CN115537168B - 耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法及其产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐水性双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法及其产品,包括以下步骤:1)将混合醚醇与过量多异氰酸酯反应得预聚体为A组分;2)纤维素进行醚基化、酸性和高压水热降解处理得纤维素醚多元醇低聚物,将纤维素醚多元醇低聚物、化学多元醇醚与玻璃粉末填料、三亚乙基二胺和辛酸铅催化剂、邻苯二甲酸二辛酯搅拌得B组分;3)A组分与B组分按比例混合得双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶。使用纤维素制备建筑密封胶,降低了材料成本和异氰酸酯释放量,玻璃粉填料提高了建筑密封胶耐热性。制备的双组分生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶有良好力学性能和耐水性,能产生良好技术、经济、社会和环保效益。
Description
技术领域
本发明涉及耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法及其产品,属于生物质材料再生利用和建筑材料制备领域。
背景技术
近几十年来,随着我国基础设施建设速度不断加快,以交通运输为代表土木工程行业得到迅速发展。我国新建、改扩建高速公路达12000公里;新建各类机场74个;铁路网总里程达到120000公里,其中高速铁路里程达16000公里以上;大型水电站、跨海大桥、海港码头、海堤、海上钻井平台、海洋浮动核电站、海底隧道、岛礁等基础设施工程也相继动工建设。混凝土材料作为使用范围最广、用量最大的土木工程材料被广泛应用在基础设施建设中。混凝土材料的质量好坏,直接影响基础设施的使用质量和使用寿命,已日益引起广大土木工程领域的技术人员的关注。
研究表明,水泥水化引起的内部温度升高会导致混凝土材料的膨胀;混凝土材料是一种水硬性材料,水泥硬化过程中会产生收缩变形;环境中的温度变化和外力作用,也会导致混凝土内部产生应力引起混凝土结构的破坏。因此,新拌混凝土浇注后必须设置伸缩缝、沉降缝、变形缝以减少混凝土材料内部应力。接缝是混凝土结构的一个重要组成部分,但若接缝处理不当,环境中的水会从接缝处渗入,混凝土中的钢筋发生锈蚀而导致混凝土结构力学性能的损伤。浇注嵌缝密封材料是处理混凝土接缝的不可缺少的步骤。嵌缝密封材料与混凝土结构有很强的粘结能力,能有效防止水分从接缝渗入和杂物挤入。嵌缝密封材料具有低弹性模量、高位移能力和良好弹性恢复的特性,能整体提高混凝土结构的弹塑性、抗拉性和变形位移。嵌缝密封材料还具有耐磨、耐疲劳、耐紫外线,耐酸碱腐蚀与较强的温度稳定性,在高温环境不流淌降解,低温不脆裂脱粘,能较长时间保持材料性能的稳定性等优点。使用嵌缝密封材料能有效提高混凝土抗裂性、维持土木工程长期正常运行,降低土木结构的维修成本。
嵌缝密封材料主要是通过高分子聚合物链发生交联反应,形成三维结构的高分子弹性体而达到对接缝密封、承受接缝形变位移和伸缩应力的作用。目前市场上常用的嵌缝密封材料包括沥青和焦油类密封胶、聚硫类密封胶、硅酮类密封胶、聚氨酯类密封胶。沥青、焦油类密封胶材料弹性较差,不能承受外界环境的剧烈温度变化,高温或短期外界温度变化较大时,会引起沥青和焦油基密封胶材料开裂。此种材料在低温下呈脆性,不能经受地基和被密封结构物振动,沥青和焦油类密封胶在土木工程中使用量有限。而聚硫类密封胶有较高的粘结强度、抗位移和抗撕裂的能力,还具有收缩性小、可低温硫化、湿气渗透性低和耐水、耐溶剂、耐低温等特点。但是,聚硫类密封胶在使用过程中会产生刺鼻的臭味,长期暴露的聚硫密封胶中的硫化剂(MnO2)不断向聚硫密封胶弹性体提供氧原子,导致聚硫密封胶交联密度提高而使密封胶逐渐失去弹性,密封胶表面出现老化和龟裂。同时,聚硫类密封胶经长期紫外辐照会产生硬化脆断,需要不定期进行修补或重新灌缝,使其使用成本较高,难以满足土木工程结构耐久性的要求。硅酮类密封胶分子由硅-氧-硅键构成,其分子链长和键能高,硅酮类密封胶固化时不起泡、弹性复原率高、收缩小,与混凝土结构粘结牢固,耐低温和高温性能好,长期紫外辐照下不会产生脆硬、裂化。但硅酮类密封胶耐油性和抗撕裂性差,不耐磨、不耐穿刺,胶层厚时固化困难,易产生油状的渗析物而污染混凝土。与聚硫类密封胶和硅酮类密封胶相比,聚氨酯类密封胶具有与混凝土界面粘接性能好,伸长率和弹性复原能力大、耐冲击性、耐磨性、低温韧性好、自然环境下使用寿命长的特点。聚氨酯类密封胶的使用价格是硅酮类、聚硫类密封胶的一半和三分之一,近几年来,聚氨酯类密封胶在土木工程领域的应用范围不断扩大。据不完全统计,1985年,美国聚氨酯密封胶产量与硅酮密封胶相差不大,1991年,美国聚氨酯密封胶产量已超过了硅酮密封胶达2.8万吨。1995年,欧洲各国聚氨酯密封胶总产量为10.8万吨。1988-1995年间,日本聚氨酯密封胶产量逐年增加,其产量已超过聚硫密封胶、硅酮密封胶、改性硅酮密封胶总量。20世纪70年代,我国开始引进聚氨酯密封胶产品,2005-2007年,我国聚氨酯密封胶销售量为16-17万吨,2007 年聚氨酯密封胶使用量达到26万吨,2011年全国聚氨酯密封胶消费量创记录达到35万吨,目前聚氨酯密封胶的需求量还在持续增加。
聚氨酯密封胶由含端羟基的聚醚或聚酯二元醇单体与异氰酸酯,在异氰酸酯过量情况下,发生聚合反应得-NCO基团封端的预聚体。然后,在催化剂作用下,含封端-NCO基团预聚体与聚醚多元醇、低分子多元醇扩链剂发生聚合反应,得聚合物分子上连有氨基甲酸酯(-NH-COO-)基团的重复结构单元的高聚物基材。最后,在高聚物基材中加入触变剂、填料、稀释剂、增稠剂、消泡剂、稳定剂和颜料等组分得聚氨酯密封胶。现有聚氨酯密封胶有单组分、双组分两种。单组分聚氨酯密封胶聚合物分子中含有异氰酸基、羟基、脲基等极性基团,具有力学性能和弹性高、耐磨性、低温柔软性好等特点,能
