本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其是涉及一种应用于装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶及其制作方法，本发明的装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶对混凝土和金属基层附着力强、耐候、延伸率大、模量低，高抗形变位移能力，抗流挂性能好，适合装配式建筑接缝的立面施工，具有工艺简单，易于操作的特点，能够在当前装配式建筑蓬勃发展的大环境中得以推广和应用。
背景技术：
装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。其特点是大量的建筑部品由车间生产加工完成，构件种类主要有：外墙板、内墙板、叠合板、阳台、空调板、楼梯、预制梁、预制柱等。而装配式混凝土建筑的接缝处理是装配式建筑的重要环节，包括门窗框四周与混凝土或砖墙之间缝隙的密封、建筑外墙接缝密封等，其中预制外墙接缝建筑密封胶的使用相对较为广泛。预制外墙属于碱性、多孔构件且拼接处需要承受较大的位移应力，同时现有的装配式建筑使用一段时间后，由于应力的作用预制墙体之间的装配缝会慢慢增大，预制外墙板位于建筑外立面上，直接处于大气环境下，包括温度、湿度、阳光照射、地震荷载、建筑荷载等多种因素都会影响其性能，因此对预制混凝土外墙板密封胶的要求就较高。在jgj1-2014《装配式混凝土结构技术规程》中，明确表示预制外墙接缝建筑密封胶必须与混凝土具有良好的相容性，粘接强度高，较好的位移能力及防水、耐候、阻燃性等功能。
聚氨酯密封胶由于其粘接性能强、耐酸碱、耐有机溶剂、力学机械性能优异等特性，广泛应用于建筑密封等领域。然而，单组分聚氨酯密封胶应用于装配式建筑物的立面嵌缝时，由于自身重量，导致抗流挂性能差。因此，为了改善单组份聚氨酯密封胶的抗流挂性能，需采用流变改性剂。现有技术中的流变改性剂一般都是采用气相二氧化硅、聚酰胺蜡粉等作为抗流挂剂(触变剂)，这些传统的抗流挂助剂添加量大，生产时需要非常高的剪切力才能分散均匀，生产效率低，传统抗密封胶的生产都是先合成聚氨酯预聚体，矿物粉料和触变粉料都是预先单独干燥，然后与预聚体一起进入行星釜混合，粉料干燥属于一个相当麻烦低效的过程，且造成车间粉尘污染严重，生产操作相当麻烦；有机膨胀润土，虽然具有良好的抗流挂性能，但是添加一定量的有机膨润土后，易造成密封胶模量的提高，延伸率下降而难于将聚氨酯密封胶制备成低模量的产品，由此使其不能得到广泛地应用。氢化蓖麻油，虽然具有良好的抗流挂性能，但是由于其分子结构为多羟基物质，当其应用于单组分聚氨酯密封胶时，易形成凝胶，同时在高温条件下，其触变性能明显降低；现有技术中所采用的流变改性剂应用于单组分聚氨酯密封胶中，无法很好地解决单组分聚氨酯密封胶应用于装配式建筑物的立面嵌缝时，由于自身重量，导致抗流挂性能差的缺陷。
因此，针对现有技术中的不足，亟需：
（1）提供一种在不同温度下均适合立面施工的装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶。
（2）提供一种工艺简单、易于操作的装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶的制备方法，而且采用该制备方法制备的装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶，能够在不同的温度下均与装配式外墙混凝土具有良好的相容性，粘接强度高，低模量，较好的位移能力的特点。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足而提供一种能够在不同的温度下均具有良好的抗流挂性能，延伸率大、低模量的装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶；本发明的目的之二在于避免现有技术中的不足之处而提供一种工艺简单、实用性强、易于操作的装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶的制备方法，而且采用该制备方法制备的装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶，能够在不同的温度下均与装配式外墙混凝土具有良好的相容性，粘接强度高、良好的抗流挂性能、低模量、较好的位移能力的特点；
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一方面，本发明提供了一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶，包括以下重量份的原料：
聚氨酯预聚体100份
预制抗流挂剂1～20份
增量填料10～50份
偶联剂0.1～5份
固化促进剂0.1～5份
优选地，所述的一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶，包括以下重量份的原料：
聚氨酯预聚体100份
预制抗流挂剂1～10份
