本发明涉及建筑密封胶
技术领域：
，更具体地，涉及一种用于alc板的单组分硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法。
背景技术：
：轻质砂加气混凝土板(简称alc)是以磨细石英砂、水泥、石灰膏为主要材料，以铝粉为发泡剂，经过高温蒸压而成为密集细小多孔的建筑材料，是一种轻质维护非承重结构材料，具有质轻(密度小于525kg/m3)、隔音效果佳、保温性强、耐火耐久性优、施工便利以及施工成本低等突出优势。由于该材料是一种由大量均匀、互不连通的微小气孔组成的多孔材料，其表面抗拉强度低，仅为0.22mpa。因此在做防水密封处理时，为保障alc板材粘接面不被破坏，必须选择拉伸模量(m100)低于它表面抗拉强度的密封胶产品。目前市面上低模量密封胶的拉伸模量(m100)均介于0.2mpa～0.4mpa之间，例如专利技术cn102994034、cn201710796922.1以及cn104087228.5等均涉及到低模量硅烷改性聚醚产品，m100模量值均高于alc板的极限抗拉强度，在实际应用过程中会破坏alc板材的界面完整性，从而造成墙体开裂等一系列安全问题。论文《聚氨酯密封胶在轻质砂加气混凝土墙板接缝中的应用》中采用了超低模量的聚氨酯密封胶，该产品具有较好的力学性能(m100为0.1mpa～0.2mpa)，但是由于聚氨酯分子结构特点，含有nco基团并可能对施工人员的身体健康产生影响，与此同时该产品在夏季高温高湿的环境下还极易产生密集性空穴，进一步影响密封材料的本体强度以及密封效果。专利cn1618915a公开了一种低模量硅酮密封胶及其制备方法，该产品的m100模量同样介于0.2mpa～0.4mpa之间，同时由于硅酮密封胶的表面能相对较低，该产品的后期处理(涂料装饰)很难。因此，急需开发出具有低模量、高伸长率、快固化、良好粘接性的应用于alc板的聚醚密封胶。技术实现要素：本发明为克服上述现有技术所述的现有的硅烷改性聚醚密封胶模量高的缺陷，提供一种用于alc板的单组分硅烷改性聚醚密封胶，提供的单组分硅烷改性聚醚密封胶具有超低模量、高伸长率、快固化、良好的alc板粘接性，而且安全环保、稳定性良好且涂饰性能优异。本发明的另一目的在于提供一种用于alc板的单组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于alc板的单组分硅烷改性聚醚密封胶，含有如下质量份数的原料：硅烷改性聚醚树脂100份，增塑剂90～150份，填料100～300份，颜料0～25份，触变剂0～20份，紫外吸收剂0.5～5份，光稳定剂0.5～5份，除水剂0.5～5份，第一粘接促进剂2～3份，第二粘接促进剂0.5～1份，催化剂0.05～2份；所述硅烷改性聚醚树脂的分子式为：所述硅烷改性聚醚树脂的数均分子量为16000～28000g/mol；所述催化剂为双(乙酰丙酮酸)二丁基锡和/或硅酸四乙酯与双(乙酰基氧基)二丁基锡的反应产物；所述第一粘接促进剂为氨基硅烷偶联剂；所述第二粘接促进剂为除氨基硅烷偶联剂之外的功能性硅烷偶联剂。如分子式结构所示，本发明采用的硅烷改性聚醚树脂为硅烷封端聚醚树脂，其中聚醚主体部分为直链结构；双(乙酰丙酮酸)二丁基锡、硅酸四乙酯与双(乙酰基氧基)二丁基锡的反应产物均为高活性有机锡催化剂，一般用于制备模量大、高弹的密封胶。然而，发明人通过众多实验尝试发现，将数均分子量为16000～28000g/mol的直链结构的硅烷改性聚醚树脂与双(乙酰丙酮酸)二丁基锡和/或硅酸四乙酯与双(乙酰基氧基)二丁基锡的反应产物搭配，并协同第一粘接促进剂和第二粘接促进剂及其他组分，能够制备得到具备合适固化速度、超低模量、高伸长率且alc板粘接性优异的单组分硅烷改性聚醚密封胶。发明人研究发现，直链结构的硅烷改性聚醚树脂的活性比支链结构的硅烷改性聚醚树脂低，支链结构的硅烷改性聚醚树脂与双(乙酰丙酮酸)二丁基锡反应时难以制备得到模量小于等于0.2mpa的单组分硅烷改性聚醚密封胶。而直链结构的硅烷改性聚醚树脂的活性低，直链结构的硅烷改性聚醚树脂与双(乙酰丙酮酸)二丁基锡反应时能够有效降低密封胶固化时的实际交联度，从而降低模量、增大伸长率。