一种耐候防开裂型密封胶的制作方法

文档序号:11171366阅读:467来源:国知局

本发明涉及一种耐候防开裂型密封胶,属于胶粘剂技术领域。



背景技术:

建筑密封胶是石材幕墙的主要材料之一,它主要用于石材幕墙表面缝隙的密封。以防止雨水的渗漏和空气的渗透。石材幕墙用的建筑密封胶应具有耐气候变化、耐紫外线、耐湿热、抗臭氧老化等性能。目前较普遍使用的是硅酮类石材密封胶。硅酮密封胶中的主要成分是二氧化硅,由于紫外线不能破坏硅氧链,所以硅酮密封胶具有良好的抗紫外性能,是一种非常稳定的化学物质。当硅酮密封胶与大气中的水蒸汽发生反应,便逐渐变硬固化,并具有耐雨水、冰雪、臭氧及高低温度等优良的性能。

目前板材之间的接缝使用的白云牌的密封胶,已经是市面上最好的材料的。但是还是达不到企业给客户的寿命标准,只能达到5年。时间久了会出现胶体老化、胶面开裂、渗水的情况。经常会因为质保期比较长,导致尾款还未收,就出现产品渗水等现象,使得尾款无法收回,影响企业的经济状况。

因此,发明一种耐老化稳定性强,不易开裂,防止渗水的密封胶,对板材胶黏剂技术领域具有积极的意义。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题,针对目前市面上的密封胶的耐候性差,有效作用时间短,随着时间的推移容易出现胶体老化、胶面开裂和渗水的现象,影响密封效果的缺陷,提供了一种耐候防开裂型密封胶。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

一种耐候防开裂型密封胶,包括自制耐候防裂添加剂和基胶,其特征在于:所述的自制耐候防裂添加剂是由灭菌蜘蛛丝、蒙脱土粉末和凝胶状浓缩物混合脱水所得。

所述的凝胶状浓缩物是由硅溶胶和赖氨酸以及岩藻糖混合分散后浓缩所得。

所述的硅溶胶是由以下方法制得:

(1)量取1~2l质量分数为35%硅酸钠溶液装入烧杯中,用搅拌器搅拌,并边搅拌边向烧杯中滴加浓度为1mol/l盐酸,调节硅酸钠溶液ph至5.5~6.0,继续搅拌反应20~40min;

(2)待上述搅拌完成后,将烧杯移入水浴锅中,升高水浴锅温度至60~80℃,继续保温搅拌反应30~40min后,停止搅拌,得到硅溶胶。

所述的凝胶状浓缩物的制备方法是:按质量比为1:1:10依次将赖氨酸和岩藻糖加入到硅溶胶中,搅拌混合得到混合液,再向混合液中加入混合液质量5%的十二烷基苯磺酸钠,继续搅拌混合,得到混合分散液并装入旋转蒸发仪中,在70~80℃下旋蒸浓缩20~30min,得到凝胶状浓缩物。

所述的灭菌蜘蛛丝是将蜘蛛丝放置在紫外灯下照射灭菌20~30min后得到。

所述的蒙脱土粉末是将蒙脱土放入冷冻粉碎机中,在-30~-20℃下冷冻粉碎1~2h后过200目筛,收集过筛物所得。

所述的自制耐候防裂添加剂的制备方法为:按质量比为3:1:50将灭菌蜘蛛丝、蒙脱土粉末和凝胶状浓缩物混合后,用搅拌棒搅拌3~5h并装入离心脱水机中,脱水10~15min,脱水后所得物料即为自制耐候防裂添加剂。

所述的基胶的制备方法是:按重量份数计,称取80~90份α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、3~5份甲基硅油加入到三辊研磨机中研磨混合20~30min,再将混合后的物料放入真空干燥箱中在130~140℃下干燥1~2h,得到基胶。

所述的耐候防开裂型密封胶的制备方法是:按重量份数计,称取85~95份基胶、5~8份自制耐候防裂添加剂、0.3~0.5份3-丁基-2-(1-乙基戊基)恶唑烷、5~8份甲基三甲氧基硅烷和1~2份钛酸四异丙酯依次加入行星式搅拌机中,在温度为70~80℃、真空度为0.07~0.09mpa条件下搅拌混合1~2h后出料,挤入牙膏管中密封,即得耐候防开裂型密封胶。

本发明的有益效果是:

(1)本发明首先用硅溶胶和赖氨酸及岩藻糖复配制得硅溶胶,再用硅溶胶改性具有极佳抗拉性能的蜘蛛丝和具有屏蔽紫外线能力的蒙脱土,使蜘蛛丝和蒙脱土表面带有硅凝胶颗粒,从而提高与基胶之间的相容性,以此作为填料达到提高密封胶抗裂性和耐候性的目的;