耐环境中的水、油、化学试剂侵蚀、在-80°C低温环境下不变硬、不变脆、不开裂。单组分密封胶使用方便,室温固化后的密封胶膜体积不收缩、与混凝土基材粘接力好、耐震动疲劳性能好。但在低温、低湿环境下使用时,单组分密封胶固化效果较慢,聚氨酯密封胶表面容易发粘。在高温高湿环境下,聚氨酯发生固化反应时,异氰酸酯端基与空气中的水分反应会释放出CO2气体,这导致密封胶本体产生气泡和裂纹。双组分聚氨酯密封胶是在异氰酸酯过剩情况下,异氰酸酯与含羟基聚醚多元醇反应生成预聚物构成“甲组分”,聚醚多元醇、扩链剂、催化剂、填充剂、增塑剂混合构成“乙组分”。在施工过程中,将甲、乙两个组分按比例混合灌入接缝,固化成具有一定强度、变形性大、耐久性好,与基面粘结性良好的密封材料。双组分聚氨酯密封胶,可加热固化也可常温固化,且固化时间比较短,固化过程中不产生CO2气泡,尤其适用于在冬季和湿度高的环境下使用。但双组分聚氨酯密封胶也存在一些不足,例如,双组分聚氨酯密封胶中的异氰酸酯和多元醇均为石化产品,制备过程中游离异氰酸酯释放量大,会对生产工人身体造成伤害。密封胶材料中含有的有毒溶剂会导致严重的环境污染,双组分聚氨酯密封胶材料无法长期耐热,易受紫外线光照出现老化的现象。因此,研究开发出一种与混凝土粘接性好,原材料来源广泛、生产成本低、可生物降解、耐高温、环境友好型的双组分聚氨酯密封胶已成为国内外研究热点。
使用天然生物质材料制备双组分聚氨酯密封胶,可减少双组分聚氨酯密封胶中有机合成化学品多元醇醚的使用量,是实现建筑密封胶产业可持续发展的重要途径。先前研究发现,天然高分子多元醇(麻油、菜籽油、大豆油、木质素)分子中存在大量醇羟基和酚羟基,与常用有机合成的高分子多元醇相比,其化学结构类似。目前已有使用天然生物质材料制备聚氨酯材料的报道。周宏伟等人使用蓖麻油代替有机合成高分子多元醇制备水性聚氨酯材料(纤维素纳米晶复合蓖麻油基水性聚氨酯的制备及性能研究,武汉理工大学,硕士学位论文,2016),定量分析了蓖麻油用量对水性聚氨酯外观、粘度、粒径分布、表面电位、机械稳定性、力学性能、接触角、吸水率、热稳定和耐寒性影响,并且分析了亲水性扩链剂2,2-二羟甲基丙酸含量、异氰酸酯基/-OH比值、软段含量等因素对水性聚氨酯性能的影响。但天然蓖麻油化合物结构复杂,很难有固定结构式来表达其分子构型,其原材料波动大,使用天然蓖麻油制备聚氨酯材料时,过高的蓖麻油取代比例会明显降低聚氨酯材料使用性能。王圣谕尝试在天然木质素分子中引入聚乙二醇长链,将木质素中的酚羟基转化为醇羟基,将改性木质素与异氰酸酯反应合成出木质素基聚氨酯弹性体,探究了木质素用量对聚氨酯材料力学性能、热稳定性和加工性能的影响(木质素基聚氨酯弹性材料的制备及其结构与性能研究,华南理工大学,硕士学位论文,2019),研究发现,在碱木质素分子中引入聚氧乙烯醚长链会导致总羟基量下降、酚醇羟基含量增加,接枝聚氧乙烯醚长链引入可明显改善木质素与聚氨酯基体间的相容性和聚氨酯弹性体柔韧性,制备的木质素基聚氨酯弹性体弹性恢复率超过 93 %。木质素取代有机合成高分子多元醇比例为50 %时,制备出的改性聚氨酯弹性体具有良好的弹性,聚氨酯材料中加入木质素有助于提高聚氨酯弹性体在压缩回弹过程中的能量耗散。但木质素用于改性聚氨酯时,其自身氢键作用强、极易团聚,碱木质素在聚乙二醇材料中难以分散均匀;木质素分子中的羟基含量高,但大都为酚羟基,其空间位阻较大,碱木质素改性聚乙二醇与异氰酸酯的反应活性较低;在规整聚氨酯弹性体的结构中引入结构复杂的木质素,影响了聚氨酯基体完整性并对聚氨酯弹性体物理性能产生影响。寻找其他来源广泛、材料性质稳定、替代比例高、羟基反应活性高的天然生物质高分子多元醇醚取代有机合成高分子多元醇醚制备双组分聚氨酯密封胶已成为国内外研究热点。
纤维素是自然界中储藏量最丰富的天然生物质材料,广泛存在于树木、棉花、麻、谷类植物、高等植物中。据统计,每年全世界植物通过光合作用可制造出1.5×1012吨天然纤维素。近年来,随着人们对于天然高分子材料重视程度的加强,对纤维素及其衍生物进行接枝与功能改性,制备出与合成高分子材料使用性能相近的新材料,已成为纤维素科学中最重要、最活跃的研究领域。纤维素是由D-吡喃葡萄糖环以β-1,4-糖苷键形式,通过C1式构象连接成的线形高分子,纤维素分子上相邻脱水葡萄糖单元在空间上相互扭转成180°,呈现由线性分子构成的环状结构。纤维素分子式为(C6H10O5)n,每个纤维素分子上的碳含量为44.44 %,氢含量为6. 17 %,氧含量为49.39 %。纤维素分子具有多分散性,纤维素分子量及其分布对纤维素材料的物理机械性能和性质有一定的影响。同时纤维素分子链上一端葡萄糖残基中的C4位仲羟基,另一端葡萄糖残基中C1位羟基,很容易转位与氧环上氧的结合,变成开链式的醛基,这有利于纤维素链的规整排列。纤维素分子链上糖苷键对酸很敏感,纤维素与酸溶液接触易断裂发生降解,导致纤维素高聚物的聚合度降低。纤维素分子上葡萄糖重复单元含有三个羟基,分别是C6位上的伯羟基(-CH2OH)和C2、C3位上的仲羟基(-CHOH),纤维素中三个羟基可进行酯化、醚化、磺化、羧基化、交联化、接枝共聚反应,但三个羟基反应能力有所不同。C2、C3位上的仲羟基反应活性比C6位上的伯羟基醚化反应能力更高。根据纤维素分子化学结构特点,对纤维素高聚物分子结构进行改性,可制备出满足性能要求的改性纤维素高分子材料衍生物。
发明内容
发明目的:本发明的第一目的是提供了一种耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,本发明的第二目的是提供了所述制备方法得到的耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的应用。
技术方案:为了实现上述目的,本发明提供了一种耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,包括以下步骤:
1) 将混合醚醇与过量多异氰酸酯反应得A组分;
2) 将纤维素醚多元醇低聚物、多元醇醚、玻璃粉末填料、三亚乙基二胺和辛酸铅催化剂、邻苯二甲酸二辛酯搅拌得B组分;
3) 将A组分与B组分混合得双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶。
其中,步骤1) 中所述A组分的具体制备方法包括如下步骤:将聚醚三醇、聚四氢呋喃醚二醇加入反应容器中升温至95-100℃,在此温度下0.005-0.01MPa真空度下脱水1-2小时得到混合聚醚多元醇溶液,混合聚醚多元醇含水量小于0.05 %后停止抽真空,降温到55-60℃,进行氮气保护,此温度下滴加甲苯二异氰酸酯溶液,然后升温到75-85℃,在异氰酸酯过量情况下,混合聚醚多元醇溶液与甲苯二异氰酸酯聚合反应2-3小时,得双组分聚氨酯建筑密封胶A组分。