当硅烷改性聚醚树脂的数均分子量小于16000g/mol，制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶的交联密度较大，100％模量较高，难以获得超低模量。而硅烷改性聚醚树脂的数均分子量超过28000g/mol时，树脂粘度过大，不利于充分混合均匀，难以获得具备合适固化速度、超低模量、高伸长率且alc板粘接性优异的单组分硅烷改性聚醚密封胶。而且，发明人还发现，本发明中的粘接促进剂需要第一粘接促进剂与第二粘接促进剂复配，单独使用任何一种都难以取得上述技术效果。粘接促进剂通过化学反应或物理吸附在两种不同物质界面之间起着分子桥作用，从而改变了胶黏剂的润湿性能，增加了界面的粘接性能。第一粘接促进剂为氨基硅烷偶联剂，可有效提高反应体系的ph值，从而促进密封胶的固化速率；但是，由于氨基硅烷偶联剂具有促进固化的作用，使得密封胶的模量稍高，浸润效果稍差，对alc板粘接性较差。第二粘接促进剂为除氨基硅烷偶联剂之外的功能性硅烷偶联剂，在实际应用过程中，发现第二粘接促进剂对多孔性基材的粘接促进作用非常明显，但是单独使用时，往往会影响密封胶的固化速度，过低的固化速度使得密封胶中的小分子物质迁移到界面。当第一粘接促进剂与第二粘接促进剂按上述使用量复配时，通过第一粘接促进剂与第二粘接促进剂的协同作用，不仅保证密封胶具有非常合适的固化速度，而且保证本专利产品在多孔性基材alc板中具有非常好的粘接效果。综上，本发明通过选择数均分子量为16000～28000g/mol的直链结构的硅烷改性聚醚树脂与双(乙酰丙酮酸)二丁基锡和/或硅酸四乙酯与双(乙酰基氧基)二丁基锡的反应产物搭配，并协同第一粘接促进剂和第二粘接促进剂及其他组分，能够制备得到具备合适固化速度、超低模量、高伸长率且alc板粘接性优异的单组分硅烷改性聚醚密封胶。而且，本发明的单组分硅烷改性聚醚密封胶还能避免聚氨酯密封胶的稳定性问题和硅酮密封胶的涂饰性问题，具有安全环保、稳定性良好且涂饰性能优异的特点。优选地，所述硅烷改性聚醚树脂的数均分子量为16000～20000g/mol。硅烷改性聚醚树脂的数均分子量为16000～20000g/mol时，硅烷改性聚醚树脂的黏度更加合适，生产操作方便，而且制得的密封胶粘接效果更好。数均分子量大于20000g/mol时，由于硅烷改性聚醚树脂的分子量较大，导致制得的密封胶的黏度较大，在基材表面的润湿效果可能受到影响，粘接效果不如数均分子量为16000～20000g/mol的硅烷改性聚醚树脂制得的密封胶。另外，低分子量的硅烷改性聚醚树脂的价格相对较低，还有利于降低成本。优选地，所述第一粘接促进剂与第二粘接促进剂的重量比为2～5:1。优选地，所述第一粘接促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、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或n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，所述第二粘接促进剂为脲基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂或甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的一种或几种。优选地，所述第二粘接促进剂为γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，所述填料包括增量填料和功能填料，所述功能填料的质量小于等于增量填料的质量的10％。优选地，所述增量填料为重质碳酸钙、氢氧化铝或聚磷酸铵中的一种或几种；所述功能填料为活性轻质碳酸钙、高岭土或滑石粉中的一种或几种。发明人还研究发现，填料的选择也会影响制得的单组分聚醚密封胶的力学性能。填料选用碳酸钙时，主体填充粉料为重质碳酸钙，然后选用少量活性轻质碳酸钙作为辅助填料与触变材料协同并促进提升产品的抗流挂性能。经过大量试验发现，当活性轻质碳酸钙的用量低于重质碳酸钙用量的10％时，可以在保证产品较低拉伸模量的同时，保证密封胶良好的抗流挂性能，同时降低产品的成本。