(2)另外硅凝胶颗粒表面富含硅羟基,可以和基胶中有机硅氧烷的硅羟基发生脱水缩合反应,生成键能比si-o键更大的si-o-si键,提高密封胶的热稳定性和黏结性,防止胶面开裂现象产生的同时又提高了密封胶的耐候性,另外蒙脱土屏蔽紫外线的特性进一步改善了密封胶的耐候性,应用前景广阔。

具体实施方式

量取1~2l质量分数为35%硅酸钠溶液装入烧杯中,将烧杯放置在磁力搅拌机上,启动搅拌机以200~300r/min转速进行搅拌,并边搅拌边向烧杯中滴加浓度为1mol/l盐酸,调节硅酸钠溶液ph至5.5~6.0,继续搅拌反应20~40min;待搅拌完成后,将烧杯移入水浴锅中,升高水浴锅温度至60~80℃,调节搅拌机转速至350~450r/min,继续保温搅拌反应30~40min后,停止搅拌,得到硅溶胶;按质量比为1:1:10依次将赖氨酸和岩藻糖加入到硅溶胶中,用磁力搅拌机以200~300r/min转速搅拌混合3~5min后得到混合液,再向混合液中加入混合液质量5%的十二烷基苯磺酸钠,继续搅拌混合20~30min,得到混合分散液并装入旋转蒸发仪中,在70~80℃下旋蒸浓缩20~30min,得到凝胶状浓缩物;收集30~40g蜘蛛丝放置在紫外灯下照射灭菌20~30min,得到灭菌蜘蛛丝,再称取1~2kg蒙脱土放入冷冻粉碎机中,在-30~-20℃下冷冻粉碎1~2h后过200目筛,收集过筛物得到蒙脱土粉末;按质量比为3:1:50将灭菌蜘蛛丝、蒙脱土粉末和凝胶状浓缩物混合后,用搅拌棒搅拌3~5h并装入离心脱水机中,脱水10~15min,脱水后所得物料即为自制耐候防裂添加剂;按重量份数计,称取80~90份α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、3~5份甲基硅油加入到三辊研磨机中研磨混合20~30min,再将混合后的物料放入真空干燥箱中在130~140℃下干燥1~2h,得到基胶;按重量份数计,称取85~95份基胶、5~8份自制耐候防裂添加剂、0.3~0.5份3-丁基-2-(1-乙基戊基)恶唑烷、5~8份甲基三甲氧基硅烷和1~2份钛酸四异丙酯依次加入行星式搅拌机中,在温度为70~80℃、真空度为0.07~0.09mpa条件下搅拌混合1~2h后出料,挤入牙膏管中密封,即得耐候防开裂型密封胶。

实例1

量取2l质量分数为35%硅酸钠溶液装入烧杯中,将烧杯放置在磁力搅拌机上,启动搅拌机以300r/min转速进行搅拌,并边搅拌边向烧杯中滴加浓度为1mol/l盐酸,调节硅酸钠溶液ph至6.0,继续搅拌反应40min;待搅拌完成后,将烧杯移入水浴锅中,升高水浴锅温度至80℃,调节搅拌机转速至450r/min,继续保温搅拌反应40min后,停止搅拌,得到硅溶胶;按质量比为1:1:10依次将赖氨酸和岩藻糖加入到硅溶胶中,用磁力搅拌机以300r/min转速搅拌混合5min后得到混合液,再向混合液中加入混合液质量5%的十二烷基苯磺酸钠,继续搅拌混合30min,得到混合分散液并装入旋转蒸发仪中,在80℃下旋蒸浓缩30min,得到凝胶状浓缩物;收集40g蜘蛛丝放置在紫外灯下照射灭菌30min,得到灭菌蜘蛛丝,再称取2kg蒙脱土放入冷冻粉碎机中,在-20℃下冷冻粉碎2h后过200目筛,收集过筛物得到蒙脱土粉末;按质量比为3:1:50将灭菌蜘蛛丝、蒙脱土粉末和凝胶状浓缩物混合后,用搅拌棒搅拌5h并装入离心脱水机中,脱水15min,脱水后所得物料即为自制耐候防裂添加剂;按重量份数计,称取90份α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、5份甲基硅油加入到三辊研磨机中研磨混合30min,再将混合后的物料放入真空干燥箱中在140℃下干燥2h,得到基胶;按重量份数计,称取95份基胶、8份自制耐候防裂添加剂、0.5份3-丁基-2-(1-乙基戊基)恶唑烷、8份甲基三甲氧基硅烷和2份钛酸四异丙酯依次加入行星式搅拌机中,在温度为80℃、真空度为0.09mpa条件下搅拌混合2h后出料,挤入牙膏管中密封,即得耐候防开裂型密封胶。