增量填料10～30份
偶联剂0.1～5份
固化促进剂0.1～5份
其中，所述聚氨酯预聚体是聚醚多元醇和多异氰酸酯反应得到的封端nco化合物，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇和聚醚三元醇中的任意2种，所述多异氰酸酯单位分子链中含有活性异氰酸酯的个数为2~4个。
其中，所述预制抗流挂剂，包括以下重量份的原料：
无水乙醇200～300份
氢化蓖麻油20～40份
马来酸酐10～15份
沸石粉5~10份；
其中，所述预制抗流挂剂由以下方法制备而成：
步骤一，沸石粉预处理：先配制4％氯化钠溶液，再加入沸石粉，搅拌使沸石粉浸泡于氯化钠溶液中，静置8h，每隔1h充分搅拌一次，过滤取出沸石粉送入100℃烘箱中干燥至恒重，然后转入煅烧炉中，并依次按250℃煅烧1h、450℃下煅烧2h，循环煅烧2次即完成沸石粉的预处理备用；
步骤二，酯化改性：将马来酸酐溶于无水乙醇中制成马来酸酐饱和溶液，在密闭反应釜中再加入氢化蓖麻油，加热至回流状态保温搅拌反应4h，酯化反应结束后将所得混合物减压浓缩制成膏体，所制膏体经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体粉碎研磨成微粉，制得改性氢化蓖麻油；
步骤三，活性助分散：将所制改性氢化蓖麻油放入密闭反应釜中并加入无水乙醇，加热至50-60℃保温搅拌20min，再加入上述步骤一制备的沸石粉，继续加热至回流状态保温搅拌2h，所得混合物经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物送入55-60℃烘箱中干燥至恒重，所得固体经粉碎研磨制成微粉，即制备所述预制抗流挂剂。
其中，所述增量填料为碳酸钙、硅石粉、石膏粉和滑石粉中的一种或者多种。
其中，所述偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、三油酰基钛酸异丙酯中的一种或者几种。
其中，所述固化促进剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三亚乙基二胺催化剂中的一种或者几种。
另一方面，本发明还提供了一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按上述重量份准备原料；
步骤二，在温度为50~60℃下，将聚氨酯预聚体和预制抗流挂剂，依次加入带高速分散盘的双行星搅拌釜中，抽真空混合搅拌15~60min；
步骤三，再加入增量填料，抽真空混合搅拌40~90min；
步骤四，依次加入偶联剂和固化促进剂，在抽真空下搅拌30~60min，得到装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶。
本发明的主要创新在于设计新的适于装配式建筑用抗流挂单组份聚氨酯密封胶应用的抗流挂剂，并将其应用于装配式建筑用单组份聚氨酯密封胶中。该抗流挂剂通过马来酸酐对氢化蓖麻油的酯化改性，以解决氢化蓖麻油易形成凝胶的问题，同时通过载体的助分散作用来促使氢化蓖麻油均匀分散于单组份聚氨酯密封胶中，从而使氢化蓖麻油充分发挥其抗流挂性能。
本发明采取如上所述配方的密封胶，其对装配式建筑pc混凝土基层有较强的粘接剪切强度，附着力强、延伸率大、模量低，抗位移级别高，同时明显的改善了密封胶的抗流挂性，适合用于装配式建筑pc缝的立面施工。并且，该装配式建筑用抗流挂单组份聚氨酯密封胶的制备方法，具有工艺简单，实用性强，易于操作的特点，能够在当前装配式建筑蓬勃发展的大环境中得以推广和应用。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述：
实施例1
本例提供一种预制抗流挂剂的制备方法，包括以下重量份的原料：
无水乙醇200份
氢化蓖麻油20份
马来酸酐10份
沸石粉5份；
实施如下：
步骤一，沸石粉预处理：先配制4％氯化钠溶液，再加入沸石粉，搅拌使沸石粉浸泡于氯化钠溶液中，静置8h，每隔1h充分搅拌一次，过滤取出沸石粉送入100℃烘箱中干燥至恒重，然后转入煅烧炉中，并依次按250℃煅烧1h、450℃下煅烧2h，循环煅烧2次即完成沸石粉的预处理备用；
步骤二，酯化改性：将马来酸酐溶于无水乙醇中制成马来酸酐饱和溶液，在密闭反应釜中再加入氢化蓖麻油，加热至回流状态保温搅拌反应4h，酯化反应结束后将所得混合物减压浓缩制成膏体，所制膏体经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体粉碎研磨成微粉，制得改性氢化蓖麻油；
步骤三，活性助分散：将所制改性氢化蓖麻油放入密闭反应釜中并加入无水乙醇，加热50℃保温搅拌20min，再加入上述步骤一制备的沸石粉，继续加热至回流状态保温搅拌2h，所得混合物经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物送入55℃烘箱中干燥至恒重，所得固体经粉碎研磨制成微粉，即制备预制抗流挂剂。
实施例2
本例提供一种预制抗流挂剂的制备方法，包括以下重量份的原料：
无水乙醇300份
氢化蓖麻油40份
马来酸酐15份
沸石粉10份；
