CN111534271A - 一种道路桥梁用胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种道路桥梁用胶，其原料组成及重量份比包括：制基料1000、交联剂40～50、催化剂0.5～1、硅烷助剂30～35，制基料的原料组成包括107胶，硅烷助剂的原料组成及其重量份比为：聚乙烯丙烯‑甲氧乙氧基多交联点硅烷15～20、T型结构的环氧类硅烷4～6、聚环氧硅烷4～6、氨甲基类硅烷1～3、氨丙基类硅烷1～3、氨基多交联点硅烷1～3，制备时，先将制基料和交联剂按所需比例混合均匀以得到预混料，再加入硅烷助剂和催化剂混合均匀即可。该产品不仅粘接范围广泛、耐候性能优异，而且施工方便。

Description

一种道路桥梁用胶及其制备方法
技术领域
本发明属于材料粘接领域，具体涉及一种道路桥梁用胶及其制备方法。
背景技术
硅酮胶是一种类似软膏、接触空气中的水分后就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料，主要分为脱醇型、脱醋酸型、脱氨型和脱丙型。硅酮胶以其天然的耐厚性广泛的用于建筑、工业、电子行业等领域。
由于道路挢梁的特殊位置功能（长期裸露、承重、伸缩），要求其具备更好的固化速度、特殊的粘接力和长久的耐厚性，而目前国内高架桥道路的连接伸缩缝采用的是天然橡胶，由于耐候性较差，使用三年后就会出现老化裂孔损缺出现渗露异物和雨水情况，维护方法主要采用封路以新换旧，不仅工程量大、维护成本高，而且封路时间长，一般需要单边封路十天/公里，导致社会公用成本高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题，提供一种耐厚性能优异、使用施工方便、成本低的道路桥梁用胶及其制备方法。
为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：
一种道路桥梁用胶，其原料组成及重量份比包括：制基料1000、交联剂40～50、催化剂0.5～1、硅烷助剂30～35，所述制基料的原料组成包括107胶，所述硅烷助剂的原料组成及其重量份比为：聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷15～20、T型结构的环氧类硅烷4～6、聚环氧硅烷4～6、氨甲基类硅烷1～3、氨丙基类硅烷1～3、氨基多交联点硅烷1～3。
所述聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷为HSy-S1001-1，所述T型结构的环氧类硅烷为HSy301000，所述聚环氧硅烷为LMD508，所述氨甲基类硅烷为二乙氨基甲基二乙氧基硅聚合物，所述氨丙基类硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷，所述氨基多交联点硅烷为二丙基氨[双硅三甲氧基]硅烷。
所述交联剂包括甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷，所述甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷与预混料的重量份比为35～40:5～10:1000；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
所述107胶由粘度为20000Pa.s的107胶与粘度为750Pa.s的107胶按40～60:10的重量份比组成。
所述制基料的原料组成还包括石英粉、纳米二氧化硅，所述石英粉、纳米二氧化硅与107胶的重量份比为25～30:2～4:60。
所述胶的原料组成还包括炭黑，其与制基料的重量份比为25～35:1000。
一种道路桥梁用胶的制备方法，具体为：先将制基料和交联剂按所需比例混合均匀以得到预混料，再加入硅烷助剂和催化剂混合均匀即可。
所述混合在带负压的条件下进行。
所述制基料的原料组成还包括石英粉、纳米二氧化硅，所述石英粉、纳米二氧化硅与107胶的重量份比为25～30:2～4:60；
所述制基料按照以下方法制备得到：
先将107胶、石英粉、纳米二氧化硅按所需比例混合，再于110～130℃下进行脱水处理即可。
