继续搅拌；再按比例加入短切碳纤维和聚乙烯醇纤维，继续搅拌均匀，得到第二混合液；

将获得的第一混合液和第二混合液混合，按比例加入消泡剂和分散剂，继续搅拌，并控制水量，直到充分搅拌均匀，制得本实施例的装配式建筑用密封胶。

经检测，采用本实施例方法制得的装配式建筑用密封胶拉伸强度为6MPa，断裂伸长率为26％。同时兼顾了密封胶的拉伸强度和断裂伸长率，延长密封胶的使用寿命。

实施例三：

本实施例的装配式建筑用密封胶，包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液3份，水性聚氨酯乳液1份，40～70目石英砂38份，70～120目石英砂17份，水泥45份，轻质碳酸钙10份，短切碳纤维6份，聚乙烯醇纤维2份，消泡剂0.5份，分散剂0.5份，聚羧酸减水剂2份，水27份。

其中，短切碳纤维的长度为1～6mm，聚乙烯醇纤维的长度为1～6mm，轻质碳酸钙的粒径为300～800目，消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的任意一种或任意组合，分散剂为无机分散剂、有机分散剂中的任意一种或任意组合。

本实施例装配式建筑用密封胶的制备方法，包括以下步骤：

将丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯乳液按比例物理混合，并充分搅拌均匀，得到第一混合液；

将石英砂、水泥和碳酸钙按比例混合、干拌均匀，加入适量水继续充分搅拌；然后按比例加入聚羧酸减水剂、分散剂、消泡剂，继续搅拌；再按比例加入短切碳纤维和聚乙烯醇纤维，继续搅拌均匀，得到第二混合液；

将获得的第一混合液和第二混合液混合，按比例加入消泡剂和分散剂，继续搅拌，并控制水量，直到充分搅拌均匀，制得本实施例的装配式建筑用密封胶。

经检测，采用本实施例方法制得的装配式建筑用密封胶拉伸强度达14MPa，断裂伸长率为8％。同时兼顾了密封胶的拉伸强度和断裂伸长率，延长密封胶的使用寿命。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种装配式建筑用密封胶，其特征在于：包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液3～20份，水性聚氨酯乳液1～10份，石英砂50～85份，水泥25～60份，碳酸钙10～20份，碳纤维0.5～8份，聚乙烯醇纤维0.5～2份，消泡剂0.5～1份，分散剂0.5～1份，聚羧酸减水剂1～3份，水15～40份。

2.如权利要求1所述的装配式建筑用密封胶，其特征在于：所述碳纤维为短切碳纤维，所述短切碳纤维的长度为1～6mm。

3.如权利要求2所述的装配式建筑用密封胶，其特征在于：所述聚乙烯醇纤维的长度为1～6mm。

4.如权利要求3所述的装配式建筑用密封胶，其特征在于：所述50～85份的石英砂包括35～60份粒径为40～70目的第一石英砂和15～25份粒径为70～120目的第二石英砂。

5.如权利要求4所述的装配式建筑用密封胶，其特征在于：所述碳酸钙为轻质碳酸钙，所述轻质碳酸钙的粒径为300～800目。

6.如权利要求5所述的装配式建筑用密封胶，其特征在于：所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的任意一种或任意组合，所述分散剂为无机分散剂、有机分散剂中的任意一种或任意组合。

7.如权利要求1至6任一项所述的装配式建筑用密封胶，其特征在于：包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液15份，水性聚氨酯乳液5份，40～70目石英砂42份，70～120目石英砂18份，水泥40份，轻质碳酸钙15份，短切碳纤维6份，聚乙烯醇纤维2份，消泡剂0.5份，分散剂0.5份，聚羧酸减水剂2份，水25份。

8.如权利要求1至6任一项所述的装配式建筑用密封胶，其特征在于：包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液10份，水性聚氨酯乳液3.5份，40～70目石英砂42份，70～120目石英砂18份，水泥40份，轻质碳酸钙15份，短切碳纤维2份，聚乙烯醇纤维1份，消泡剂0.5份，分散剂0.5份，聚羧酸减水剂1.5份，水22份。

9.如权利要求1至6任一项所述的装配式建筑用密封胶，其特征在于：包括以下重量份数的组分：丙烯酸酯乳液3份，水性聚氨酯乳液1份，40～70目石英砂38份，70～120目石英砂17份，水泥45份，轻质碳酸钙10份，短切碳纤维6份，聚乙烯醇纤维2份，消泡剂0.5份，分散剂0.5份，聚羧酸减水剂2份，水27份。

10.一种如权利要求1至9任一项所述装配式建筑用密封胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

将丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯乳液物理混合、搅拌，得到第一混合液；

将石英砂、水泥和碳酸钙混合、干拌，加入水继续搅拌；然后加入聚羧酸减水剂、分散剂、消泡剂，继续搅拌；再加入碳纤维和聚乙烯醇纤维，继续搅拌，得到第二混合液；

将所述第一混合液和所述第二混合液混合，加入消泡剂和分散剂，继续搅拌，制得所述装配式建筑用密封胶。