一种自愈型丙烯酸酯密封胶及其制备方法与流程

1.本发明属于密封材料技术领域，具体涉及一种自愈型丙烯酸酯密封胶及其制备方法。


背景技术：

2.密封胶是指随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料，是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂。
3.密封胶常见的分类有以煤焦油为基料、废聚氯乙烯或聚氨酯改性的焦油类密封材料；以高分子材料为主的有机硅、聚硫橡胶、双组份聚氨酯类等密封材料；其中硅酮类密封材料能耐高温和低温、耐辐射、耐真空、无污染、无毒，但粘结性相对较差；聚硫类密封材料对金属及混凝土等材料具有良好的粘接性，可在连续伸缩、振动及温度变化下保持良好的气密性和防水性，且耐油、耐溶剂、耐久性较佳，但其耐紫外老化性能差；聚氨酯类密封材料具有良好的耐老化性、耐高低温性能和耐疲劳性能，耐磨性、粘结性、耐油性和耐生物老化性能优异，但贮存稳定性差，耐热性能一般。丙烯酸酯密封胶以乳液型居多，成本低，可用于潮湿界面，主要用于建筑内部接缝密封，乳液型丙烯酸酯密封胶无溶剂毒害，固化后可耐水、耐老化、耐油，有足够的延伸率和粘接力，具有广阔的前景。
4.公开号为cn105295782b的中国发明专利公开了一种丙烯酸乳液密封膏，cn112226184a公开了一种耐高温丙烯酸酯密封胶，cn110982436a公开了一种丙烯酸密封胶及其制备方法，上述丙烯酸类密封材料虽然耐水、耐候和环保方面不错，但是如果建筑结构基层干燥收缩、热胀冷缩出现裂缝，密封材料也将被拉裂或分层，影响密封防水效果，其使用范围受到很大限制。因此，迫切需要开发具有自愈功能的丙烯酸酯密封胶。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的是建筑结构中细部节点构造部位或者裂缝导致的漏水问题，同时也可用于涂刷墙体阴阳角等复杂部位以预防渗水、漏水，而提供一种自愈型丙烯酸酯密封胶及其制备方法，以丙烯酸酯乳液为基料，通过各组分相互配合得到的密封胶具有自愈性、环保、高耐候、高耐水等性能，可以使得0.8mm以下裂缝在12h内自动愈合，并在0.3mpa下30min不透水。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种自愈型丙烯酸酯密封胶，包括如下重量份的原料：丙烯酸酯乳液30～55份、液体树脂14～24份、消泡剂1～3份、增稠剂1～2份、合成植物酯5～10份、防霉剂0.5～2份、分散剂1～2份、润湿剂0.5～2份、钛白粉3～10份、碳酸钙20～40份、水5～12份。
8.进一步地，所述的一种自愈型丙烯酸酯密封胶包括如下重量份的原料：丙烯酸酯乳液30～55份、液体树脂14～24份、消泡剂1～3份、增稠剂1～2份、合成植物酯5～10份、防霉剂0.5～2份、分散剂1～2份、润湿剂0.5～2份、钛白粉3～10份、碳酸钙20～40份、水5～12份。
9.进一步地，所述液体树脂为液体萜烯树脂、液体松香树脂或液体石油树脂中的一种或两种以上混合。
10.进一步地，所述合成植物酯为对苯二甲酸二辛酯。
11.进一步地，所述丙烯酸酯乳液为硅丙乳液、叔丙乳液、纯丙乳液、氟碳乳液、苯丙乳液中一种或两种以上的组合。
12.进一步地，所述消泡剂为htk-208改性有机硅消泡剂；所述增稠剂为硅酸镁铝或羟乙基纤维素；所述防霉剂为苯并异噻唑啉酮；所述分散剂为聚羧酸钠盐；所述润湿剂为烷基聚氧乙烯醚。
13.进一步地，所述碳酸钙为400目、800目和1000目粒径的重质碳酸钙的一种或几种。
14.本发明提供所述的一种自愈型丙烯酸酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
15.(1)在反应釜中加入丙烯酸酯乳液、分散剂、润湿剂、部分消泡剂，在300～500r/min搅拌混匀10-20分钟；
16.(2)将液体树脂缓慢加入到(1)中，搅拌至无凝聚物后，调高转速至1000～1500r/min高速分散25-40分钟；
17.(3)将钛白粉、碳酸钙加入到(2)中1000～1500r/min高速分散30-40分钟；