所述胶的原料组成还包括炭黑，其与制基料的重量份比为25～35:1000；
所述制备预混料时，炭黑与制基料、交联剂一起混合。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明一种道路桥梁用胶的原料组成及其重量份比包括：制基料1000、交联剂40～50、催化剂0.5～1、硅烷助剂30～35，制基料的原料组成包括107胶，硅烷助剂的原料组成及其重量份比为：聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷15～20、T型结构的环氧类硅烷4～6、聚环氧硅烷4～6、氨甲基类硅烷1～3、氨丙基类硅烷1～3、氨基多交联点硅烷1～3，该配方体系中使用了环氧类硅烷、氨基类硅烷等多种硅烷助剂，使得产品不仅粘接范围广泛、粘接强度高，能够同时粘住金属、橡胶、混凝土这三种基材界面，并达到6兆帕以上，其高低温使用年限可达到30年以上，耐候性能优异，而且具有良好的流趟和延展性、固化速度快，施工方便。因此，本发明不仅粘接范围广泛、粘结强度高、耐候性能优异，而且施工方便。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
一种道路桥梁用胶，其原料组成及重量份比包括：制基料1000、交联剂40～50、催化剂0.5～1、硅烷助剂30～35，所述制基料的原料组成包括107胶，所述硅烷助剂的原料组成及其重量份比为：聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷15～20、T型结构的环氧类硅烷4～6、聚环氧硅烷4～6、氨甲基类硅烷1～3、氨丙基类硅烷1～3、氨基多交联点硅烷1～3。
所述聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷为HSy-S1001-1，所述T型结构的环氧类硅烷为HSy301000，所述聚环氧硅烷为LMD508，所述氨甲基类硅烷为二乙氨基甲基二乙氧基硅聚合物，所述氨丙基类硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷，所述氨基多交联点硅烷为二丙基氨[双硅三甲氧基]硅烷。
所述交联剂包括甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷，所述甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷与预混料的重量份比为35～40:5～10:1000；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
所述107胶由粘度为20000Pa.s的107胶与粘度为750Pa.s的107胶按40～60:10的重量份比组成。
所述制基料的原料组成还包括石英粉、纳米二氧化硅，所述石英粉、纳米二氧化硅与107胶的重量份比为25～30:2～4:60。
所述胶的原料组成还包括炭黑，其与制基料的重量份比为25～35:1000。
一种道路桥梁用胶的制备方法，具体为：先将制基料和交联剂按所需比例混合均匀以得到预混料，再加入硅烷助剂和催化剂混合均匀即可。
所述混合在带负压的条件下进行。
所述制基料的原料组成还包括石英粉、纳米二氧化硅，所述石英粉、纳米二氧化硅与107胶的重量份比为25～30:2～4:60；
所述制基料按照以下方法制备得到：
先将107胶、石英粉、纳米二氧化硅按所需比例混合，再于110～130℃下进行脱水处理即可。
所述胶的原料组成还包括炭黑，其与制基料的重量份比为25～35:1000；
所述制备预混料时，炭黑与制基料、交联剂一起混合。
本发明的原理说明如下：
本发明提供了一种耐候性能优异、固化速度快、流淌性好、且能够同时粘住金属、橡胶、混凝土这三种基材界面的道路桥梁用胶，该产品的物化性质以及其它性能如下：
外观：均匀细腻，黑亮，无其它杂质；
比重（g/ml）：1.2±0.02；
粘度（25℃ mm2/s）：50000±1000；
固化后的邵氏硬度≥30；
弹性恢复率（%）：≥90；
表干时间（min）：20≤h≤60；