本发明还包括所述的耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,步骤1) 中所述的混合醚醇为聚醚三醇和聚四氢呋喃醚二醇,所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯,聚醚三醇与聚四氢呋喃醚二醇的质量比为1/3.5-3.52, 甲苯二异氰酸酯与聚醚三醇和聚四氢呋喃醚二醇的质量比为1/4.88-4.92。
其中,步骤2) 中纤维素醚多元醇低聚物的制备方法包括如下步骤:
2.1) 将纤维素、40 % 氢氧化钠溶液放入反应容器中,快速搅拌16-24小时得到纤维素碱溶液,将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、环氧氯丙烷和丙酮溶液放入反应容器中,加速搅拌混合物得到均一混合物溶液。保持温度在45-50°C,缓慢向纤维素碱溶液中加入均一的混合物溶液,搅拌混合溶液,升高温度到75-80℃,此温度下反应4-5个小时,得纤维素醚多元醇高聚物溶液;
2.2) 调节纤维素醚多元醇高聚物溶液pH为1-2,保持温度在75- 80℃持续搅拌3-4小时,冷却到室温,在密封情况下,195-200℃高温下进行高压热解反应2-3小时,抽滤,去除不溶物得到纤维素醚多元醇低聚物。
其中,步骤2.1) 中所述纤维素和40 %氢氧化钠溶液的质量比为1/5,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与环氧氯丙烷的质量比为1.58-1.60/1,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷与丙酮溶液的质量比为1/50。纤维素碱溶液与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷混合溶液的质量比为103-109/1。
其中,步骤2) 中B组分的制备方法包括如下步骤:将聚丙二醇醚、纤维素醚多元醇低聚物、邻苯二甲酸二辛酯、磨细废弃玻璃粉末、三亚乙基二胺和辛酸铅复合催化剂加入反应容器中,在0.05-0.01MPa真空度和温度25-30℃下,真空脱水2-3小时,解除真空后,混合物降温至20-30℃作为B组分。
其中,所述磨细废弃玻璃粉末的制备方法包括:将废弃玻璃分拣、清洗、晾干、粉碎、球磨,过筛,去除杂质与形状不规则的废弃玻璃颗粒,得磨细废弃玻璃粉,所述磨细废弃玻璃粉末平均粒径7-8 μm。
其中,所述聚丙二醇醚与纤维素醚多元醇低聚物的质量比为0.179-0.188/1,聚丙二醇醚和纤维素醚多元醇低聚物为B组分总量(重量比)的0.43-0.45。磨细废弃玻璃粉末为B组分总量(重量比)的0.47-0.48。邻苯二甲酸二辛酯为B组分总量(重量比)的7.8-8.0 %。三亚乙基二胺和辛酸铅复合催化剂为B组分总量(重量比)的0.63-0.65 %, 三亚乙基二胺/辛酸铅重量比4:6。
其中,步骤3)中A组分和B组分的质量比为1/3-1/6。
本发明内容还包括所述的制备方法得到的耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶。
综上,本发明中通过采用纤维素改性制备建筑密封胶,降低了材料成本和游离异氰酸酯释放量,实现了建筑密封胶生产的绿色环保。采用废弃玻璃粉填料提高了建筑密封胶耐热性,降低了建筑密封胶吸水性与起泡性。制备出的双组分生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶有良好力学性能和耐水性。
具体地,本发明提供了一种耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,包括以下步骤:
(1) 将聚醚三醇、聚四氢呋喃醚二醇放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的反应容器中,升温至95-100℃,在此温度和0.005-0.01MPa真空度下脱水1-2小时,混合聚醚多元醇含水量小于0.05 %后停止抽真空,降温到55- 60 °C,进行氮气保护。此温度下滴加甲苯二异氰酸酯溶液,加完甲苯二异氰酸酯溶液,升温到75-85℃,在异氰酸酯过量情况下,混合聚醚多元醇溶液与甲苯二异氰酸酯聚合反应2-3 小时,得双组分聚氨酯建筑密封胶A组分。
(2) 将纤维素、40 % 氢氧化钠溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的反应容器中,快速搅拌16-24小时,纤维素溶解在碱溶液中。将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、环氧氯丙烷和丙酮溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的反应容器中,加速搅拌混合物,使得2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷溶解在丙酮中成均一混合物溶液。保持温度在45-50℃,缓慢向纤维素碱溶液加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷混合物,20-30分钟内加完,搅拌混合溶液,升高温度到75-80℃,此温度下反应4-5个小时,纤维素高聚物分子C2、C3位上仲羟基进行醚基化反应,得纤维素醚多元醇高聚物溶液。
(3) 加入稀硫酸调节纤维素醚多元醇高聚物溶液pH为1-2,保持温度在75-80℃,持续搅拌纤维素醚多元醇高聚物溶液3-4小时,纤维素醚多元醇高聚物发生酸性降解。将纤维素醚多元醇溶液冷却到室温,放入聚四氟乙烯罐置于不锈钢高压反应容器中,在密封情况下,195-200℃高温下进行高压热解反应2-3小时。将纤维素醚多元醇低聚物溶液从高压反应釜中取出进行抽滤,去除纤维素醚多元醇低聚物溶液中的不溶物