18.(4)在(3)中继续加入增稠剂、合成植物酯，800～1200r/min分散20-30分钟，加入防霉剂和剩余的消泡剂，500-800r/min搅拌10-20分钟，即可得到自愈型丙烯酸酯密封胶。
19.进一步地，所述步骤(4)中，增稠剂中的硅酸镁铝使用前需先与水按1:5.5～6.5混合均匀，羟乙基纤维素先与水1:9～11混合均匀。
20.进一步地，所述步骤(1)与(4)中，首次加入消泡剂与第二次加入消泡剂的重量比为1～2:1。消泡剂分开添加可以减少和消除粉状物料添加过程中产生的气泡量，使混合效果均匀，避免产生包膜情况，影响产品性能。分开两次加的主要原因是首次物料投入时气泡量特别大，需要的消泡剂量增加，经过一定时间的高速搅拌混匀后，气泡量减少，在最后批次的物料投入混匀时，为了保证最终成品的混合效果，需加入少量消泡剂作为辅助，减少气泡量。
21.本发明的产品可以解决建筑结构中细部节点构造部位或者裂缝导致的漏水问题，同时也可用于涂刷墙体阴阳角等复杂部位以预防渗水、漏水。
22.本发明具有以下有益效果：
23.1.本发明中的密封胶为单组分密封胶，无需其他材料配合使用，具有粘结性能强，有一定的蠕变性能，再受到尖锐物体撞破时可自愈，延伸性好，防水效果好等特点。
24.2.本发明属于自愈型丙烯酸类密封胶，属于非沥青类自愈型密封胶。传统方法中使用沥青类原料，长时间暴露在空气中受空气、水、阳光的作用会发生一系列的挥发、氧化、聚合，导致其内部的化学结构发生变化，同时发生性质变化，影响产品寿命。本发明为丙烯酸类密封胶，其耐久性、耐候性比沥青类产品好。
25.3.本发明采用合成植物酯为增塑剂，主要成分为对苯二甲酸二辛酯，是以植物油(食用植物油的下脚料)为原料，价格低廉，无毒环保，增塑剂效率高，热稳定时间长，抑制冒油，大幅度降低企业生产成本；还可以削弱分子间的次价力，增加分子链运动，使其更容易产生相对滑移，降低聚合物的结晶度，从而增加产品的柔韧性，减低产品的内聚力。
26.4.密封胶在水分挥发成膜后，树脂微粒、丙烯酸酯乳液分子与填料不规则堆积排
列，形成防水保护膜体系。当防水膜体系受到损坏时，由于液体树脂能削弱丙烯酸乳液分子间的范德华力，对丙烯酸酯大分子链亲水基团起到溶剂化作用，使丙烯酸酯乳液与填料微粒更容易产生相对滑移。随着高分子链的运动，消失的氢键可以在高分子链间重新生成，使材料断裂的表面重新连接，完成材料的重新堆积排列，形成新的防水保护膜，达到防水自修复功能。使用本发明产品可以使得0.8mm以下裂缝12h内自动愈合，并在0.3mpa，30min条件下不透水，弹性恢复率可以达到45％以上。
具体实施方式
27.下面通过实施例对本发明作进一步说明，以使本发明的优点和特征更易于被理解，但是本发明的保护范围不局限于这些实施例。本发明使用原料均购自市场上的化工原料公司。
28.实施例1
29.一种自愈型丙烯酸酯密封胶由以下重量份原料组成：丙烯酸酯乳液(硅丙乳液)47份、液体石油树脂15份、htk-208改性有机硅消泡剂1份、硅酸镁铝1份、防霉剂(苯并异噻唑啉酮)0.5份、分散剂(聚羧酸钠盐)1份、润湿剂(烷基酚聚氧乙烯醚)0.5份、合成植物酯(对苯二甲酸二辛酯)5份、钛白粉3份、1200目重质碳酸钙20份、水6份；
30.本实施例还提供一种自愈型丙烯酸酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
31.(1)在反应釜中加入丙烯酸酯乳液47份、分散剂1份、润湿剂0.5份、消泡剂0.5份400r/min搅拌10分钟；
32.(2)将15份液体石油树脂缓慢加入到(1)中，搅拌至无凝聚物后，调高转速至1200r/min高速分散25分钟；
33.(3)将钛白粉3份、1200目重质碳酸钙20份加入到(2)中，1200r/min高速分散35分钟；
34.(4)硅酸镁铝1份水6份混合均匀后加入到(3)中，接着加入合成植物酯5份，1000r/min分散25分钟，加入消泡剂0.5份和防霉剂0.5份，500r/min拌15分钟得到自愈型丙烯酸酯密封胶。
35.实施例2
