本發(fā)明屬于密封膠技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種可低溫固化的雙組份硅烷改性聚醚密封膠及其制備方法。該密封膠可廣泛用于土木建筑業(yè)、交通運輸業(yè)、混凝土預制件等建材的連接及施工縫的填充密封,高級道路、橋梁、飛機跑道、地下管道、接頭處的連接密封以及隧道和建筑物的伸縮縫與變形縫。
背景技術(shù):
單組分硅烷改性聚醚密封膠由于綜合了有機硅與聚氨酯的特點,具有不含異氰酸酯、無需底涂、可噴涂、耐候等性能,近年來國內(nèi)發(fā)展迅速,在汽車制造、建筑、風力發(fā)電等領(lǐng)域開始批量使用,技術(shù)也日趨成熟。但隨著用膠廠家生產(chǎn)工藝的優(yōu)化,對膠粘劑的需求也不斷變化,例如,當四季溫度變化時,膠的固化性能要求保持一致,對提高生產(chǎn)節(jié)奏的要求越來越迫切。
因此在低溫下(5℃)也可快速固化,并且具有良好施膠工藝性和貯存穩(wěn)定性的雙組分硅烷改性聚醚密封膠越來越受到市場的青睞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種可低溫固化雙組份硅烷改性聚醚密封膠及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下:一種可低溫固化雙組份硅烷改性聚醚密封膠,包括A組分和B組分,其特征在于:所述A組分包括以下重量百分比的原料反應(yīng)得到:
25~60%的有機硅改性聚醚基料、5~40%的增塑劑、28~63%的碳酸鈣、2~20%的炭黑、1~4%的除水劑、2~10%的偶聯(lián)劑、1~3%的光穩(wěn)定劑和1~3%的紫外線吸收劑;
所述B組分由包括以下重量百分比的原料反應(yīng)得到:49~89%增塑劑、10~50%碳酸鈣和1~12%蒸餾水;
所述的除水劑為硅烷偶聯(lián)劑A151和或A171,所述的偶聯(lián)劑為KH-540、KH-550、KH-560、KH-570、KH-602、KH-792和JH-A118中的任意一種或者幾種的組合。
一種可低溫固化雙組份硅烷改性聚醚密封膠的方法,其特征在于:步驟如下,
A組分由下述方法制成:
第一步、將重量百分比分別為25~60%的有機硅改性聚醚基料、5~40%的增塑劑及1~4%的除水劑加入行星攪拌機中,在常溫條件下攪拌5~20分鐘,攪拌速率為30~50r/min,得到混合料;
第二歩、隨后向第一步混合料中加入重量百分比分別為28~63%的碳酸鈣、2~20%的炭黑、1~3%的光穩(wěn)定劑和1~3%的紫外線吸收劑,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,攪拌速率為30~50r/min,分散速率為500~1000r/min,得到混合物料;
第三步、最后向第二歩反應(yīng)過的混合物料中添加重量百分比為2~10%的偶聯(lián)劑,真空攪拌3~15分鐘后,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL的雙管中;
B組分由下述方法制成:
將重量百分比分別為49~89%的增塑劑、10~50%的碳酸鈣及1~12%的蒸餾水加入行星攪拌機中,攪拌速率為30~50r/min,分散速率為500~1000r/min,真空攪拌5~20分鐘后,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL雙管中,控制攪拌過程中物料溫度不超過40℃。
本發(fā)明的優(yōu)點:1、本發(fā)明采用α-硅烷封端的硅烷改性聚醚預聚物為基料,制膠過程無需添加有機錫催化劑、無需加熱活化、填料無需預先干燥、混合過程中無需隨時檢測體系水分含量,無危險和無有害物質(zhì)加入或釋放。采用常溫工藝,不需要高溫除水,生產(chǎn)效率高,節(jié)能環(huán)保。
2、本發(fā)明采用高分子聚醚多元醇作為增塑劑,不含有機溶劑和鄰苯二甲酸鹽化合物、不含游離-NCO基團和有機錫化合物,研制的雙組份濕氣固化密封膠,環(huán)保無氣味,施工性好,不污染周邊基材。
3、本發(fā)明對于終端用戶,具有良好的施膠工藝性和貯存穩(wěn)定性,在低溫下(5℃)也可快速固化,固化充分,固化過程中也無有害氣體的排放,而且無氣泡,強度快速建立;不含NCO和有機溶劑;無需底涂,能與多數(shù)基材具有很好的粘結(jié)相容性。
