一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶及制备方法技术

本发明专利技术属于密封胶技术领域，本发明专利技术公开了一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶及其制备方法。该密封胶由改性聚氨酯的基础上添加了纳米碳酸钙粉、紫外光稳定剂、除水剂、增塑剂、偶联剂等辅料制得，具有超高的伸长率、高耐用性、高回弹性、高耐水性以及与混凝土高粘结性的特点，同时还具有显著的自修复性能。同时还具有显著的自修复性能。

【技术实现步骤摘要】
一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶及制备方法


[0001]本专利技术涉及密封胶
，尤其涉及一种伸长率高、粘性大、回弹性好、使用寿命长的密封胶。

技术介绍

[0002]混凝土在浇筑过程中，水泥水化放热会导致其内部温度骤然上升，而混凝土导热性差，内部热量不易散失，于是在其结构内外表面会形成温度梯度.与此同时，由于外部约束的存在，混凝土结构无法自由变形，就会产生温度应力，当温度应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就可能会出现温度裂缝，进而对混凝土结构的耐久性产生不利影响。因此，混凝土密封粘接胶也得到了快速发展。
[0003]目前，国内市场主要应用的混凝土粘接胶种类有聚氨酯(PU)密封胶、硅烷改性聚氨酯(SPU)密封胶和硅烷改性聚醚(MS)密封胶等。
[0004]MS胶以硅烷改性聚醚为基础，辅助以添加一些无机填料，如碳酸钙等，外加一些化学改性剂，如触变剂、抗氧化剂等制备而成，一般以低模量为特点，但是其与混凝土粘性、同时防水性和回弹性较差，容易老化，耐候性能差、使用寿命较短。SPU密封胶作为PU密封胶的有机硅改性产品，在耐候性方面有了极大提升，但由于硅烷改性削弱了其主体结构的极性，导致与混凝土基材粘结性能变差。
[0005]相比于MS胶和SPU密封胶，PU密封胶与混凝土粘结性能最好，弹性优良，但是PU密封胶耐紫外性能相对不足，在室外使用时抗拉强度不足，韧性低、极易出现粉化、龟裂的情况，不耐用；以及自身不具有愈合功能，一旦建筑工程由于各种因素如：地基沉降、热胀冷缩等因素导致缝隙变宽，密封胶老化粘接力下降裂缝离隙等，就会失去密封防水作用，必须进行重新防水密封维修，对于一些大型建筑、桥梁、隧道工程来说，重新密封维修也会加大难度。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种密封胶，该密封胶具有自愈合、超高伸长率、高粘性、高回弹性、使用寿命长的特点。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶,改性聚氨酯和辅料组成。
[0009]优选的，辅料由纳米碳酸钙粉、紫外光稳定剂、纳米纤维素、环氧大豆油、除水剂、增塑剂、偶联剂、蓖麻油酸镧组成。
[0010]优选的，上述改性聚氨酯与辅料重量比为10:1
‑
3。
[0011]优选的，在上述辅料中，按重量份计，纳米碳酸钙粉20
‑
30份、紫外光稳定剂1.1
‑
2.5份、纳米纤维素2
‑
4份、环氧大豆油3
‑
5份、除水剂1.5
‑
2.5份、增塑剂1.3
‑
1.7份、偶联剂1.2
‑
2.4份、蓖麻油酸镧0.3
‑
0.8份
[0012]优选的，紫外光稳定剂为纳米氧化铈、Al2O3按重量比为：1
‑
2:1.3
‑
1.6混炼而成。
[0013]优选的，偶联剂为γ－(2,3－环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(γPS)或2－(3,4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(ES)、乙烯基三丁氧基硅烷(VTBS)中的任意一种。
[0014]优选的，增塑剂为：52#氯化石蜡、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种。
[0015]优选的，除水剂为3
‑
丁基
‑2‑
(1
‑
乙基戊基)恶唑烷(ALT
‑
201)。
[0016]优选的，紫外光稳定剂是将纳米氧化铈、Al2O3按重量比混合置于乙醇溶液中，充分搅拌溶解后缓慢蒸发溶剂，蒸发至无乙醇流出后，将所得产物置于密炼机中共混，密炼温度150
‑
190℃，密炼时间5
‑
10min，螺杆转速30
‑
50r/min，即得。
[0017]优选的，上述改性聚氨酯制备过程为：将丁香酚缩水甘油醚、六亚甲基二异氰酸酯、聚氨酯预聚体、按重量比1
‑
1.5:3
‑
5:10混合后油浴加热至100
‑
120℃，在0.05
‑
0.1MPa真空度下脱水1
‑
2h；氮气的保护下，降温至50
‑
60℃，加入聚氨酯预聚体质量分数0.1％～0.6％的催化剂，恒温反应1