(4) 废弃玻璃分拣、清洗、晾干、粉碎、球磨,通过0.6 mm圆孔筛,去除杂质与形状不规则的废弃玻璃颗粒,得磨细废弃玻璃粉。磨细废弃玻璃粉放置48小时后。使用激光粒度仪检测磨细废弃玻璃粉的颗粒尺寸,控制磨细废弃玻璃粉末平均粒径7-8 μm。
(5) 将聚丙二醇醚、纤维素醚多元醇低聚物、邻苯二甲酸二辛酯、磨细废弃玻璃粉末、三亚乙基二胺和辛酸铅复合催化剂加入搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的反应容器中,在0.05-0.01MPa真空度和温度25-30°C下,真空脱水2-3小时。解除真空后,混合物降温至20-30℃作为B组分,B组分装入密封容器中,放置于20-25℃条件下备用;
(6) 按质量比称取A组分、B组分装入带有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的反应容器中,A组分、B组分混合搅拌10-15分钟,得到具有一定的粘度和流动性的灰色的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶。
本发明内容还包括将该双组分聚氨酯密封胶浇筑填入“工”字型砂浆试件试模空腔处,保持试模表面平整,将连接有建筑砂浆基材的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶试样放在温度为(20 ± 5) ℃、湿度(60 ±5) %的试验室环境下养护2天。然后在规定龄期里,对天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的拉伸强度、伸长率、弹性模量和长期耐水性进行测定。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下显著优点:
(1) 使用纤维素醚多元醇低聚物部分替代合成化学品多元醇醚制备双组分聚氨酯建筑密封胶,消耗了天然纤维素材料,拓宽了天然纤维素高分子材料应用领域,降低了双组分聚氨酯建筑密封胶制备过程中聚醚多元醇原材料使用成本。按照本发明实施例1的方法每生产一吨此种天然生物质纤维素改性双组分聚氨酯建筑密封胶,可节约合成化学品聚醚多元醇原材料费用78元。
(2) 制备此种双组分聚氨酯建筑密封胶还降低了生产过程中的游离异氰酸酯的释放量,减少了生产过程对环境与人体的健康的负面影响,实现了双组分聚氨酯建筑密封胶生产过程的绿色环保。
(3) 与传统的双组分聚氨酯建筑密封胶中使用石粉、碳酸钙、钛白粉、白土、陶土、炭黑作为填料相比,废弃玻璃粉作为天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的填料,减少了填料使用成本,按照本发明实施例1的方法每生产一吨此种天然生物质纤维素改性双组分聚氨酯建筑密封胶,可平均节约填料使用费用14.5元。
(4) 废弃玻璃粉填料的使用还提高了双组分聚氨酯建筑密封胶产品的耐热性。废弃玻璃粉填料和耐水催化剂共同作用降低了双组分聚氨酯建筑密封胶的吸水性与起泡性,减少了双组分聚氨酯建筑密封胶中吸水剂的添加。按照本发明实施例1的方法每吨此种天然生物质纤维素改性双组分聚氨酯建筑密封胶,可节约吸水剂使用费用5.67元。
(5) 在相同密封胶A组分、B组分用量情况下,此种双组分改性生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶具有比传统聚氨酯建筑密封胶更佳的拉伸强度、弹性模量、断裂强度、断裂伸长率、长期耐水性。
综上所述,按照本发明实施例1的方法,以每年生产此种双组分改性生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶2000吨计,原材料费用可节约18.5万元,减少生产设备投资费用、简化流程和生产时间可带来2.6万元的经济效益。生产2000吨双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶,可节省吸水剂使用费11.34万元。每年生产2000吨双组分改性生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶共可产生32.44万元的经济效益。
附图说明
图1为双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备流程图;
图2为预聚体(A组分)中-NCO含量随反应时间变化;
图3为不同A组分/B组分比例下,两种双组分聚氨酯建筑密封胶的拉伸强度;
图4为不同A组分/B组分比例下,两种双组分聚氨酯建筑密封胶的拉伸伸长率;
图5为不同A组分/B组分比例下,两种双组分聚氨酯建筑密封胶的弹性模量;
图6为相同A组分/B组分比例下,两种双组分聚氨酯建筑密封胶的长期耐水性。
实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
采用本发明所描述的方法生产出一吨双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶,进行双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶应用研究,与相同A组分/B组分比例下的传统聚氨酯建筑密封胶的性能进行比较。
本发明原材料的准备:聚醚三醇(N330,重均分子量5000,工业级)为天津大沽化工有限公司生产;聚四氢呋喃醚二醇(PTMG3000,重均分子量3000,工业级)为韩国PTG公司生产;甲苯二异氰酸酯(TDI,工业级)为德国拜耳公司生产;棉纤维素(纤维素平均聚合度为2700,重均分子量43.89万)为湖北省祥泰纤维素有限公司产品;氢氧化钠(工业级)为河北沧州鑫诚化工产品有限公司生产;2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(工业级,纯度95 %)为上海麦克林生化科技有限公司生产;环氧氯丙烷(工业级,纯度99 %)为扬州巨邦化工有限公司生产;丙酮(工业级,纯度99 %)为苏州嘉鼎化学科技有限公司生产;稀硫酸(工业级,浓度30%)为扬州市华富化工有限公司生产;聚丙二醇醚(N-220,重均分子量3500,工业级)为山东蓝星东大化工有限责任公司生产;邻苯二甲酸二辛酯(工业级,纯度97 %)为山东科兴化工有限责任公司生产;三亚乙基二胺(工业级)为东莞广思远聚氨酯材料有限公司生产;辛酸铅(工业级)为宁波亿诺化学品有限公司生产。
