一种用于硅烷改性类建筑密封胶的高耐水性底涂剂制造技术

本发明专利技术公开了一种用于硅烷改性类建筑密封胶的高耐水性底涂剂，按质量百分比计，包含：5％～50％的烷氧基改性聚合物(A)，3％～50％的交联剂(B)，0.5％～10％的硅烷偶联剂(C)，0％～2％的催化剂(D)，以及10％～90％的溶剂(E)。该底涂剂可用于预处理由硅烷改性类建筑密封胶接合的多孔基材，由于该底涂剂施涂后溶剂挥发，遇湿气固化后经硅氧烷基团水解和交联，在多孔基材粘接界面成膜，该固化成膜高聚物中含有大量的非极性主链结构，具有优异的耐水解性，且硅氧烷固化键合点与接合的密封胶具有优异的粘接相容性，因而能够提高密封胶与基材之间的粘接能力，适用于市售的大部分硅烷改性类密封胶，如改性硅酮(MS)、硅烷封端聚氨酯(SPU)、硅烷封端聚醚(STPE)等密封胶。

A high water resistance primer for silane modified building sealant

【技术实现步骤摘要】
一种用于硅烷改性类建筑密封胶的高耐水性底涂剂
本专利技术涉及一种底涂剂，具体涉及一种用于硅烷改性类建筑密封胶的高耐水性底涂剂；属于材料

技术介绍
建筑密封胶是用来将不同的建筑材料牢固粘贴在一起的粘结剂，大多具有良好的粘性。但是由于粘接对象的广泛性、多样性，以及使用条件的不确定性，致使建筑用密封胶在现实使用时需要使用底涂剂(或底涂液)来提高密封胶与基材的粘接效果，而且实践也证明在一些对粘接效果要求比较高的粘接部位，使用底涂剂可以取得满意的粘接强度和粘接稳定性。不论是国内还是国外，都致力于对底涂剂的性能进行优化改进。如PCT申请WO2007/035255公布的增粘剂组合物，其有利地用于改善甲硅烷基化聚合物类密封剂/粘合剂/涂料在各种基材如湿或干混凝土上的粘合。申请号为2014108307412的中国专利技术专利公布了一种硅烷改性聚醚密封胶用底涂液及其制备方法，可直接涂敷在被粘结基材上，数分钟后在基材表面进行施胶工艺，可增强硅烷改性聚醚密封胶与基材之间的粘结强度，即使基材长时间泡水，硅烷改性聚醚密封胶也完全粘结在基材上，但是有机硅树脂极性高，该底涂液存在低温柔韧性差且与硅烷改性类密封胶粘接的相容性差的缺点。公布号为CN107474726A的中国专利公布了一种底漆，其耐水性和耐水解性差，特别是混凝土遇水以后的碱性，使其在长期有水的环境下，增加了粘接失效的风险。鉴于上述原因，有必要开发一种高耐水耐碱性的底涂剂。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种硅烷改性类建筑密封胶的底涂剂组合物，该组合物通过聚合物结构设计在主链结构中引入大量的非极性聚烯烃链段，使得底涂组合物遇空气中的湿气固化后具有优异的耐水性和耐水解性，从而能够保证密封胶在外墙防水密封中具有长期的粘接可靠性。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种用于硅烷改性类建筑密封胶的底涂剂，其特征在于，包括：5％～50％质量百分比的烷氧基改性聚合物(A)，3％～50％质量百分比的交联剂(B)，0.5％～10％质量百分比的硅烷偶联剂(C)作为粘接促进剂，0％～2％质量百分比的催化剂(D)，以及10％～90％质量百分比的溶剂(E)；以上五个组分的质量百分比总和为100％。优选地，前述烷氧基改性聚合物(A)为式I(a)或I(b)中的一种或几种具体结构的混合物：-其中，R1代表包含2～100个碳原子的烃基二价基团，为脂肪族烷烃、芳香族取代烷烃或不饱和烯烃，当R1为不饱和烯烃结构时，不饱和双键在主链或者在取代支链上，或者同时分布在主链和取代支链上；-R2代表包含1个或3个或3个以上碳原子的脂肪族或芳香族取代的的亚烷基二价基团，优选地，R2为亚丙基；-R3和R4是相同的或不同的，均代表包含1～4个碳原子的直链或支链烷基基团，当存在数个R3或R4基团时，这些基团是相同的或不同的；R4优选为甲基；-R5代表以下结构的二价基团的一种或者几种混合物，优选地，R5为d,e,f,g,h结构中的一种：-R6和R7中有1个或2个都为结构式II：-R2a-Si(R3a)p1(OR4a)3-p1II式II中，-R2a代表包含1个，3个或3个以上碳原子的脂肪族或芳香族取代的亚烷基二价基团；优选为二价的亚甲基或二价的正丙基，更优选为正丙基；-R3a和R4a是相同的或不同的，均代表包含1～4个碳原子的直链或支链烷基基团，当存在数个R3a或R4a基团时，这些基团是相同的或不同的，R4a优选为甲基或乙基，更优选为甲基；-p1等于0或1或2，优选为0或1，更优选为0.