一种有机无机杂化改性水泥基密封胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及装配式建筑密封材料技术领域，尤其涉及一种有机无机杂化改性水泥基密封胶及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的有机无机杂化改性水泥基密封胶在潮湿和表面粉尘覆盖的环境下使用时，由于有机无机杂化改性水泥基密封胶的水泥成分能够与预制混凝土界面的水分发生水化反应，消耗潮湿的预制混凝土表面的水分，有利于聚丙烯酸酯聚合物水泥体系与预制混凝土表面的连接；同时，聚丙烯酸酯聚合物水泥体系的流动性较高，可渗透到毛糙多孔的预制混凝土界面内部，其聚丙烯酸酯聚合物水泥体系将与预制混凝土界面的粉尘和小颗粒混合后，可作为聚丙烯酸酯聚合物水泥体系的细骨料组分，能降低预制混凝土界面的收缩开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种有机无机杂化改性水泥基密封胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及装配式建筑密封材料
，尤其涉及一种有机无机杂化改性水泥基密封胶及其制备方法和应用。
技术介绍
随着我国装配式建筑行业的蓬勃发展，装配式建筑密封材料的需求逐渐增大。目前装配式建筑常用的密封材料包括硅酮类、聚氨酯类以及硅烷改性类密封材料。这些密封材料在使用过程中主要存在以下问题：第一：由于混凝土具有含水和吸水的特点，在潮湿混凝土表面覆盖这类密封材料时，当混凝土内部水分蒸发到界面时，容易在连接界面处产生气泡和脱粘等现象，造成开裂漏水问题；第二：聚氨酯密封材料以聚氨酯预聚体为主要成分，其主链以C-O和N-C为主，耐老化性能较差；硅酮类密封材料尽管具有优异的耐候性，是玻璃幕墙密封的首选，但对预制混凝土这种多孔和多粉尘颗粒的界面结构来说，其粘结程度不佳，长时间使用时界面处易开裂漏水；硅烷改性密封材料，由于主链由C-O、C-C和Si-O-Si键组成，仍具有耐老化和耐光性差等缺点；第三，这些密封材料价格较高，装配式建筑中大量使用将大幅提高建筑成本。因此，制备在潮湿和表面粉尘覆盖环境下粘结力强，具有较高弹性和柔性且成本低的建筑密封材料对提高装配式建筑的耐久性、降低生产成本具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种有机无机杂化改性水泥基密封胶及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供的有机无机杂化改性水泥基密封胶在潮湿和表面粉尘覆盖环境下仍具有高粘结力强度且具有较高弹性和柔性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供了一种有机无机杂化改性水泥基密封胶，包括独立分装的A组分和B组分；以质量百分数计，所述A组分包括：水玻璃1.5～10％，硅烷偶联剂0.15～2％，聚丙烯酸酯乳液70～90％，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1.5～20％，乙二醇1.5～10％，增塑剂1.5～10％和消泡剂0.15～2％；所述水玻璃的模数为1.8～2.1，固含量为45～55％；所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为48～55％；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的固含量为40～70％；所述B组分包括水泥54～78％，无机填料20～40％，减水剂0.1～1.5％和纤维素醚1～5％；所述A组分和B组分的质量比为1～2：1。优选的，所述消泡剂包括有机硅类消泡剂；所述增塑剂包括邻苯二甲酸丁酯和/或邻苯二甲酸二辛酯；所述无机填料包括重钙粉和/或滑石粉。优选的，所述无机填料的平均粒径为200～400目。优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂和/或萘系减水剂。本专利技术还提供了上述技术方案中所述的有机无机杂化改性水泥基密封胶的制备方法，包括以下步骤：A组分的制备：将水玻璃和硅烷偶联剂进行第一混合，得到改性水玻璃；将所述改性水玻璃、聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、乙二醇、邻苯二甲酸二辛酯和消泡剂进行第二混合，得到A组分；B组分的制备：将所述水泥、无机填料、减水剂和纤维素醚进行第三混合，得到B组分。优选的，所述第一混合、第二混合和第三混合独立地在搅拌的条件下进行；所述第一混合和第二混合的搅拌速率独立为1500～2000r/min，；所述第一混合的搅拌时间为30～60min，所述第二混合的搅拌时间为60～120min；所述第三混合的搅拌速率为80～285r/min；搅拌时间为10～30min。优选的，所述第一混合和第二混合的温度独立地为25～50℃，所述第三混合的温度为室温。本专利技术提供了上述技术方案所述的有机无机杂化改性水泥基密封胶或上述技术方案所述的制备方法制备得到的有机无机杂化改性水泥基密封胶在装配式建筑密封材料领域中的应用。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供了一种有机无机杂化改性水泥基密封胶，包括独立分装的A组分和B组分；以质量百分数计，所述A组分包括：水玻璃1.5～10％，硅烷偶联剂0.15～2％，聚丙烯酸酯乳液70～90％，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1.5～20％，乙二醇1.5～10％，增塑剂1.5～10％和消泡剂0.15～2％；所述水玻璃的模数为1.8～2.1，固含量为45～55％；所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为48～55％；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的固含量为40～70％；所述B组分包括水泥54～78％，无机填料20～40％，减水剂0.1～1.5％和纤维素醚1～5％；所述A组分和B组分的质量比为1～2：1。本专利技术提供的有机无机杂化改性水泥基密封胶，A组分中采用水玻璃、硅烷偶联剂与聚丙烯酸酯乳液杂化，通过硅烷偶联剂提高了水玻璃与聚丙烯酸酯乳液的化学键合，使聚丙烯酸酯与无机SiO2通过化学键连接，形成聚丙烯酸酯包裹无机SiO2的形态，从而阻碍无机SiO2发生团聚；当A组分和B组分混合时，由于A组分中含有大量水分，与B组分中的水泥发生水化反应，形成水泥水化产物后与A组分中的聚丙烯酸酯化学键合，形成有机无机穿插榫卯网络结构的聚丙烯酸酯聚合物水泥体系，提高聚丙烯酸酯聚合物与水泥成分中无机物的连接程度，改善了水泥基密封材料的脆性；而且，本专利技术提供的有机无机杂化改性水泥基密封胶在潮湿和表面粉尘覆盖的环境下使用时，由于有机无机杂化改性水泥基密封胶的水泥成分也能够与潮湿环境中的预制混凝土界面的水分发生水化反应，形成水化产物，不仅消耗潮湿的预制混凝土表面的水分，而且有利于聚丙烯酸酯聚合物水泥体系与预制混凝土界面的连接；同时，聚丙烯酸酯聚合物水泥体系的流动性较高，可渗透到毛糙多孔的预制混凝土界面内部，在此过程中，其聚丙烯酸酯聚合物水泥体系与预制混凝土界面的粉尘和小颗粒混合后，可作为聚丙烯酸酯聚合物水泥体系的细骨料组分，进而能降低预制混凝土界面的收缩开裂。因此，本专利技术提供的有机无机杂化改性水泥基密封胶即使在在潮湿和表面粉尘覆盖的环境下使用时也具有粘结性高、弹性高、柔韧性好、防水性能强的特点。同时，A组分中的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液具有粘结强度高的特点，可提高有机无机杂化改性水泥基密封胶的粘结性；乙二醇作为乳液稳定剂，可提高聚丙烯酸酯乳液和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液长期共混储存的稳定性；增塑剂可增加A组分和B组分混合后浆体的塑性和粘结性；消泡剂可降低A组分和B组分混合时气泡的产生，减少缺陷形成，提高了有机无机杂化改性水泥基密封胶的弹性和稳定性。具体实施方式本专利技术提供了一种有机无机杂化改性水泥基密封胶，包括独立分装的A组分和B组分；以质量百分数计，所述A组分包括：水玻璃1.5～10％，硅烷偶联剂0.15～2％，聚丙烯酸酯乳液70～90％，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1.5～20％，乙二醇1.5～10％，增塑剂1.5～10％和消泡剂0.15～2％；所述水玻璃的模数为1.8～2.1，固含量为45～55％；所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为48～55％；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的固含量为40～70％；所述B组分包括水泥54～78％，无机填料20～40％，减水剂0.1～1.5％和纤维素醚1～5％；...