实施例1 双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备
1、双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶A组分的制备
将37.75 kg的聚醚三醇和132.5 kg的聚四氢呋喃醚二醇放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中。升温至95℃,在此温度和0.0095 MPa真空度下真空脱水2小时,混合聚醚多元醇含水量为0.017 %时停止抽真空,降低体系温度到60℃,通入氮气进行保护,此温度下缓慢滴加34.67 kg的甲苯二异氰酸酯溶液。加完甲苯二异氰酸酯溶液后,升高温度到80℃,在异氰酸酯过量情况下,混合聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯聚合反应3小时,预聚体的-NCO含量随反应时间变化如图2所示。反应完全后得198.52 kg的-NCO含量为7.27 %的聚氨酯预聚体,作为双组分聚氨酯建筑密封胶A组分。图2中可看出,随着聚合反应时间增加,双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶预聚体中的-NCO含量不断降低。进一步延长聚合反 应时间,预聚体中的-NCO含量缓慢减少,混合聚醚多元醇溶液与甲苯二异氰酸最佳反应时间为3小时。
2、双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶B组分的制备
2.1. 纤维素醚多元醇高聚物的准备
将180 kg絮状棉纤维素和900 kg 40 %浓度的氢氧化钠溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,快速搅拌24小时,使得絮状棉纤维素溶解在氢氧化钠溶液中成均一的纤维素溶液。将0.120 kg的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、0.075 kg的环氧氯丙烷和9.75 kg的丙酮溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,加速搅拌混合物使2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷充分溶解在丙酮中成均一混合物溶液。保持温度在50℃,分批分次缓慢向1080 kg纤维素溶液加入9.945 kg的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷混合物溶液,25分钟内加完。加速搅拌溶液,升温到80℃,此温度下反应5个小时。纤维素高聚物分子C2、C3位上仲羟基进行醚基化反应,得1088.93 kg的纤维素醚多元醇高聚物溶液。
2.2. 纤维素醚多元醇低聚物的准备
将1050 kg纤维素醚多元醇高聚物溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,加入96.5 kg稀硫酸调节纤维素醚多元醇高聚物溶液pH为1.54,保持体系温度在80℃,持续搅拌纤维素醚多元醇高聚物溶液4小时,纤维素醚多元醇高聚物发生酸性降解。纤维素醚多元醇溶液冷却到室温,放入聚四氟乙烯罐置于不锈钢高压反应釜中,在密封情况下在200℃高温下进行高压热解反应3小时。将纤维素醚多元醇低聚物溶液从高压反应釜中取出进行抽滤,去除纤维素醚多元醇低聚物溶液中不溶物,得868.7 kg纤维素醚多元醇低聚物。
2.3. 磨细废弃玻璃粉末填料的准备
将废弃棕色玻璃饮料瓶进行分拣、清洗、晾干、粉碎处理后,废弃玻璃颗粒通过5mm方孔筛,将废弃玻璃砂放入容积为10L球磨机中以40转/分钟速度球磨40分钟,通过0.6mm圆孔筛,去除杂质与形状不规则的废弃玻璃颗粒,得磨细废弃玻璃粉末。磨细废弃玻璃粉放置48小时后,使用激光粒度仪检测磨细废弃玻璃粉末的颗粒尺寸,得磨细废弃玻璃粉末平均粒径7.126 μm。
2.4. 双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶B组分的准备
将61.5 kg聚丙二醇醚、341.2 kg纤维素醚多元醇低聚物、71.2 kg邻苯二甲酸二辛酯、432.5 kg磨细废弃玻璃粉末、5.86 kg三亚乙基二胺和辛酸铅(三亚乙基二胺:辛酸铅重量比4:6)复合催化剂加入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,在0.087MPa真空度和25℃温度下,真空脱水3小时,解除真空状态后,将混合物降低到室温,作为B组分。将859.8 kg的B组分装入密封容器中,放置于23℃条件下备用。
3、双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备
将165 kg的A组分和825 kg的B组分放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的反应釜中混合搅拌15分钟,得粘度为36.89 mPa·S的灰棕色的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶。
实施例2 双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备
1、双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶A组分的制备
将37.80 kg的聚醚三醇和133.0 kg的聚四氢呋喃醚二醇放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中。升温至95℃,在此温度和0.0087 MPa真空度下真空脱水2小时,混合聚醚多元醇含水量小于0.032 %时停止抽真空,降低体系温度到60℃,通入氮气进行保护,此温度下缓慢滴加35.0 kg的甲苯二异氰酸酯溶液。加完甲苯二异氰酸酯溶液后,升高温度到85℃,在异氰酸酯过量情况下,混合聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯聚合反应3小时。反应完全后得200.79 kg的-NCO含量为7.31 %的聚氨酯预聚体,作为双组分聚氨酯建筑密封胶A组分。
