专利名称：：改性聚氨酯类防水密封胶的制作方法
技术领域：
：本发明涉及建筑材料领域，特别涉及改性聚氨酯类防水密封胶。
背景技术：
：相对于其它弹性防水密封胶(有机硅密封胶、聚硫密封胶)，聚氨酯类防水密封胶具有特殊的性能粘结稳定，弹性优良；与硅酮类相比在抗撕裂、耐磨、抗穿刺、对基材不污染、耐酸碱及有机溶剂、对石材及混凝土无腐蚀等方面有明显优势。三大防水密封胶中，聚氨酯防水密封胶以其相对优良的性能用于土木建筑等领域，但是对于抗拉强度要求高如幕墙等工程，聚氨酯防水密封胶力学性能可能会未达到要求。另外，传统聚氨酯防水密封胶制作成本较高，也影响了传统聚氨酯防水密封胶的应用范围。
发明内容针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种改性聚氨酯类防水密封胶及制备方法，进一步提高聚氨酯聚氨酯防水密封胶力学性能，通过改性在满足使用要求下继续降低价格，解决传统防水密封胶性价不高的问题。本发明原料配比如下聚醚多元醇用量为65份，塑粒粒径控制在10mm以内；丁羟聚氨酯用量为35份；双环戊二烯石油树脂用量为60份；扩链剂采用蓖麻油或者甘油；用量为2.5份；消泡剂采用有机硅流平剂，用量为0.5份；流平剂采用氟碳流平剂，用量为0.5份；增塑剂采用PVC增塑剂，用量为l份；催化剂采用环烷酸锰，用量为0.2份；填料采用填料釆用碳酸钙、氢氧化钙、二氧化硅，用量为35份。本发明制作步骤包括(1)聚醚多元醇减压脱水将聚醚多元醇加入搅拌器，开动搅拌器和真空泵，并将温度升至11(TC，在约20mmHg的真空度下脱水2h。(2)加丁羟聚氨酯反应降温至85"C，将物料加入丁羟聚氨酯搅拌4h，获得聚氨酯预聚体。(3)将双环戊二烯石油树脂进行干燥。(4)加入扩链剂、消泡剂、流平剂、增塑剂、催化剂进行第一次搅拌。(5)加入填料进行第二次搅拌。本发明力学性能好，生产成本低。具体实施例方式实施例用以下方式制备改性聚氨酯类防水密封胶本发明原料配比如下聚醚多元醇用量为65份；丁羟聚氨酯用量为35份；双环戊二烯石油树脂用量为60份；扩链剂采用蓖麻油或者甘油；用量为2.5份；消泡剂采用有机硅流平剂，用量为0.5份；流平剂采用氟碳流平剂，用量为0.5份；增塑剂采用PVC增塑剂，用量为l份；催化剂采用环烷酸锰，用量为0.2份；填料采用填料采用碳酸钙、氢氧化钙、二氧化硅，用量为35份。各原料作用及配料依据如下表2为丁羟聚氨酯含量与防水密封胶力学性能关系，表中显示随着丁羟聚氮酯含量的增加，密封胶拉伸强度逐渐增大，断裂伸长率变小，而断裂伸长率逐渐减小。这主要是由于丁羟聚氨酯含量增加，预聚体中的柔性链段减少，氢键易于形成，二级交联增多，分子间力增强。但是，随着丁羟聚氨酯含量的增加，预聚体分子量减小，越易于扩链反应，使得反应体系在容器中寿命縮短，易于变粘，给浇注操作带来不便。表2表明丁羟聚氨酯含量为35时，防水密封胶的性能较好。表2丁羟聚氨酯含量与防水密封胶力学性能关系丁羟聚氨酯拉伸强度/MPa弹性模量/MPa断裂强度/MPa断裂伸长率451.31.31.31182.2%401.191.171.11222.5%351.131.061.01245.5%301.050.970.96295.3%250.720.460.77325.5%200.520.320.64395.3%表3为双环戊二烯石油树脂含量与防水密封胶力学性能关系。表3显示随着石油树脂含量的增加，防水密封胶的拉伸强度和断裂强度有下降的趋势，而断裂伸长率和弹性模量则先升高然后又降低。双环戊二烯石油树脂含量在60份时所制得的防水密封胶的综合力学性能较好。表3双环戊二烯石油一对脂含量与防水密封胶力学性能关系石油树脂含量拉伸强度/MPa弹性模量/MPa断裂强度/MPa断裂伸长率401.211.181.21172.2%501.161.271.11178.5%601.131.461.08226.5%700.981.970.86235.3%800.742.460.77255.5%900.512.620.64267.3%4表4为扩链剂用量与防水密封胶力学性能关系，表中显示拉伸强度随扩链剂用量的增加逐渐降低，这是由于当扩链剂用量不足时，不能使预聚体中的氨酯根充分反应交联，导致交联度低，体系中的大分子网络结构形成不充分，造成拉伸强度低；随扩链剂用量增加时，氨酯根的过量值变小，分子间的氢键减少，也会导致拉伸强度的降低。太多时，会使体系中的短链分子含量过多，导致出现常温下不固化，成粘流态的废品。当扩链剂的质量份数为2.5时得到交联较为理想的防水密封胶。