-当R6或R7中只有一个为式II时，那么另一个是氢原子或者包含1个至10个碳原子的基团，为芳香族、脂肪族或脂环族结构；优选为正丁基、环己基、正辛基或苯基。-n1为整数，使得重复单元为-(R1)n1-的聚合烃类的数均分子量为300g/mol～80000g/mol；-m1是包括0的整数，使得具有式I(a)的硅氧烷改性聚合物(A)数均分子量在300g/mol～100000g/mol；-m2是不为0的整数，使得具有式I(b)的硅氧烷改性聚合物(A)的数均分子量在300g/mol～100000g/mol。优选地，所述(R1)n1为饱和或不饱和聚烯烃，更优选的其链段结构包含III(a)，III(b)，III(c)，III(d)四种结构：-其中III(a)，III(b)，III(c)和III(d)的重复链段呈无规排序，或者嵌段排序，有选为无规排列；III(c)链段结构可能存在两种顺反异构体III(c1)和III(c2)的结构，其在整个主链中优选为无规分布。-Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、Rj和Rk，是相同的或不同的，各自代表H原子或者具有1至20个碳原子的烃基基团，为芳香族、脂肪族或脂环族结构，当存在数个Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、Rj或Rk基团时，这些基团是相同的或不同的；-III(a)，III(b)，III(c)和III(d)的对应的单体结构在分子链中的摩尔含量分别用x1、x2、x3及x4表示，为0～1的小数，满足x1+x2+x3+x4＝1；该结构式中可能存在立体异构体没有详细列出，但应包含在本专利技术的保护范围内。作为一种具体的优选结构，前述烷氧基改性聚合物(A)的结构为式I(a)，制备过程如下：使用结构式为OCN-Rt1-Si(ORt2)t'(Rt3)3-t'的硅烷和与羟基封端的聚烯烃作为原料，按照NCO：OH＝1：1(摩尔比)，在通氮气保护的气氛下，70～90℃下反应3小时得到具有式I(a)结构的硅烷改性聚合物。-其中Rt1代表具有1～4个碳原子的直链或支化的亚烷基链，并且Rt2和Rt3同时或彼此独立地代表具有1～5个碳原子的直链或支化的烷基链。优选的Rt1代表二价的亚甲基(-CH2-)或二价的正丙基(-CH2CH2CH2-)，更优选的Rt1代表二价正丙基；Rt2优选为一价的甲基或乙基，更加有选为甲基；Rt3优选为甲基；-t’为1，2或3，有选为2或3，更优选为3；-羟基封端的聚烯烃，可选择羟基封端聚丁二烯，羟基封端聚异戊二烯，羟基封端丁二烯-苯乙烯共聚物，羟基封端聚月桂烯，羟基封端聚1-丁烯，羟基封端聚异丁烯，羟基封端聚1-辛烯等，优选为含共轭烯烃单体经自由基或活性聚合或者共聚的端羟基聚合物或者共聚物。更具体的制备方法为：使用异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(O＝C＝N-(CH2)3-Si(OCH3)3)与羟基封端液体聚丁二烯(HTPB)作为原料，按照NCO：OH＝1：1(摩尔比)，在通氮气保护的气氛下，80～90℃反应3小时得到具有式I(a)结构的硅烷改性聚合物。本领域技术人员还可参考专利文献WO2016/180649中描述的方法制备具有结构为式I(a)的烷氧基改性聚合物(A)。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于硅烷改性类建筑密封胶的高耐水性底涂剂，其特征在于，包括：/n5％～50％质量百分比的烷氧基改性聚合物(A)，/n3％～50％质量百分比的交联剂(B)，/n0.5％～10％质量百分比的硅烷偶联剂(C)，/n0.001％～2％质量百分比的催化剂(D)，/n以及10％～90％质量百分比的溶剂(E)；/n以上五个组分的质量百分比总和为100％。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于硅烷改性类建筑密封胶的高耐水性底涂剂，其特征在于，包括：
5％～50％质量百分比的烷氧基改性聚合物(A)，
3％～50％质量百分比的交联剂(B)，
0.5％～10％质量百分比的硅烷偶联剂(C)，
0.001％～2％质量百分比的催化剂(D)，
以及10％～90％质量百分比的溶剂(E)；
以上五个组分的质量百分比总和为100％。