2、双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶B组分的制备
2.1. 纤维素醚多元醇高聚物的准备
将180 kg絮状棉纤维素和900 kg 40 %浓度的氢氧化钠溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,快速搅拌21小时,使得絮状棉纤维素溶解在氢氧化钠溶液中成均一的纤维素溶液。将0.125 kg的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、0.079 kg的环氧氯丙烷和10.2 kg的丙酮溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,加速搅拌混合物使2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷充分溶解在丙酮中成均一混合物溶液。保持温度在50℃,分批分次缓慢向1080 kg纤维素溶液加入10.4 kg的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷混合物溶液,25分钟内加完。加速搅拌溶液,升温到80℃,此温度下反应5个小时。纤维素高聚物分子C2、C3位上仲羟基进行醚基化反应,得1087.93 kg的纤维素醚多元醇高聚物溶液。
2.2. 纤维素醚多元醇低聚物的准备
将1050 kg纤维素醚多元醇高聚物溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,加入97.5 kg稀硫酸调节纤维素醚多元醇高聚物溶液pH为1.23,保持体系温度在80℃,持续搅拌纤维素醚多元醇高聚物溶液4小时,纤维素醚多元醇高聚物发生酸性降解。纤维素醚多元醇溶液冷却到室温,放入聚四氟乙烯罐置于不锈钢高压反应釜中,在密封情况下在200℃高温下进行高压热解反应3小时。将纤维素醚多元醇低聚物溶液从高压反应釜中取出进行抽滤,去除纤维素醚多元醇低聚物溶液中不溶物,得873.5 kg纤维素醚多元醇低聚物。
2.3. 磨细废弃玻璃粉末填料的准备
将废弃棕色玻璃饮料瓶进行分拣、清洗、晾干、粉碎处理后,废弃玻璃颗粒通过5mm方孔筛,将废弃玻璃砂放入容积为10L球磨机中以40转/分钟速度球磨40分钟,通过0.6mm圆孔筛,去除杂质与形状不规则的废弃玻璃颗粒,得磨细废弃玻璃粉末。磨细废弃玻璃粉放置48小时后,使用激光粒度仪检测磨细废弃玻璃粉末的颗粒尺寸,得磨细废弃玻璃粉末平均粒径7.089 μm。
2.4. 双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶B组分的准备
将64.8 kg聚丙二醇醚、345.3 kg纤维素醚多元醇低聚物、74.5 kg邻苯二甲酸二辛酯、445.5 kg磨细废弃玻璃粉末、5.97 kg三亚乙基二胺和辛酸铅(三亚乙基二胺:辛酸铅重量比4:6)复合催化剂加入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,在0.072MPa真空度和25℃温度下,真空脱水3小时,解除真空状态后,将混合物降低到室温,作为B组分。将859.8 kg的B组分装入密封容器中,放置于20℃条件下备用。
3、双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备
将168 kg的A组分和840 kg的B组分放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的反应釜中混合搅拌15分钟,得粘度为36.87 mPa·S的灰棕色的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶。
实施例3 双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备
1、双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶A组分的制备
将37.77 kg的聚醚三醇和132.85kg的聚四氢呋喃醚二醇放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中。升温至95℃,在此温度和0.0085 MPa真空度下真空脱水2小时,混合聚醚多元醇含水量为0.023 %时停止抽真空,降低体系温度到60℃,通入氮气进行保护,此温度下缓慢滴加34.69kg的甲苯二异氰酸酯溶液。加完甲苯二异氰酸酯溶液后,升高温度到80℃,在异氰酸酯过量情况下,混合聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯聚合反应3小时,反应完全后得201.42kg的-NCO含量为7.53 %的聚氨酯预聚体作为双组分聚氨酯建筑密封胶A组分。
2、双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶B组分的制备
2.1. 纤维素醚多元醇高聚物的准备
将180 kg絮状棉纤维素和900 kg 40 %浓度的氢氧化钠溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,快速搅拌22小时,使得絮状棉纤维素溶解在氢氧化钠溶液中成均一的纤维素溶液。将0.122 kg的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、0.077 kg的环氧氯丙烷和9.95 kg的丙酮溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,加速搅拌混合物使2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷充分溶解在丙酮中成均一混合物溶液。保持温度在60℃,分批分次缓慢向1080 kg纤维素溶液加入10.15 kg的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷混合物溶液,25分钟内加完。加速搅拌溶液,升温到80℃,此温度下反应5个小时。纤维素高聚物分子C2、C3位上仲羟基进行醚基化反应,得1087.56 kg的纤维素醚多元醇高聚物溶液。
