一种硅烷改性胶用底涂剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子密封材料领域，尤其涉及一种硅烷改性胶用底涂剂及其制备方法。所述硅烷改性胶用底涂剂按重量份数计包括：硅油5～20份；促粘剂1～20份；硅酸酯1～5份；除水剂1～3份；催化剂1～5份；溶剂60～90份；所述硅油为羟基硅油和/或烷氧基硅油；所述促粘剂由环氧硅烷和仲胺基硅烷反应制得。本发明专利技术提供的硅烷改性胶用底涂剂不仅能够改善硅烷改性胶常温下在水泥基材面的粘接性，还能提高硅烷改性胶浸水后的粘接效果。实验表明，本发明专利技术制备的硅烷改性胶用底涂剂无论是常温使用还是浸水使用的内聚破坏都能达到90％甚至100％。

A Silane Modified Rubber Primer and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种硅烷改性胶用底涂剂及其制备方法
本专利技术涉及高分子密封材料领域，尤其涉及一种硅烷改性胶用底涂剂及其制备方法。
技术介绍
通用的聚氨酯弹性密封胶由于具有良好的高弹性、低温柔韧性、耐磨性和较高的物理力学性能等优点，使之在建筑、汽车和船舶等领域获得较广泛的应用。但其主要不足是在高温高湿环境下胶层容易发泡，对无孔基材的粘接和密封一般须施用底涂剂，而且耐热、耐水性较差。硅酮密封胶具有耐温、耐水、耐老化等优点，但也存在耐污染性差，可涂饰性差、耐磨性差、撕裂强度低等缺点。20世纪70年代以来，国外先后开发出了端硅烷氧基聚醚密封胶和端硅烷氧基聚氨酯密封胶。这两类密封胶通常称为硅烷改性胶。其在结构上都继承了端硅烷基结构和主链聚醚键结构的特点，综合性能优越。到目前，硅烷改性胶在不使用底涂剂的情况下的粘接范围已从无孔材料(玻璃，金属等)扩展到工程塑料，从一般的基材表面扩展到各种漆面。因此，近年来硅烷改性胶已经越来越受到国内各行业的关注。随着现在建筑技术的发展，住宅工业化因其具有缩短工期、提高安全性、节能环保、节约成本、稳定建筑质量、降低人工费用等优势，已成为住宅技术发展的必然趋势。住宅工业化中用到的构件是一种可在工厂内加工的预制混泥土构件，构件的制作过程包括模板制作与安装、混泥土制备与运输、构件浇筑振捣及养护、脱模与堆放等。构件在加工过程中经常需要使用表面处理剂和脱模剂，脱模剂是以矿物油为主要原料、添加蜡等配制而成的，矿物油能够和水泥混泥土中的碱发生皂化反应，生成碱性皂，残留在混泥土缝隙中，从而影响密封胶的粘接性；同时预制板制作过程中，为了保护其表面，经常会涂刷表面处理剂，这也可能对硅烷改性胶的粘接造成困难。此外，由于水泥构件是多孔性材料，泡水后，水会慢慢渗透到硅烷改性胶粘接面，并破坏表面层，从而导致硅烷改性胶浸水后粘接效果变差。为了提高硅烷改性胶在水泥基材表面常温及浸水粘接结果，通常需要使用底涂剂对基材的表面进行处理。如中国专利技术专利CN104559758A报道了一种硅烷改性聚醚密封胶用底涂液，该底涂液由于主要以MQ树脂为主，仅配合硅烷改性聚醚密封胶时具有较好的效果。配合硅烷改性聚氨酯胶使用时促粘接效果差。中国专利技术专利CN108047923A公布了一种装配式建筑用改性硅酮密封胶用底涂液，该底涂仅对硅酮胶有促粘接效果。因此急需开发一种对所有硅烷改性胶(硅烷改性聚醚密封胶、硅烷改性聚氨酯密封胶)都具有较好促粘接效果的底涂剂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种硅烷改性胶用底涂剂及其制备方法，本专利技术提供的硅烷改性胶用底涂剂不仅能够改善硅烷改性胶常温下在水泥基材面的粘接性，还能提高硅烷改性胶浸水后的粘接效果。本专利技术提供了一种硅烷改性胶用底涂剂，按重量份数计包括：所述硅油为羟基硅油和/或烷氧基硅油；所述促粘剂由环氧硅烷和仲胺基硅烷反应制得。优选的，所述羟基硅油具有如式(Ⅰ)所示结构：式(Ⅰ)中，R1为氢或甲基；R2为甲基或乙基，20<n<60；所述烷氧基硅油具有如式(Ⅱ)所示结构：式(Ⅱ)中，R3为氢或甲基；R4为甲基或乙基，20<m<60。优选的，所述环氧硅烷选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷和β-(3、4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；所述的仲氨基硅烷选自N-(正丁基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-环己基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双-(γ-三甲氧基硅丙基)胺、双(3-三乙氧基硅丙基)胺和N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。优选的，所述硅酸酯选自正硅酸甲酯和/或正硅酸乙酯。优选的，所述除水剂选自乙烯基三甲氧基硅烷和/或原乙酸三甲酯。优选的，所述催化剂选自钛酸酯、锆酸酯和铝酸酯中的一种或几种。