优选地，所述增塑剂为聚醚多元醇、1,2-环己烷二羧酸二异壬酯、1,2-环氧环己烷4,5二羧酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯或邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯等中的一种或多种。优选地，所述紫外吸收剂为tinuvin213、tinuvin234、tinuvin326、tinuvin328、tinuvin329或tinuvin571中的一种或几种。优选地，所述光稳定剂为tinuvin123、tinuvin622、tinuvin765、tinuvin770、tinuvin292或tinuvin791中的一种或几种。优选地，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基二甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，所述颜料为钛白粉或炭黑。本发明同时保护上述单组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将硅烷改性聚醚树脂、增塑剂、填料、颜料、触变剂、紫外吸收剂、光稳定剂、除水剂、第一粘接促进剂、第二粘接促进剂和催化剂混合均匀，在真空压力为-0.09mpa～-0.1mpa的条件下搅拌30min～40min，出料即得。优选地，混合之前还包括将填料、颜料进行干燥的步骤。优选地，所述干燥的条件为120℃干燥12h。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过选择数均分子量为16000～28000g/mol的直链结构的硅烷改性聚醚树脂与双(乙酰丙酮酸)二丁基锡和/或硅酸四乙酯与双(乙酰基氧基)二丁基锡的反应产物搭配，并协同两种粘接促进剂及其他组分，制备得到用于alc板的单组分硅烷改性聚醚密封胶，制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶具有超低模量、高伸长率、快固化、良好的alc板粘接性。本发明提供的用于alc板的单组分硅烷改性聚醚密封胶还能避免聚氨酯密封胶的稳定性问题和硅酮密封胶的涂饰性问题，具有安全环保、稳定性良好且涂饰性能优异的特点。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。实施例中的硅烷改性聚醚树脂的结构如下：其中n为250～480，即分子量为16000-28000。还需要说明的是，实施例中，聚醚多元醇采用的是ppg2000；1,2-环己烷二羧酸二异壬酯的简称为dinch；邻苯二甲酸二异壬酯的简称为dinp；邻苯二甲酸二异癸酯的简称为didp；实施例中的原料均可通过市售得到；实施例及对比例中，紫外吸收剂(tinuvin213、tinuvin234、tinuvin326、tinuvin328、tinuvin329和tinuvin571)和光稳定剂(tinuvin123、tinuvin622、tinuvin765、tinuvin770、tinuvin292和tinuvin791)可从巴斯夫购得；硅酸四乙酯与双(乙酰基氧基)二丁基锡的反应产物为催化剂u-303，催化剂u-303可从日东化成株式会社购得。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本
技术领域：
常规试剂、方法和设备。实施例1～10以及对比例1～4实施例1～10的单组分硅烷改性聚醚密封胶的配方如表1所示；对比例1～4的单组分硅烷改性聚醚密封胶的配方如表2所示。实施例1～10及对比例1～4的单组分硅烷改性聚醚密封胶制备步骤为：s1.将填料和颜料分别在120℃条件下干燥12小时，备用；s2.行星釜中依次加入改性硅烷树脂、增塑剂、干燥后的填(颜)料、触变剂、紫外吸收剂、光稳定剂、除水剂、粘接促进剂和催化剂并混合均匀，在真空压力为-0.09mpa～-0.1mpa的条件下搅拌40min，出料即得。