2.2. 纤维素醚多元醇低聚物的准备
将1050 kg纤维素醚多元醇高聚物溶液放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,加入97.3 kg稀硫酸调节纤维素醚多元醇高聚物溶液pH为1.17,保持体系温度在80℃,持续搅拌纤维素醚多元醇高聚物溶液4小时,纤维素醚多元醇高聚物发生酸性降解。纤维素醚多元醇溶液冷却到室温,放入聚四氟乙烯罐置于不锈钢高压反应釜中,在密封情况下在200°C高温下进行高压热解反应3小时。将纤维素醚多元醇低聚物溶液从高压反应釜中取出进行抽滤,去除纤维素醚多元醇低聚物溶液中不溶物,得870.13 kg纤维素醚多元醇低聚物。
2.3. 磨细废弃玻璃粉末填料的准备
将废弃棕色玻璃饮料瓶进行分拣、清洗、晾干、粉碎处理后,废弃玻璃颗粒通过5mm方孔筛,将废弃玻璃砂放入容积为10L球磨机中以40转/分钟速度球磨40分钟,通过0.6 mm圆孔筛,去除杂质与形状不规则的废弃玻璃颗粒,得磨细废弃玻璃粉末。磨细废弃玻璃粉放置48小时后,使用激光粒度仪检测磨细废弃玻璃粉末的颗粒尺寸,得磨细废弃玻璃粉末平均粒径7.341 μm。
2.4. 双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶B组分的准备
将63.2 kg聚丙二醇醚、343.9 kg纤维素醚多元醇低聚物、73.7 kg邻苯二甲酸二辛酯、433.8 kg磨细废弃玻璃粉末、5.93 kg三亚乙基二胺和辛酸铅(三亚乙基二胺:辛酸铅重量比4:6)复合催化剂加入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管反应釜中,在0.069MPa真空度和22℃温度下,真空脱水3小时,解除真空状态后,将混合物降低到室温,作为B组分。将861.5kg的B组分装入密封容器中,放置于24℃条件下备用。
3、双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备
将162 kg的A组分和810 kg的B组分放入装有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的反应釜中混合搅拌15分钟,得粘度为36.17 mPa·S的灰棕色的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶。
实施例4 按实施例1制备的双组分聚氨酯建筑密封胶性能检测
1、建筑砂浆基材的制备
本试验所用水泥是江苏泰州海螺水泥厂生产的P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥。南京内秦淮河的河砂作为细骨料,细骨料的细度模数2.51,含泥量0.8 %。拌和水为自来水。每立方米建筑砂浆材料中水:细骨料:水泥= 0.42:2:1,每方建筑砂浆中水泥用量为706 kg/m3。将水泥和河砂细骨料的放入装有搅拌器中以30转/分钟搅拌速度混合2分钟。将拌和水加到搅拌器中,在30转/分钟搅拌速度下继续搅拌2分钟,为避免建筑砂浆浆体在容器底部层积,需使用铁铲对砂浆浆体进行人工搅拌2次。将建筑砂浆浆体在60转/分钟的搅拌速度下加速拌合2分钟。取新拌砂浆进行建筑砂浆初始流动度检测,建筑砂浆试样的初始流动度为67.5 mm。将新拌建筑砂浆浇筑到75 mm × 25 mm × 12 mm 试模中,放置在室内(温度25°C,湿度55- 65 %) 24小时后,试样被从试模移除并放置在温度为20℃,湿度为90 ± 5 %养护室中养护28天,得75 mm × 25 mm × 12 mm建筑砂浆基材。
2、双组分聚氨酯建筑密封胶性能检测试样制备
将尺寸为75 mm × 25 mm × 12 mm建筑砂浆基材放入“工”字型试件试模中,对水泥砂浆基材粘结面进行预处理后,将双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的A组分与B组分按不同的比例(1/3, 1/4, 1/5, 1/6)混合并均匀填入“工”字型试件试模空腔处。将连接有建筑砂浆基材的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶(Cellulose-SP)试样放在温度为(20 ± 5) ℃、湿度(60 ± 5) %的试验室环境下养护2天后,进行建筑密封胶的拉伸强度、伸长率、弹性模量和长期耐水性测试。与按相同A组分与B组分(1/3, 1/4, 1/5, 1/6)比例制备的传统双组分聚氨酯建筑密封胶(N-SP)进行性能比较。
3、双组分聚氨酯建筑密封胶性能检测方法
3.1、拉伸强度、拉伸伸长率
建筑密封胶的拉伸粘结性能按国家标准GB/T13477.8-2000《建筑密封材料试验方法:第8部分:拉伸粘结性测试方法》进行测试,使用电子式万能试验机以50 mm/min的拉伸速度对“工字型”试样进行加载,测定实施例1制备的双组分聚氨酯建筑密封胶试样与传统的双组分聚氨酯建筑密封胶的拉伸强度和拉伸伸长率。试样拉伸断裂过程中最大拉伸应力为拉伸强度,试样的最大拉伸长度与试样原始长度比值定义为拉伸伸长率。在A组分/B组分比例为(1/3,1/4,1/5,1/6)时,两种双组分聚氨酯建筑密封胶的拉伸强度的测试结果参见图3,拉伸伸长率参见图4,从图3中可看出,随着A组分/B组分的比例增加,两种双组分聚氨酯建筑密封胶的拉伸强度都有所下降。在相同A组分/B组分比例下,天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶有比传统聚氨酯建筑密封胶更好的拉伸强度。从图4中可看出,随着A组分/B组分的比例增加,两种双组分聚氨酯建筑密封胶的拉伸伸长率都有所改善。在相同A组分/B组分比例下,天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶有比传统的聚氨酯建筑密封胶更大的拉伸伸长率。
3.2、弹性模量