‑
2.5h；反应结束后，用去离子水洗涤3次，置于50
‑
60℃真空干燥至恒重即得。
[0018]优选的，在上述改性聚氨酯制备过程中，催化剂为N，N
‑
二甲基苄胺和双酚A二缩水甘油醚按重量比0.1
‑
0.5：2
‑
2.5混炼而成。。
[0019]优选的，催化剂是将N，N
‑
二甲基苄胺和双酚A二缩水甘油醚混合并加入到混合物重量1
‑
1.2倍的的无水丙酮中，快速搅拌均匀，即得。
[0020]优选的，超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶制备方法包括以下步骤：
[0021]第一步；将改性聚氨酯加热至110
‑
120℃真空静置10
‑
15min，依次同纳米碳酸钙粉、紫外光稳定剂混合，1500
‑
2000r/min搅拌分散30
‑
40min，用500目的滤网过滤制得A组分；
[0022]第二步；将制得的A组分，依次与纳米纤维素、环氧大豆油、偶联剂、增塑剂和蓖麻油酸镧混合，加入到混合物重量1
‑
1.5倍的质量分数为70％
‑
80％乙醇溶液中，在1000
‑
2000r/min搅拌分散20
‑
30min,再加入除水剂反应10
‑
15min,在70
‑
90℃真空度为0.1
‑
0.2MPa条件下，脱泡5
‑
10min,即得。
[0023]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶及其制备方法。
[0024]1、本专利技术制备的密封胶，由改性聚氨酯的基础上添加了纳米碳酸钙粉、紫外光稳定剂、除水剂、增塑剂、偶联剂等辅料制得，经测试发现，该密封胶耐候性好，经1500h紫外老化后断裂伸长率均大于900％，弹性恢复率均在90％以上且表面未出现开裂的情况，质量损失率低≤1，而且经热老化、冷拉
‑
热压疲劳试验后，依然与混凝土基材粘结良好；破坏性试验结果表明，该密封胶与混凝土粘结破坏面积为0％，经自流平试验结果表明，该密封胶自流平速度快，流平厚度薄，自流平后表面光滑平整，表干时间短，在实际施工过程中，有助于缩短施工工期。即本专利技术制备的密封胶与混凝土粘结性能优异的同时具有超高的伸长率、高耐用性以及高回弹性以及具有优异的自流平性能的特点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶,其特征在于：由改性聚氨酯和辅料组成；辅料包括纳米纤维素、环氧大豆油、蓖麻油酸镧和纳米碳酸钙粉；改性聚氨酯与辅料重量比为10:1
‑
3。2.根据权利要求1所述的一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶,其特征在于，辅料还包括：紫外光稳定剂、除水剂、增塑剂、偶联剂。3.根据权利要求2所述的一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶,其特征在于：偶联剂为γ－(2,3－环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或2－(3,4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三丁氧基硅烷中的任意一种；增塑剂为：52#氯化石蜡、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种；除水剂为3
‑
丁基
‑2‑
(1
‑
乙基戊基)恶唑烷。4.根据权利要求2所述的一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶,其特征在于：辅料按重量份计，纳米碳酸钙粉20
‑
30份、紫外光稳定剂1.1
‑
2.5份、纳米纤维素2
‑
4份、环氧大豆油3
‑
5份、除水剂1.5
‑
2.5份、增塑剂1.3
‑
1.7份、偶联剂1.2
‑
2.4份、蓖麻油酸镧0.3
‑
0.8份。5.根据权利要求4所述的一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶,其特征在于：紫外光稳定剂是将纳米氧化铈、Al2O3按重量比1
‑
2:1.3
‑
1.6混合置于乙醇溶液中，充分搅拌溶解后缓慢蒸发溶剂，蒸发至无乙醇流出后，将所得产物置于密炼机中共混，密炼温度150
‑
190℃，密炼时间5
‑
10min，螺杆转速30
‑
50r/min，即得。6.根据权利要求1所述的一种超高伸长率高粘接高韧性的耐用型密封胶,其特征在于：改性聚氨酯制备过程为：将丁香酚缩水甘油醚、六亚甲基二异氰酸酯、聚氨酯预聚体按重量比1
‑
1.5:3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚跃凯，胡甲科，
申请(专利权)人：易达安广东防水修缮材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：