优选的，所述钛酸酯选自正钛酸异丙酯、正钛酸丁酯、钛酸四丁酯混合物、聚钛酸丁酯、钛酸四异辛酯、四乙氧基钛、四(2-乙基己醇)钛、正丙基钛酸盐、丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯和四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或多种；所述的锆酸酯选自锆酸正丁酯和锆酸异丁酯种的一种或几种；所述的铝酸酯选自二(乙酰乙酸乙酯)铝酸二异丙酯、铝酸异丙酯和二(乙酰丙酮)铝酸二异丙酯中的一种或几种。优选的，所述溶剂为乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯和丁酮中的一种或几种。本专利技术还提供了一种上文所述硅烷改性胶用底涂剂的制备方法，包括以下步骤：将硅油、促粘剂、硅酸酯、除水剂、催化剂和溶剂混合，得到硅烷改性胶用底涂剂。优选的，所述混合为搅拌混合；所述混合的温度为20～50℃，所述混合的时间为5～120min。本专利技术提供了一种硅烷改性胶用底涂剂，按重量份数计包括：硅油5～20份；促粘剂1～20份；硅酸酯1～5份；除水剂1～3份；催化剂1～5份；溶剂60～90份；所述硅油为羟基硅油和/或烷氧基硅油；所述促粘剂由环氧硅烷和仲胺基硅烷反应制得。本专利技术提供的硅烷改性胶用底涂剂不仅能够改善硅烷改性胶常温下在水泥基材面的粘接性，还能提高硅烷改性胶浸水后的粘接效果。实验结果表明，本专利技术制备的硅烷改性胶用底涂剂无论是常温使用还是浸水使用的内聚破坏都能达到90％甚至100％。因此，本专利技术提供的硅烷改性胶用底涂剂不仅能够使硅烷改性胶常温下在水泥基材面具有较优的粘接性，还能使硅烷改性胶在浸水后仍然具有较优的粘接效果。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种硅烷改性胶用底涂剂，按重量份数计包括：所述硅油为羟基硅油和/或烷氧基硅油；所述促粘剂由环氧硅烷和仲胺基硅烷反应制得。本专利技术提供的硅烷改性胶用底涂剂包括硅油。硅油的主要作用是润湿水泥基材的表面微孔，提高底涂作用面积，同时提高底涂的浸水性能。所述硅油的重量份数为5～20份。在本专利技术的某些实施例中，所述硅油的重量份数为8份、10份、15份或18份。所述硅油为羟基硅油和/或烷氧基硅油。在本专利技术的某些实施例中，所述羟基硅油具有如式(Ⅰ)所示结构：式(Ⅰ)中，R1为氢或甲基；R2为甲基或乙基，20<n<60。在某些实施例中，所述n为20或40。在本专利技术的某些实施例中，所述烷氧基硅油具有如式(Ⅱ)所示结构：式(Ⅱ)中，R3为氢或甲基；R4为甲基或乙基，20<m<60。在某些实施例中，所述m为20或40。本专利技术提供的硅烷改性胶用底涂剂还包括促粘剂。所述促粘剂的重量份数为1～20份。在本专利技术的某些实施例中，所述促粘剂的重量份数为4份、5份、6份或9份。本专利技术中，所述促粘剂由环氧硅烷和仲胺基硅烷反应制得。具体的，可以为：将环氧硅烷和仲胺基硅烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅烷改性胶用底涂剂，其特征在于，按重量份数计包括：

【技术特征摘要】
1.一种硅烷改性胶用底涂剂，其特征在于，按重量份数计包括：所述硅油为羟基硅油和/或烷氧基硅油；所述促粘剂由环氧硅烷和仲胺基硅烷反应制得。2.根据权利要求1所述的硅烷改性胶用底涂剂，其特征在于，所述羟基硅油具有如式(Ⅰ)所示结构：式(Ⅰ)中，R1为氢或甲基；R2为甲基或乙基，20<n<60；所述烷氧基硅油具有如式(Ⅱ)所示结构：式(Ⅱ)中，R3为氢或甲基；R4为甲基或乙基，20<m<60。3.根据权利要求1所述的硅烷改性胶用底涂剂，其特征在于，所述环氧硅烷选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3、4环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷和β-(3、4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；所述的仲氨基硅烷选自N-(正丁基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-环己基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双-(γ-三甲氧基硅丙基)胺、双(3-三乙氧基硅丙基)胺和N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的硅烷改性胶用底涂剂，其特征在于，所述硅酸酯选自正硅酸甲酯和/或正硅酸乙酯。5.根据权利要求1所述的硅烷改性胶用底涂剂，其特征在于，所述除水剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云龙，方康峻，应天祥，刘伟明，孙辉，陶小乐，何永富，
申请(专利权)人：杭州之江新材料有限公司，杭州之江有机硅化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33