耐酸-耐紫外线照射（紫外线盐雾老化箱，紫外线光谱340-380nm，温度100℃，pH低于3的环境下照射28天,盐水中盐与水的重量比大于30%）后，伸长率（%）≥150，弹性恢复率（%）≥90；
最大拉伸强度（MPa）≥0.6；
最大拉伸强度时伸长率（%）≥150。
本发明产品引入了6种硅烷助剂，其中，聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷HSy-S1001-1、T型结构的环氧类硅烷HSy301000可显著提高不同基材界面之间的粘接力，聚环氧硅烷LMD508可提高胶体的伸长率，有效防止胶体与基材拉断，二乙氨基甲基二乙氧基硅聚合物、氨丙基三乙氧基硅烷和二丙基氨[双硅三甲氧基]硅烷的加入能够显著提高胶体的固化速度。
聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷HSy-S1001-1：由武汉禾盛缘硅碳量子科技有限公司生产，淡黄色透明液体，闪点（开口）100℃，密度 0.95±0.06Kg/L。
T型结构的环氧类硅烷HSy301000：由武汉禾盛缘硅碳量子科技有限公司生产，淡黄色或无色透明液体，粘度500±100CS，密度0.98±0.05Kg/L。
聚环氧硅烷LMD508：由武汉禾盛缘硅碳量子科技有限公司生产，密度1.02±0.02Kg/L，pH 4.5～6.5，粘度25±2CS。
107胶：本发明所述107胶由粘度为20000Pa.s的107胶与粘度为750Pa.s的107胶按40～60:10的重量份比组成，通过采用不同粘度等级的107胶可调整胶体的流动性和强度。
石英粉、纳米二氧化硅：本发明中，石英粉、纳米二氧化硅作为耐候补强材料使用。
炭黑：本发明中，炭黑作为补强色浆使用。
实施例1：
一种道路桥梁用胶，其原料组成及重量份比为：制基料1000、甲基三丁酮肟基硅烷35、乙烯基三丁酮肟基硅烷5、催化剂二月桂酸二丁基锡0.5、硅烷助剂30、炭黑25，所述制基料的组成及重量份比为粘度为20000Pa.s的107胶40、粘度为750Pa.s的107胶10、石英粉25、纳米二氧化硅2，所述硅烷助剂的原料组成及其重量份比为：聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷HSy-S1001-1 15、T型结构的环氧类硅烷HSy301000 4、聚环氧硅烷LMD508 4、二乙氨基甲基二乙氧基硅聚合物1、氨丙基三乙氧基硅烷1、二丙基氨[双硅三甲氧基]硅烷1。
一种道路桥梁用胶的制备方法，依次按照以下步骤进行：
制基料的制备：先将度为20000Pa.s的107胶、粘度为750Pa.s的107胶、粒度为2um以下的石英粉、纳米二氧化硅按所需比例混合，再于120℃下高速分散脱水2小时以得到制基料；
胶的制备：先将制基料、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、炭黑在抽真空的条件下按所需比例搅拌混合20分钟以得到预混料，再加入硅烷助剂和二月桂酸二丁基锡继续混合30分钟即可。
实施例2：
与实施例1的不同之处在于：
所述胶的原料组成及其重量份比为：制基料1000、甲基三丁酮肟基硅烷38、乙烯基三丁酮肟基硅烷7、催化剂二月桂酸二丁基锡0.8、硅烷助剂34、炭黑30，所述制基料的组成及重量份比为粘度为20000Pa.s的107胶50、粘度为750Pa.s的107胶10、石英粉27、纳米二氧化硅3，所述硅烷助剂的原料组成及其重量份比为：聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷HSy-S1001-1 18、T型结构的环氧类硅烷HSy301000 5、聚环氧硅烷LMD508 5、二乙氨基甲基二乙氧基硅聚合物2、氨丙基三乙氧基硅烷2、二丙基氨[双硅三甲氧基]硅烷2。
实施例3：
与实施例1的不同之处在于：
所述胶的原料组成及其重量份比为：制基料1000、甲基三丁酮肟基硅烷36、乙烯基三丁酮肟基硅烷7、催化剂二月桂酸二丁基锡0.9、硅烷助剂32、炭黑27，所述制基料的组成及重量份比为粘度为20000Pa.s的107胶53、粘度为750Pa.s的107胶10、石英粉29、纳米二氧化硅4，所述硅烷助剂的原料组成及其重量份比为：聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷HSy-S1001-1 16、T型结构的环氧类硅烷HSy301000 4、聚环氧硅烷LMD508 4、二乙氨基甲基二乙氧基硅聚合物3、氨丙基三乙氧基硅烷3、二丙基氨[双硅三甲氧基]硅烷2。