2.根据权利要求1所述的一种用于硅烷改性类建筑密封胶的高耐水性底涂剂，其特征在于，所述烷氧基改性聚合物(A)为式I(a)或I(b)中的一种或多种具体结构的混合物：



-其中，R1代表包含2～100个碳原子的烃基二价基团，为脂肪族烷烃、芳香族取代烷烃或不饱和烯烃；当R1为不饱和烯烃结构时，不饱和双键在主链或者在取代支链上，或者同时分布在主链和取代支链上；
-R2代表包含1个，3个或3个以上碳原子的脂肪族或芳香族取代的的亚烷基二价基团；
-R3和R4是相同的或不同的，均代表包含1～4个碳原子的直链或支链烷基基团，当存在数个R3或R4基团时，这些基团是相同的或不同的；
-R5代表以下结构的二价基团的一种或者几种的混合物：



-R6和R7中有1个或2个都为结构式II：



-式II中，R2a代表包含1个，3个或3个以上碳原子的脂肪族或芳香族取代的亚烷基二价基团；
-R3a和R4a是相同的或不同的，均代表包含1～4个碳原子的直链或支链烷基基团，当存在数个R3a或R4a基团时，这些基团是相同的或不同的；
-p1等于0或1或2；
-当R6或R7中只有一个为式II时，那么另一个是氢原子或者包含1个至10个碳原子的基团，为芳香族、脂肪族或脂环族结构；
-n1为整数，使得重复单元为R1的聚合烃类-(R1)n1-的数均分子量为300g/mol～80000g/mol；
-m1是包括0的整数，使得具有式I(a)的硅氧烷改性聚合物(A)的数均分子量为300g/mol～100000g/mol；
-m2是不为0的整数，使得具有式I(b)的硅氧烷改性聚合物(A)的数均分子量为300g/mol～100000g/mol；
-p等于0或1或2。


3.根据权利要求2所述的一种用于硅烷改性类建筑密封胶的高耐水性底涂剂，其特征在于，所述(R1)n1为饱和的或不饱和聚烯烃，其链段结构包含III(a)，III(b)，III(c)，III(d)四种单体单元：



其中III(a)，III(b)，III(c)和III(d)的重复链段呈无规排序，或者嵌段排序，III(c)链段结构存在两种顺反异构体III(c1)和III(c2)的结构：



-Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、Rj和Rk，是相同的或不同的，各自代表H原子或者具有1至20个碳原子的烃基基团，为芳香族、脂肪族或脂环族结构，当存在数个Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、Rj或Rk基团时，这些基团是相同的或不同的；
-III(a)，III(b)，III(c)和III(d)的单体结构在分子链中的摩尔含量分别用x1、x2、x3及x4表示，...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄从江，
申请(专利权)人：娄从江，
类型：发明
国别省市：上海;31