【技术保护点】
1.一种有机无机杂化改性水泥基密封胶，其特征在于，包括独立分装的A组分和B组分；/n以质量百分数计，所述A组分包括：水玻璃1.5～10％，硅烷偶联剂0.15～2％，聚丙烯酸酯乳液70～90％，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1.5～20％，乙二醇1.5～10％，增塑剂1.5～10％和消泡剂0.15～2％；所述水玻璃的模数为1.8～2.1，固含量为45～55％；所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为48～55％；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的固含量为40～70％；/n所述B组分包括水泥54～78％，无机填料20～40％，减水剂0.1～1.5％和纤维素醚1～5％；/n所述A组分和B组分的质量比为1～2：1。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机无机杂化改性水泥基密封胶，其特征在于，包括独立分装的A组分和B组分；
以质量百分数计，所述A组分包括：水玻璃1.5～10％，硅烷偶联剂0.15～2％，聚丙烯酸酯乳液70～90％，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1.5～20％，乙二醇1.5～10％，增塑剂1.5～10％和消泡剂0.15～2％；所述水玻璃的模数为1.8～2.1，固含量为45～55％；所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为48～55％；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的固含量为40～70％；
所述B组分包括水泥54～78％，无机填料20～40％，减水剂0.1～1.5％和纤维素醚1～5％；
所述A组分和B组分的质量比为1～2：1。


2.根据权利要求1所述的有机无机杂化改性水泥基密封胶，其特征在于，所述消泡剂包括有机硅类消泡剂；所述增塑剂包括邻苯二甲酸丁酯和/或邻苯二甲酸二辛酯；
所述无机填料包括重钙粉和/或滑石粉。


3.根据权利要求1或2所述的有机无机杂化改性水泥基密封胶，其特征在于，所述无机填料的平均粒径为200～400目。


4.根据权利要求1所述的有机无机杂化改性水泥基密封胶，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂和/或萘系减水剂。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晨光，陈建伟，安宇坤，郭晓轩，王娟，白瑞英，贾援，姚少巍，刘刚，封孝信，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：河北;13