總之,該雙組分硅烷改性聚醚密封膠產(chǎn)品具有低VOC,環(huán)境友好,耐水、耐候,高彈性,粘結(jié)性能優(yōu)異,基材適應(yīng)性廣,表面可涂飾,對基材無污染,工藝簡單。
具體實施方式
一種可低溫固化雙組份硅烷改性聚醚密封膠,包括A組分和B組分,A組分包括以下重量百分比的原料反應(yīng)得到:
25~60%的有機硅改性聚醚基料、5~40%的增塑劑、28~63%的碳酸鈣、2~20%的炭黑、1~4%的除水劑、2~10%的偶聯(lián)劑、1~3%的光穩(wěn)定劑和1~3%的紫外線吸收劑。
B組分由包括以下重量百分比的原料反應(yīng)得到:49~89%增塑劑、10~50%碳酸鈣和1~12%蒸餾水;
除水劑為硅烷偶聯(lián)劑A151和或A171,所述的偶聯(lián)劑為KH-540、KH-550、KH-560、KH-570、KH-602、KH-792和JH-A118中的任意一種或者幾種的組合。
有機硅改性聚醚基料為α-硅烷封端的硅烷改性聚醚預聚體,其結(jié)構(gòu)式為
或上述兩種的混合物,其中R和R’為C1~C6的烴基;n是0或者1;x是1~6的整數(shù)倍;m是10~1000的整數(shù)。
增塑劑為分子量在600以上的高分子聚醚多元醇,其結(jié)構(gòu)式為
或上述兩者的混合物,其中n是10~250的整數(shù)。
光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑234、292、622、770、776和788中的任意一種或者幾種的組合。
紫外線吸收劑為UV-320、UV-326、UV-327、UV-328、UV-329和UV-770中的任意一種或者幾種的組合。
一種可低溫固化雙組份硅烷改性聚醚密封膠的方法,步驟如下:
A組分由下述方法制成:
第一步、將重量百分比分別為25~60%的有機硅改性聚醚基料、5~40%的增塑劑及1~4%的除水劑加入行星攪拌機中,在常溫條件下攪拌5~20分鐘,攪拌速率為30~50r/min,得到混合料。
第二歩、隨后向第一步混合料中加入重量百分比分別為28~63%的碳酸鈣、2~20%的炭黑、1~3%的光穩(wěn)定劑和1~3%的紫外線吸收劑,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,攪拌速率為30~50r/min,分散速率為500~1000r/min,得到混合物料。
第三步、最后向第二歩反應(yīng)過的混合物料中添加重量百分比為2~10%的偶聯(lián)劑,真空攪拌3~15分鐘后,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL的雙管中。
B組分由下述方法制成:
將重量百分比分別為49~89%的增塑劑、10~50%的碳酸鈣及1~12%的蒸餾水加入行星攪拌機中,攪拌速率為30~50r/min,分散速率為500~1000r/min,真空攪拌5~20分鐘后,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL雙管中,控制攪拌過程中物料溫度不超過40℃。
整個制備過程為,全程溫度控制在40℃以下。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
本發(fā)明的實施例是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明,但并不對本發(fā)明作任何限制。
實施例1
一種可低溫固化雙組分硅烷改性聚醚密封膠,是由A組份和B組份組成:
A組份由下述方法制成:
(1)將重量分別為30g的有機硅改性聚醚基料Ⅰ和30g的有機硅改性聚醚基料Ⅱ、5g的增塑劑及1g的除水劑(交聯(lián)劑)A-171加入行星攪拌機中,在常溫條件下攪拌5分鐘,攪拌速率為30r/min,得到混合料;
其中,有機硅改性聚醚基料Ⅰ為
有機硅改性聚醚基料Ⅱ為
增塑劑為
(2)隨后向上述混合料中加入重量分別為28g的碳酸鈣、2g的炭黑、1g的光穩(wěn)定劑776和1g的紫外線吸收劑UV-320的混合物料,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,攪拌速率為30r/min,分散速率為500r/min,得到混合料;
(3)最后向上述反應(yīng)過的混合料中添加重量為2g的偶聯(lián)劑KH-550,真空攪拌3分鐘后,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL的雙管中。
B組份由下述方法制成:
將重量分別為49g的增塑劑、50g的碳酸鈣及1g的蒸餾水加入行星攪拌機中,攪拌速率為30r/min,分散速率為500r/min,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,控制攪拌過程中物料溫度不超過40℃,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL雙管中。
所述的制備可低溫固化雙組份硅烷改性聚醚密封膠的方法,整個制備過程全程溫度控制在40℃以下。
實施例2
一種可低溫固化雙組分硅烷改性聚醚密封膠,是由A組份和B組份組成:
A組份由下述方法制成:
(1)將重量分別為25g的有機硅改性聚醚基料、33g的增塑劑及2g的除水劑(交聯(lián)劑)A-151加入行星攪拌機中,在常溫條件下攪拌10分鐘,攪拌速率為50r/min,得到混合料;
其中,有機硅改性聚醚基料為
增塑劑為
(2)隨后向上述混合料中加入重量分別為28g的碳酸鈣、5g的炭黑、1.5g的光穩(wěn)定劑788和1.5g的紫外線吸收劑UV-326的混合物料,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,攪拌速率為50r/min,分散速率為1000r/min,得到混合料;
(3)最后向上述反應(yīng)過的混合料中添加重量為4g的偶聯(lián)劑KH-540,真空攪拌5分鐘后,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL的雙管中。
B組份由下述方法制成:
將重量分別為89g的增塑劑、10g的碳酸鈣及1g的蒸餾水加入行星攪拌機中,攪拌速率為50r/min,分散速率為1000r/min,真空攪拌幾分鐘后,控制攪拌過程中物料溫度不超過40℃,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL雙管中。
所述的制備環(huán)保型單組份硅烷改性聚醚密封膠的方法,整個制備過程全程溫度控制在40℃以下。
實施例3
一種可低溫固化雙組分硅烷改性聚醚密封膠,是由A組份和B組份組成:
A組份由下述方法制成:
(1)將重量分別為25g的有機硅改性聚醚基料40g的增塑劑及0.5g的除水劑(交聯(lián)劑)A-171和0.5g的除水劑A-151加入行星攪拌機中,在常溫條件下攪拌15分鐘,攪拌速率為30r/min,得到混合料;
其中,有機硅改性聚醚基料為
增塑劑為
(2)隨后向上述混合料中加入重量分別為28g的碳酸鈣、2g的炭黑、0.5g的光穩(wěn)定劑622和0.5g的光穩(wěn)定劑770、0.5g的紫外線吸收劑UV-326和0.5g的紫外光吸收劑UV-329的混合物料,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,攪拌速率為40r/min,分散速率為900r/min,得到混合料;
(3)最后向上述反應(yīng)過的混合料中添加重量為0.5g的偶聯(lián)劑KH-540、0.5g的偶聯(lián)劑KH-550和1g的偶聯(lián)劑KH-792,真空攪拌15分鐘后,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL的雙管中。
B組份由下述方法制成:
將重量分別為58g的增塑劑、30g的碳酸鈣及12g的蒸餾水加入行星攪拌機中,攪拌速率為40r/min,分散速率為900r/min,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,控制攪拌過程中物料溫度不超過40℃,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL雙管中。
所述的制備可低溫固化雙組份硅烷改性聚醚密封膠的方法,整個制備過程全程溫度控制在40℃以下。
實施例4
一種可低溫固化雙組分硅烷改性聚醚密封膠,是由A組份和B組份組成:
A組份由下述方法制成:
(1)將重量分別為12.5g的有機硅改性聚醚基料Ⅲ和12.5g的有機硅改性聚醚基料Ⅳ、5g的增塑劑及0.6g的除水劑A-171和0.4g的除水劑A-151加入行星攪拌機中,在常溫條件下攪拌20分鐘,攪拌速率為40r/min,得到混合料;
其中,有機硅改性聚醚基料Ⅲ為
有機硅改性聚醚基料Ⅳ為
增塑劑為