使用上述的电子式万能试验机测试实施例1制备的双组分聚氨酯建筑密封胶试样与传统的双组分聚氨酯建筑密封胶试样的弹性模量,在5 mm/min 拉伸速率下记录拉伸过程中的力和位移,绘制应力-应变曲线,取应力-应变曲线中前1/3的线性部分,计算得两种建筑密封胶弹性模量。其结果参见图5。从图5中可看出,随着A组分/B组分的比例增加,两种双组分聚氨酯建筑密封胶的弹性模量都有所改善。在相同A组分/B组分比例下,天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶有比传统聚氨酯建筑密封胶更大的弹性模量。
3.3、长期耐水性
将建筑密封胶A组分与B组分按1/5比例混合均匀填入“工”字型试件试模空腔处。在养护2天后,将“工字型”建筑密封胶试样放置于(23 ± 2) ℃水中浸泡0,4,15,30天。在规定时间里取出试件,按国家标准GB/T 13477.9-2002《建筑密封材料试验方法第9部分:浸水后拉伸粘结性的测试》测试实施例1制备的双组分聚氨酯建筑密封胶试样与传统的双组分聚氨酯建筑密封胶的拉伸强度、拉伸伸长率,以评价建筑密封胶的长期耐水性。其结果参见图6。从图6中可看出,随水浸泡时间增加,两种双组分聚氨酯建筑密封胶的拉伸强度、拉伸伸长率都有所降低。相同水浸泡时间里,天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶有比传统聚氨酯建筑密封胶更大的拉伸强度和拉伸伸长率。这说明天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶有比传统聚氨酯建筑密封胶更佳的耐水性。
Claims (7)
1.一种耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)A组分的具体制备方法包括如下步骤:将聚醚三醇、聚四氢呋喃醚二醇加入反应容器中升温至95-100℃,在此温度下0.005-0.01MPa真空度下脱水1-2小时得到混合聚醚多元醇溶液,混合聚醚多元醇含水量小于0.05 %后停止抽真空,降温到55-60℃,进行氮气保护,此温度下滴加甲苯二异氰酸酯溶液,然后升温到75-85℃,在异氰酸酯过量情况下,混合聚醚多元醇溶液与甲苯二异氰酸酯聚合反应2-3小时,得双组分聚氨酯建筑密封胶A组分;
2)B组分的制备方法包括如下步骤:将聚丙二醇醚、纤维素醚多元醇低聚物、邻苯二甲酸二辛酯、磨细废弃玻璃粉末、三亚乙基二胺和辛酸铅复合催化剂加入反应容器中,在0.05-0.01MPa真空度和温度25-30℃下,真空脱水2-3小时,解除真空后,混合物降温至20-30℃作为B组分;
纤维素醚多元醇低聚物的制备方法包括如下步骤:
2.1)将纤维素、40 %氢氧化钠溶液放入反应容器中,快速搅拌16-24小时得到纤维素碱溶液,将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、环氧氯丙烷和丙酮溶液放入反应容器中,加速搅拌混合物得到均一的混合物溶液,保持温度在45-50℃,缓慢向纤维素碱溶液中加入均一的混合物溶液,搅拌混合溶液,升高温度到75-80℃,此温度下反应4-5个小时,得纤维素醚多元醇高聚物溶液;
2.2)调节纤维素醚多元醇高聚物溶液pH为1-2,保持温度在75-80℃持续搅拌3-4小时,纤维素醚多元醇高聚物发生酸性降解,冷却到室温,在密封情况下,195-200℃高温下进行高压热解反应2-3小时,抽滤,去除不溶物得到纤维素醚多元醇低聚物;
3)将A组分与B组分混合得双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶。
2.根据权利要求1所述的耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,其特征在于,步骤1)中混合所述聚醚三醇和聚四氢呋喃醚二醇的质量比为1/3.5-3.52,所述甲苯二异氰酸酯与混合聚醚多元醇质量比为1/4.88- 4.92。
3.根据权利要求1所述的耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,其特征在于,步骤2.1)中所述纤维素和40 % 氢氧化钠溶液的质量比为1/5,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与环氧氯丙烷的质量比为1.58-1.60 /1,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和环氧氯丙烷与丙酮溶液的质量比为1/50,所述纤维素碱溶液与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、环氧氯丙烷混合溶液的质量比为103-109/1。
4.根据权利要求1所述的耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,其特征在于,所述磨细废弃玻璃粉末的制备方法包括:将废弃玻璃分拣、清洗、晾干、粉碎、球磨,过筛,去除杂质与形状不规则的废弃玻璃颗粒,得磨细废弃玻璃粉末,所述磨细废弃玻璃粉末平均粒径7-8 μm。
5.根据权利要求1所述的耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,其特征在于,所述聚丙二醇醚与纤维素醚多元醇低聚物的质量比为0.179-0.188/1,所述聚丙二醇醚和纤维素醚多元醇低聚物占B组分总重量的0.44-0.45,所述磨细废弃玻璃粉末占B组分总重量的0.47-0.48,所述邻苯二甲酸二辛酯占B组分总重量的7.8-8.0 %、所述三亚乙基二胺和辛酸铅复合催化剂占B组分总重量的0.63-0.65 %,所述三亚乙基二胺与辛酸铅的重量比为4:6,B组分所有原料不超过100%。
6.根据权利要求1所述的耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶的制备方法,其特征在于,步骤3)中A组分和B组分的质量比为1/3-1/6。
7.权利要求1-6任一项所述的制备方法得到的耐水性的双组分天然生物质纤维素基聚氨酯建筑密封胶。
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