实施例4：
与实施例1的不同之处在于：
所述胶的原料组成及其重量份比为：制基料1000、甲基三丁酮肟基硅烷40、乙烯基三丁酮肟基硅烷10、催化剂二月桂酸二丁基锡1、硅烷助剂5、炭黑35，所述制基料的组成及重量份比为粘度为20000Pa.s的107胶60、粘度为750Pa.s的107胶10、石英粉30、纳米二氧化硅4，所述硅烷助剂的原料组成及其重量份比为：聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷HSy-S1001-11 20、T型结构的环氧类硅烷HSy301000 6、聚环氧硅烷LMD508 6、二乙氨基甲基二乙氧基硅聚合物3、氨丙基三乙氧基硅烷3、二丙基氨[双硅三甲氧基]硅烷3。

Claims (10)

1.一种道路桥梁用胶，其特征在于：
所述胶的原料组成及其重量份比包括：制基料1000、交联剂40～50、催化剂0.5～1、硅烷助剂30～35，所述制基料的原料组成包括107胶，所述硅烷助剂的原料组成及其重量份比为：聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷15～20、T型结构的环氧类硅烷4～6、聚环氧硅烷4～6、氨甲基类硅烷1～3、氨丙基类硅烷1～3、氨基多交联点硅烷1～3。
2.根据权利要求1所述的一种道路桥梁用胶，其特征在于：所述聚乙烯丙烯-甲氧乙氧基多交联点硅烷为HSy-S1001-1，所述T型结构的环氧类硅烷为HSy301000，所述聚环氧硅烷为LMD508，所述氨甲基类硅烷为二乙氨基甲基二乙氧基硅聚合物，所述氨丙基类硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷，所述氨基多交联点硅烷为二丙基氨[双硅三甲氧基]硅烷。
3.根据权利要求2所述的一种道路桥梁用胶，其特征在于：
所述交联剂包括甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷，所述甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷与预混料的重量份比为35～40:5～10:1000；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
4.根据权利要求2所述的一种道路桥梁用胶，其特征在于：所述107胶由粘度为20000Pa.s的107胶与粘度为750Pa.s的107胶按40～60:10的重量份比组成。
5.根据权利要求2所述的一种道路桥梁用胶，其特征在于：所述制基料的原料组成还包括石英粉、纳米二氧化硅，所述石英粉、纳米二氧化硅与107胶的重量份比为25～30:2～4:60。
6.根据权利要求2所述的一种道路桥梁用胶，其特征在于：所述胶的原料组成还包括炭黑，其与制基料的重量份比为25～35:1000。
7.一种权利要求1所述的道路桥梁用胶的制备方法，其特征在于：
所述制备方法为：先将制基料和交联剂按所需比例混合均匀以得到预混料，再加入硅烷助剂和催化剂混合均匀即可。
8.根据权利要求7所述的一种道路桥梁用胶的制备方法，其特征在于：所述混合在带负压的条件下进行。
9.根据权利要求7所述的一种道路桥梁用胶的制备方法，其特征在于：
所述制基料的原料组成还包括石英粉、纳米二氧化硅，所述石英粉、纳米二氧化硅与107胶的重量份比为25～30:2～4:60；
所述制基料按照以下方法制备得到：
先将107胶、石英粉、纳米二氧化硅按所需比例混合，再于110～130℃下进行脱水处理即可。
10.根据权利要求7所述的一种道路桥梁用胶的制备方法，其特征在于：
所述胶的原料组成还包括炭黑，其与制基料的重量份比为25～35:1000；
所述制备预混料时，炭黑与制基料、交联剂一起混合。
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