本例提供一种预制抗流挂剂的制备方法，实施如下：
步骤一，沸石粉预处理：先配制4％氯化钠溶液，再加入沸石粉，搅拌使沸石粉浸泡于氯化钠溶液中，静置8h，每隔2h充分搅拌一次，过滤取出沸石粉送入100℃烘箱中干燥至恒重，然后转入煅烧炉中，并依次按250℃煅烧1h、450℃下煅烧2h，循环煅烧2次即完成沸石粉的预处理备用；
步骤二，酯化改性：将马来酸酐溶于无水乙醇中制成马来酸酐饱和溶液，在密闭反应釜中再加入氢化蓖麻油，加热至回流状态保温搅拌反应5h，酯化反应结束后将所得混合物减压浓缩制成膏体，所制膏体经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体粉碎研磨成微粉，制得改性氢化蓖麻油；
步骤三，活性助分散：将所制改性氢化蓖麻油放入密闭反应釜中并加入无水乙醇，加热60℃保温搅拌30min，再加入上述步骤一制备的沸石粉，继续加热至回流状态保温搅拌2h，所得混合物经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物送入60℃烘箱中干燥至恒重，所得固体经粉碎研磨制成微粉，即制备预制抗流挂剂。
实施例3
一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶及其制备方法，包括以下重量份的原料：
异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份
预制抗流挂剂2.5份
碳酸钙10份
γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.2份
二月桂酸二丁基锡0.2份
本实施例中的异氰酸酯封端的聚醚预聚体为聚醚二元醇、聚醚三元醇和多异氰酸酯反应得到的封端nco化合物；所述多异氰酸酯单位分子链中含有活性异氰酸酯的个数为2.5个;本实施例中的预制抗流挂剂为实施例1制备2.5份。
本实施例中的一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶的制备过程如下：
步骤一，按上述重量份准备原料；
步骤二，在温度为50~60℃下，将异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份和预制抗流挂剂2.5份，依次加入带高速分散盘的双行星搅拌釜中，抽真空混合搅拌15~60min；
步骤三，再加入碳酸钙10份，抽真空混合搅拌40~90min；
步骤四，依次加入γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.2份和二月桂酸二丁基锡份0.2份，在抽真空下搅拌30~60min，得到装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶。
实施例4
一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶及其制备方法，包括以下重量份的原料：
异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份
预制抗流挂剂10份
滑石粉20份
γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷0.2份
三亚乙基二胺0.2份
本实施例中的异氰酸酯封端的聚醚预聚体为聚醚二元醇、聚醚三元醇和多异氰酸酯反应得到的封端nco化合物；所述多异氰酸酯单位分子链中含有活性异氰酸酯的个数为2.5个;本实施例中的预制抗流挂剂为实施例2制备10份。
本实施例中的一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶的制备过程如下：
步骤一，按上述重量份准备原料；
步骤二，在温度为50~60℃下，将异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份和预制抗流挂剂10份，依次加入带高速分散盘的双行星搅拌釜中，抽真空混合搅拌15~60min；
步骤三，再加入滑石粉20份，抽真空混合搅拌40~90min；
步骤四，依次加入γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷0.2份和三亚乙基二胺0.2份，在抽真空下搅拌30~60min，得到装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶。
实施例5
一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶及其制备方法，包括以下重量份的原料：
异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份
预制抗流挂剂5份
硅石粉10份
三油酰基钛酸异丙酯1份
辛酸亚锡1份
本实施例中的异氰酸酯封端的聚醚预聚体为聚醚二元醇、聚醚三元醇和多异氰酸酯反应得到的封端nco化合物；所述多异氰酸酯单位分子链中含有活性异氰酸酯的个数为2.5个;本实施例中的预制抗流挂剂为实施例1制备5份。