(2)隨后向上述混合料中加入重量分別為63g的碳酸鈣、2g的炭黑、0.4g的光穩(wěn)定劑234、0.2g的光穩(wěn)定劑770和0.4g的光穩(wěn)定劑788、0.3g的紫外線吸收劑UV-327、0.3g的紫外線吸收劑UV-328的紫外光吸收劑和0.4g的紫外線吸收劑UV-770的混合物料,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,攪拌速率為45r/min,分散速率為700r/min,得到混合料;
(3)最后向上述反應(yīng)過的混合料中添加重量為0.5g的偶聯(lián)劑KH-540、1g的偶聯(lián)劑KH-602和0.5g的偶聯(lián)劑JH-A118,真空攪拌10分鐘后,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL的雙管中。
B組份由下述方法制成:
將重量分別為54g的增塑劑、40g的碳酸鈣及6g的蒸餾水加入行星攪拌機中,攪拌速率為45r/min,分散速率為700r/min,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,控制攪拌過程中物料溫度不超過40℃,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL雙管中。
所述的制備可低溫固化雙組份硅烷改性聚醚密封膠的方法,整個制備過程全程溫度控制在40℃以下。
實施例5
一種可低溫固化雙組分硅烷改性聚醚密封膠,是由A組份和B組份組成:
A組份由下述方法制成:
(1)將重量分別為25g的有機硅改性聚醚基料、5g的增塑劑及2g的除水劑A-151和2g的除水劑A-171加入行星攪拌機中,在常溫條件下攪拌15分鐘,攪拌速率為50r/min,得到混合料;
其中,有機硅改性聚醚基料為
增塑劑為
(2)隨后向上述混合料中加入重量分別為30g的碳酸鈣、20g的炭黑、3g的光穩(wěn)定劑292和3g的紫外線吸收劑UV-770的混合物料,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,攪拌速率為50r/min,分散速率為800r/min,得到混合料;
(3)最后向上述反應(yīng)過的混合料中添加重量為4g的偶聯(lián)劑KH-560和6g的偶聯(lián)劑KH-570,真空攪拌10分鐘后,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL的雙管中。
B組份由下述方法制成:
將重量分別為66g的增塑劑、25g的碳酸鈣及9g的蒸餾水加入行星攪拌機中,攪拌速率為50r/min,分散速率為800r/min,在真空條件下快速攪拌至填料完全分散,控制攪拌過程中物料溫度不超過40℃,出料裝入高密度聚乙烯塑料200mL+200mL雙管中。
所述的制備可低溫固化雙組份硅烷改性聚醚密封膠的方法,整個制備過程全程溫度控制在40℃以下。
實施例6
一種環(huán)保型單組分硅烷改性聚醚密封膠的使用
該密封膠使用靜態(tài)混合膠嘴以及雙組分膠槍打出后,于常溫條件下,濕氣固化,具體產(chǎn)品測試報告如表1。
表1:
1、表干時間:按GB/T13477.5-2003測試。在(5±1)℃、(55±5)%RH條件下,在干凈的玻璃板上涂上適量的密封膠,厚度約2mm,每隔1min用手指輕觸膠面,至不粘手的時間即為表干時間;
2、拉伸強度及斷裂伸長率:按GB/T 528-1998測試。將模具放置箔紙上,用膠槍將密封膠注入模具里,用刮刀刮平,去掉多余的密封膠,從箔紙上取下模具,膠層厚度為2.5~3.0mm,在溫度(23±5)℃、(55±5)%RH的條件下固化7d,取出膠片,將其切成規(guī)定尺寸的啞鈴形試片。以500mm/min的拉伸速度,測試常溫拉伸強度和伸長率;
3、硬度:按GB/T 531-1999測試;
4、拉伸剪切強度:按GB/T7124測試。標準試樣的搭接長度是(10.0±0.5)mm,粘接層厚度為(1±0.2)mm。鋼試片需用No.3剛玉砂布均勻打磨,用乙酸乙酯擦干凈,于105~110℃烘干,放入干燥器中備用。試片用膠粘接后需在溫度(23±5)℃、(55±5)%RH的條件下固化14d后進行測試。
5、貯存穩(wěn)定性能:A組分本身為可固化的單組分密封膠,其穩(wěn)定性測試方法為:將密封的A組分在70℃老化7d,對比老化后是否有增稠、凝膠現(xiàn)象。
6、施膠工藝性:包裝于雙管中的產(chǎn)品,使用氣動膠槍,在0.4MPa的壓力下,配合靜態(tài)混合膠嘴,比較施膠難易性,并測試60s內(nèi)出膠體積。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。