实例2

量取1l质量分数为35%硅酸钠溶液装入烧杯中,将烧杯放置在磁力搅拌机上,启动搅拌机以200r/min转速进行搅拌,并边搅拌边向烧杯中滴加浓度为1mol/l盐酸,调节硅酸钠溶液ph至5.5,继续搅拌反应20min;待搅拌完成后,将烧杯移入水浴锅中,升高水浴锅温度至60℃,调节搅拌机转速至350r/min,继续保温搅拌反应30min后,停止搅拌,得到硅溶胶;按质量比为1:1:10依次将赖氨酸和岩藻糖加入到硅溶胶中,用磁力搅拌机以200r/min转速搅拌混合3min后得到混合液,再向混合液中加入混合液质量5%的十二烷基苯磺酸钠,继续搅拌混合20min,得到混合分散液并装入旋转蒸发仪中,在70℃下旋蒸浓缩20min,得到凝胶状浓缩物;收集30g蜘蛛丝放置在紫外灯下照射灭菌20min,得到灭菌蜘蛛丝,再称取1kg蒙脱土放入冷冻粉碎机中,在-30℃下冷冻粉碎1h后过200目筛,收集过筛物得到蒙脱土粉末;按质量比为3:1:50将灭菌蜘蛛丝、蒙脱土粉末和凝胶状浓缩物混合后,用搅拌棒搅拌3h并装入离心脱水机中,脱水10min,脱水后所得物料即为自制耐候防裂添加剂;按重量份数计,称取80份α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、3份甲基硅油加入到三辊研磨机中研磨混合20min,再将混合后的物料放入真空干燥箱中在130℃下干燥1h,得到基胶;按重量份数计,称取85份基胶、5份自制耐候防裂添加剂、0.3份3-丁基-2-(1-乙基戊基)恶唑烷、5份甲基三甲氧基硅烷和1份钛酸四异丙酯依次加入行星式搅拌机中,在温度为70℃、真空度为0.07mpa条件下搅拌混合1h后出料,挤入牙膏管中密封,即得耐候防开裂型密封胶。

实例3

量取2l质量分数为35%硅酸钠溶液装入烧杯中,将烧杯放置在磁力搅拌机上,启动搅拌机以250r/min转速进行搅拌,并边搅拌边向烧杯中滴加浓度为1mol/l盐酸,调节硅酸钠溶液ph至5.7,继续搅拌反应30min;待搅拌完成后,将烧杯移入水浴锅中,升高水浴锅温度至70℃,调节搅拌机转速至400r/min,继续保温搅拌反应35min后,停止搅拌,得到硅溶胶;按质量比为1:1:10依次将赖氨酸和岩藻糖加入到硅溶胶中,用磁力搅拌机以250r/min转速搅拌混合4min后得到混合液,再向混合液中加入混合液质量5%的十二烷基苯磺酸钠,继续搅拌混合25min,得到混合分散液并装入旋转蒸发仪中,在75℃下旋蒸浓缩25min,得到凝胶状浓缩物;收集35g蜘蛛丝放置在紫外灯下照射灭菌25min,得到灭菌蜘蛛丝,再称取1kg蒙脱土放入冷冻粉碎机中,在-25℃下冷冻粉碎2h后过200目筛,收集过筛物得到蒙脱土粉末;按质量比为3:1:50将灭菌蜘蛛丝、蒙脱土粉末和凝胶状浓缩物混合后,用搅拌棒搅拌4h并装入离心脱水机中,脱水12min,脱水后所得物料即为自制耐候防裂添加剂;按重量份数计,称取85份α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、4份甲基硅油加入到三辊研磨机中研磨混合25min,再将混合后的物料放入真空干燥箱中在135℃下干燥1h,得到基胶;按重量份数计,称取90份基胶、6份自制耐候防裂添加剂、0.4份3-丁基-2-(1-乙基戊基)恶唑烷、7份甲基三甲氧基硅烷和1份钛酸四异丙酯依次加入行星式搅拌机中,在温度为75℃、真空度为0.08mpa条件下搅拌混合2h后出料,挤入牙膏管中密封,即得耐候防开裂型密封胶。

对照例:市售的白云牌密封胶

产品检验:

1.测试方法:

(1)测试拉伸强度和断裂伸长率:按照gb/t528制备测试胶片,厚度为(2±0.2)mm,在标准条件下固化7d后,从模具上取下,制成哑铃状标准试样,在拉力试验机上测试拉伸强度和断裂伸长率;

(2)紫外老化性能:将胶挤出刮片成厚度为(2±0.2)mm,在标准条件下固化7d,将固化后的胶片放置于紫外老化箱中进行老化,测试4000h,观察胶片后的变化并测试其力学性能;

(3)耐湿热老化性能:将胶挤出刮片成厚度为(2±0.2)mm,在标准条件下固化7d,将固化后的胶片放置于温度为60℃,相对空气湿度为90%的恒温恒湿箱中进行老化,1500h后,取出胶片并测试其力学性能。

2.测试结果如表1。

表1

由表1可知,本发明制备的密封胶的力学性能优越,虽然在紫外老化和湿热老化的测试下,拉伸强度及断裂伸长率有所降低,但力学性能高于市售的密封胶,具有优越的耐候性能。

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