本实施例中的一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶的制备过程如下：
步骤一，按上述重量份准备原料；
步骤二，在温度为50~60℃下，将异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份和预制抗流挂剂5份，依次加入带高速分散盘的双行星搅拌釜中，抽真空混合搅拌15~60min；
步骤三，再加入硅石粉10份，抽真空混合搅拌40~90min；
步骤四，依次加入三油酰基钛酸异丙酯0.2份和辛酸亚锡0.2份，在抽真空下搅拌30~60min，得到装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶。
对比例1
一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶及其制备方法，包括以下重量份的原料：
异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份
碳酸钙10份
γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.2份
二月桂酸二丁基锡0.2份
本实施例中的异氰酸酯封端的聚醚预聚体为聚醚二元醇、聚醚三元醇和多异氰酸酯反应得到的封端nco化合物；所述多异氰酸酯单位分子链中含有活性异氰酸酯的个数为2.5个;
本对比例中的一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶的制备过程如下：
步骤一，按上述重量份准备原料；
步骤二，在温度为50~60℃下，将异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份，加入带高速分散盘的双行星搅拌釜中，抽真空混合搅拌15~60min；
步骤三，再加入碳酸钙10份，抽真空混合搅拌40~90min；
步骤四，依次加入γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.2份和二月桂酸二丁基锡份0.2份，在抽真空下搅拌30~60min，得到装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶。
对比例2
一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶及其制备方法，包括以下重量份的原料：
异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份
气相二氧化硅2.5份
碳酸钙10份
γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.2份
二月桂酸二丁基锡0.2份
本实施例中的异氰酸酯封端的聚醚预聚体为聚醚二元醇、聚醚三元醇和多异氰酸酯反应得到的封端nco化合物；所述多异氰酸酯单位分子链中含有活性异氰酸酯的个数为2.5个;本实施例中的气相二氧化硅使用前在另外的设备中60℃进行8小时脱水干燥处理。
本实施例中的一种装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶的制备过程如下：
步骤一，按上述重量份准备原料；
步骤二，在温度为50~60℃下，将异氰酸酯封端的聚醚预聚体100份和气相二氧化硅2.5份，依次加入带高速分散盘的双行星搅拌釜中，抽真空混合搅拌15~60min；
步骤三，再加入碳酸钙10份，抽真空混合搅拌40~90min；
步骤四，依次加入γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.2份和二月桂酸二丁基锡份0.2份，在抽真空下搅拌30~60min，得到装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶。
表1装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶的性能测试结果对比表:
相关的测试标准和方法：
粘度按gb/t2274-2013胶黏剂黏度的测定国家标准。
粘接剪切强度按gb/t7124-2008胶粘剂剪切强度测试国家标准测定。
抗位移级别按gb/t22083-2008建筑密封胶分级和要求测定。
拉伸模量按gb/t13477.8-2002建筑密封材料试验方法第8部分拉伸粘接性的方法测定。
下垂性测试按gb/t13477.3-2002建筑密封材料试验方法第3部分使用标准器具测定密封材料挤出性的方法测试。
实施例3～5为本发明提供的密封胶，由表1可以看出，本发明的装配式建筑用抗流挂单组分聚氨酯密封胶模量低，粘接剪切强度大，抗位移级别高。采用的预制抗流挂剂添加量2.5份时就很好的解决了密封胶的流挂问题。而对比例2中采用传统的气相二氧化硅作为抗流挂剂，虽然流挂问题有所改善，但是体系粘度有明显上升，密封胶模量增大且粘接剪切强度明显下度。
以上对本发明做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。