表4扩链剂用量与防水密封胶力学性能关系扩链剂用量拉伸强度/MPa弹性模量/MPa断裂强度/MPa断裂伸长率1.51.291.211.27192.2%21.241.321.17201.3%2.51.191.481.13236.5%30.861.960.81242.1%3.50.692.430.77257.4%40.572.620.66269.5%考虑到氨酯根的化学反应，会产生大量的气泡，而气泡的产生会使胶膜出现气孔，严重影响防水密封胶的性能。所以我们选用适量消泡剂，改善防水密封胶的性能。由于混合物料的粘度很大，所以在反应产物中需要加入流平剂，流平剂能使防水密封胶表面张力下降，提高其对被涂物的润湿性能，降低防水密封胶粘度。增塑剂可以降低防水密封胶中聚合物的分子间力，增大聚合物分子链的活动性，降低聚合物分子链的结晶性，从而使防水密封胶的涂膜硬度、模量、脆性降低，而伸长率、挠屈率、柔韧性提高，从而改善防水密封胶的物理机械性能。在改性聚氨酯防水密封胶固化的过程中，催化剂的作用主要是促进聚氨酯根与扩链剂的反应，縮短反应时间，增大胶膜的强度。表5为填料用量与防水密封胶力学性能关系，表5显示随填料用量的增加，断裂强度、拉伸强度及弹性模量都在逐步增大，而断裂伸长率有所升高。当填料用量在35份之间时，所制得的防水密封胶性能较好。填料过多无法使填料充分分散，而使部分填料发生了抱团现象，只有团表面上的填料与防水密封胶中的大分子发生了物理结合，使防水密封胶表面及内部形成了气泡、针孔等应力集中物，从而造成试样拉伸过程中的应力集中现象，最终导致断裂伸长率大大下降。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本发明制作步骤包括-(l)聚醚多元醇减压脱水将聚醚多元醇加入搅拌器，开动搅拌器和真空泵，并将温度升至iio'c，在约20mmHg的真空度下脱水2h。(2)加丁羟聚氨酯反应降温至85'C，将物料加入丁羟聚氨酯搅拌4h，获得聚氨酯预聚体。表6为氨酯根含量与反应时间关系。由表l可以看出，随着反应时间的延长，预聚体中的氨酯根含量呈减小趋势，在这是由于随着反应的进行，氨酯根与氢氧根反应生成聚氨酯所致，在l3h内，反应较快，而到3h后聚氨酯含量变化不大，一般在45h时达到设定值，氨酯根含量趋于平衡不变，所以根据此趋势，预聚体的反应时间定在4h为宜。表6氨酯根含量与反应时间关系时间lh2h3h4h5h氨酯根含量6.7%5.7%5.3%5.1%5%(3)将双环戊二烯石油树脂进行干燥。双环戊二烯石油树脂由于具有不饱和的双键，对聚氨酯预聚体进行改性。(4)加入扩链剂、消泡剂、流平剂、增塑剂、催化剂进行第一次搅拌。(5)加入填料进行第二次搅拌。经试验，实施例中改性聚氨酯防水密封胶具有优异的力学性能，拉伸强度可达1.8MPa以上，断裂伸长率可达到500°/。以上，其表干时间小于24h，固体含量90%以上，具有较好的耐水性，各项性能指标基本达到改性聚氨酯防水密封胶标准(JC482-1992)中优等品要求。权利要求1、一种改性聚氨酯类防水密封胶，其原料配比如下聚醚多元醇用量为65份；丁羟聚氨酯用量为35份；双环戊二烯石油树脂用量为60份；扩链剂采用蓖麻油或者甘油；用量为2.5份；消泡剂采用有机硅流平剂，用量为0.5份；流平剂采用氟碳流平剂，用量为0.5份；增塑剂采用PVC增塑剂，用量为1份；催化剂采用环烷酸锰，用量为0.2份；填料采用填料采用碳酸钙、氢氧化钙、二氧化硅，用量为35份。2、一种改性聚氨酯类防水密封胶，其特征包括以下制作步骤(1)聚醚多元醇减压脱水将聚醚多元醇加入搅拌器，开动搅拌器和真空泵，并将温度升至iicrc，在约20mmHg的真空度下脱水2h。(2)加丁羟聚氨酯反应降温至85"C，将物料加入丁羟聚氨酯搅拌4h，获得聚氨酯预聚体。(3)将双环戊二烯石油树脂进行干燥。(4)加入扩链剂、消泡剂、流平剂、增塑剂、催化剂进行第一次搅拌。(5)加入填料进行第二次搅拌。3、按照权利要求1或权利要求2所述的改性聚氨酯类防水密封胶，其特征是原料聚醚多元醇塑粒粒径控制在10mm以内。全文摘要本发明公开一种改性聚氨酯类防水密封胶，原料配比如下聚醚多元醇用量为65份；丁羟聚氨酯用量为35份；双环戊二烯石油树脂用量为60份；扩链剂采用蓖麻油或者甘油；用量为2.5份；消泡剂采用有机硅流平剂，用量为0.5份；流平剂采用氟碳流平剂，用量为0.5份；增塑剂采用PVC增塑剂，用量为1份；催化剂采用环烷酸锰，用量为0.2份；填料采用填料采用碳酸钙、氢氧化钙、二氧化硅，用量为35份。其制作步骤包括(1)聚醚多元醇减压脱水；(2)加丁羟聚氨酯反应；(3)将双环戊二烯石油树脂进行干燥；(4)加入扩链剂、消泡剂、流平剂、增塑剂、催化剂进行第一次搅拌；(5)加入填料进行第二次搅拌。本发明力学性能好，生产成本低。文档编号C09J175/04GK101638568SQ20091014683公开日2010年2月3日申请日期2009年6月9日优先权日2009年6月9日发明者奎朱申请人:奎朱