36.一种自愈型丙烯酸酯密封胶由以下重量份组分组成：丙烯酸酯乳液(纯丙乳液)40份、液体萜烯树脂15份、htk-208改性有机硅消泡剂1.5份、硅酸镁铝1份、防霉剂(苯并异噻唑啉酮)0.5份、分散剂(聚羧酸钠盐)1份、润湿剂(烷基酚聚氧乙烯醚)0.5份、合成植物酯(对苯二甲酸二辛酯)7.5份、钛白粉3份、400目重质碳酸钙24份、水6.5份；
37.本实施例还提供一种自愈型丙烯酸酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
38.(1)在反应釜中加入丙烯酸酯乳液40份、分散剂1份、润湿剂0.5份、消泡剂1份500r/min搅拌10分钟；
39.(2)将液体萜烯树脂15份缓慢加入到(1)中，搅拌至无凝聚物后，调高转速至1500r/min高速分散30分钟；
40.(3)将钛白粉3份、400目重质碳酸钙24份加入到(2)中1200r/min高速分散35分钟；
41.(4)硅酸镁铝1份水6.5份混合均匀后加入到(3)中，接着加入合成植物酯7.5份1000r/min分散20分钟，加入消泡剂0.5份和防霉剂0.5份，500r/min拌15分钟得到自愈型丙
烯酸酯密封胶。
42.实施例3
43.一种自愈型丙烯酸酯密封胶由以下重量份组分组成：丙烯酸酯乳液(苯丙乳液)35份、液体松香树脂17份、htk-208改性有机硅消泡剂2份、羟乙基纤维素1份、防霉剂(苯并异噻唑啉酮)1份、分散剂(聚羧酸钠盐)1份、润湿剂(烷基酚聚氧乙烯醚)1份、合成植物酯(对苯二甲酸二辛酯)5份、钛白粉5份、800目重质碳酸钙22份、水10份；
44.本实施例还提供一种自愈型丙烯酸酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
45.(1)在反应釜中加入丙烯酸酯乳液35份、分散剂1份、润湿剂1份、消泡剂1.3份500r/min搅拌15分钟；
46.(2)将液体松香树脂17份缓慢加入到(1)中，搅拌至无凝聚物后，调高转速至1500r/min高速分散30分钟；
47.(3)将钛白粉5份、800目重质碳酸钙22份加入到(2)中1500r/min高速分散30分钟；
48.(4)羟乙基纤维素1份、水10份混合均匀后加入到(3)中，接着加入合成植物酯5份1200r/min分散20分钟，加入消泡剂0.7份和防霉剂1份，800r/min拌10分钟得到自愈型丙烯酸酯密封胶。
49.实施例4
50.一种自愈型丙烯酸酯密封胶由以下重量份组分组成：丙烯酸酯乳液(硅丙乳液、纯丙乳液的质量比为1:3)30份、液体萜烯树脂14份、htk-208改性有机硅消泡剂2份、羟乙基纤维素1.5份、防霉剂(苯并异噻唑啉酮)0.5份、分散剂(聚羧酸钠盐)1.5份、润湿剂(烷基酚聚氧乙烯醚)0.5份、合成植物酯(对苯二甲酸二辛酯)10份、钛白粉5份、800目重质碳酸钙22份、水10份；
51.本实施例还提供一种自愈型丙烯酸酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
52.(1)在反应釜中加入丙烯酸酯乳液30份、分散剂1.5份、润湿剂0.5份、消泡剂1份500r/min搅拌10分钟；
53.(2)将液体萜烯树脂14份缓慢加入到(1)中，搅拌至无凝聚物后，调高转速至1500r/min高速分散25分钟；
54.(3)将钛白粉5份、400目重质碳酸钙22份加入到(2)中1000r/min高速分散40分钟；
55.(4)羟乙基纤维素1.5份、水10份混合均匀后加入到(3)中，接着加入合成植物酯10份800r/min分散30分钟，加入消泡剂1份和防霉剂0.5份，800r/min拌10分钟得到自愈型丙烯酸酯密封胶。
56.实施例5
57.一种自愈型丙烯酸酯密封胶由以下重量份组分组成：丙烯酸酯复配乳液(硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液的质量比为1:2:1)55份、液体松香树脂24份、htk-208改性有机硅消泡剂3份、羟乙基纤维素2份、防霉剂(苯并异噻唑啉酮)2份、分散剂(聚羧酸钠盐)1份、润湿剂(烷基酚聚氧乙烯醚)2份、合成植物酯(对苯二甲酸二辛酯)5份、钛白粉10份、800目重质碳酸钙40份、水18份；