表1实施例1～10的单组分硅烷改性聚醚密封胶的配方表2对比例1～4的单组分硅烷改性聚醚密封胶的原料使用量性能测试本发明中，性能测试采用如下方法密封胶的100％模量的测试方法：参考gb/t528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定方法(ⅰ型哑铃片)；密封胶的伸长率的测试方法：参考gb/t528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定方法(ⅰ型哑铃片)；密封胶的表干时间的测试方法：参考gb/t13477.18-2002建筑密封材料试验方法第5部分：表干时间的测定；密封胶的粘接性的测试方法：参考gb/t13477.18-2002建筑密封材料试验方法第18部分：剥离粘接性的测定。表3实施例1～10的单组分硅烷改性聚醚密封胶的性能表4对比例1～4的单组分硅烷改性聚醚密封胶的性能对比例1对比例2对比例3对比例4100％拉伸模量/mpa0.530.240.210.17伸长率/％567750790890表干时间/min242016130粘接性中优差优根据表3和表4可知，本发明的实施例1～10制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶具有超低模量、高伸长率、快固化、良好的alc板粘接性，100％模量为0.14mpa～0.20mpa，伸长率大于等于700％。其中，由实施例1以及实施例5～7可知，实施例1和实施例5的100％拉伸模量低于0.17mpa，实施例6和实施7的100％拉伸模量分别为0.19和0.20mpa，实施例6和实施7的100％拉伸模量更高，而且实施例1和实施例5的表干时间分别为30、20min，与实施例6和实施例7的时间相差不大，综合而言，实施例1和实施例5的性能优于实施例6和实施例7，所以，硅烷改性聚醚的分子量为16000～20000g/mol时，制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶性能更好。实施例9中第一粘接促进剂与第二粘接促进剂的重量比为6:1，实施例1和实施例8中第一粘接促进剂与第二粘接促进剂的重量比分别为2:1和5:1，而实施例1和实施例8制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶的性能优于实施例9，可见第一粘接促进剂与第二粘接促进剂的重量比为2～5:1时制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶的性能更佳。实施例10中活性轻质碳酸钙的使用量比实施例1大，稍高于重质碳酸钙的10％，实施例10的100％拉伸模量稍大于实施例1，且实施例10的伸长率较低、粘接效果稍差，所以实施例10制得单组分硅烷改性聚醚密封胶的性能比实施例1稍差；可见，活性轻质碳酸钙的使用量不超过重质碳酸钙的10％时，制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶的性能更好。而对比例1的硅烷改性聚醚树脂的聚醚主体部分为支链结构，活性较高，与双(乙酰丙酮酸)二丁基锡催化剂配合使用时，制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶交联速度快、交联密度高，导致100％模量较大，100％模量达到0.53。对比例2中，硅烷改性聚醚的分子量小于16000g/mol，分子量较小，制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶固化后交联密度较高、模量较大，难以获得超低模量。对比例3仅使用第一粘接促进剂，而不使用第二粘接促进剂，制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶虽然具有较低的模量，但是在alc板的粘接效果太差。而对比例4仅使用第二粘接促进剂，不使用第一粘接促进剂，制得的单组分硅烷改性聚醚密封胶在alc板的粘接性能优异，同时具有超低模量，但是表干速度太慢，密封胶中的小分子物质容易迁移到界面，影响单组分硅烷改性聚醚密封胶的整体性能。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页12