58.本实施例还提供一种自愈型丙烯酸酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
59.(1)在反应釜中加入丙烯酸酯复配乳液55份、分散剂1份、润湿剂2份、消泡剂2份500r/min搅拌20分钟；
60.(2)将液体松香树脂24份缓慢加入到(1)中，搅拌至无凝聚物后，调高转速至1500r/min高速分散40分钟；
61.(3)将钛白粉10份、800目重质碳酸钙40份加入到(2)中1500r/min高速分散30分钟；
62.(4)羟乙基纤维素2份、水18份混合均匀后加入到(3)中，接着加入合成植物酯5份1200r/min分散20分钟，加入消泡剂1份和防霉剂2份，800r/min拌10分钟得到自愈型丙烯酸酯密封胶。
63.实施例6
64.一种自愈型丙烯酸酯密封胶由以下重量份组分组成：丙烯酸酯复配乳液(硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液的质量比为10:1:1)35份、液体松香树脂17份、htk-208改性有机硅消泡剂2份、硅酸镁铝1份、防霉剂(苯并异噻唑啉酮)1份、分散剂(聚羧酸钠盐)1份、润湿剂(烷基酚聚氧乙烯醚)1份、合成植物酯(对苯二甲酸二辛酯)5份、钛白粉5份、800目重质碳酸钙22份、水5.5份；
65.本实施例还提供一种自愈型丙烯酸酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
66.(1)在反应釜中加入丙烯酸酯复配乳液35份、分散剂1份、润湿剂1份、消泡剂1.3份300r/min搅拌20分钟；
67.(2)将液体松香树脂17份缓慢加入到(1)中，拌至无凝聚物后，调高转速至1000r/min高速分散25分钟；
68.(3)将钛白粉5份、800目碳酸钙22份加入到(2)中1000r/min高速分散30分钟；
69.(4)硅酸镁铝1份、水5.5份混合均匀后加入到(3)中，接着加入合成植物酯5份800r/min分散30分钟，加入消泡剂0.7份和防霉剂1份，500r/min拌20分钟得到自愈型丙烯酸酯密封胶。
70.将实施例1～6的制备得到的自愈型丙烯酸酯密封胶产品试样经过如下的检测：
71.1.自愈性测试：
72.按照行业标准jg/t 501-2016建筑构件连接处防水密封膏中的检测方法进行自愈性测试，同时进行裂缝自愈合及自愈合后不透水性能测试，实施例的测试结果见表1。
73.表1实施例丙烯酸酯密封胶自愈性测试结果
[0074][0075]
由表1数据可见，实施例1-6的获得的密封胶产品自愈性良好，均无水迹，无渗水，
符合国家标准的要求。同时通过实践检测的裂缝愈合周期及相关渗水性，各实施例的自愈性能都较好，其中实施例3表现出了优异的自愈性能。
[0076]
2.其他性能测试
[0077]
按照行业标准jc/t 484-2006丙烯酸酯建筑密封胶中的检测方法测试密封胶的其他性能，测试结果见表2。
[0078]
表2实施例丙烯酸酯密封胶其他性能技术参数
[0079][0080]
由表2数据可见，实施例1-6的产品各项指标均符合国家标准的要求，粘结性强、蠕变性持久、延伸性更好，防水效果好。
[0081]
3.老化后的密封胶性能测试
[0082]
先进行老化试验，将各个试样按照《gb 18244-2000》建筑防水材料老化试验方法的要求，放入该标准第六章要求的氙弧灯老化试验箱中进行实验，试验累计辐射能量为1500mj/mm2(约720h)后取出，获得老化后的自愈型丙烯酸酯密封胶。
[0083]
老化后的自愈型丙烯酸酯密封胶在标准实验条件下放置4h。再按照国标gb/t13477.17-2002中的检测方法测试密封胶的弹性恢复率，按照gb/t 13477.7-2002中的检测方法测试密封胶的低温柔性。检测获得的测试结果见表3。
[0084]
表3实施例丙烯酸酯密封胶耐候性参数
[0085][0086]
由表3可知，本发明的产品经过老化后仍然具有良好的弹性恢复率，均符合各项国家标准，说明本发明产品的耐候性和耐久性好，同时具有良好的可重现性和稳定性。
[0087]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。