低成本高性能的有机硅填缝料制造技术

本发明专利技术提供了一种低成本高性能的有机硅填缝料，制成该产品的组分及重量配比关系是α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷１００，填充补强剂５～７０，交联剂０．５～１２，偶联剂１～５，聚二甲基硅氧烷４１～８０，深层交联促进剂１～８，增粘剂６～１４。将α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷、填充补强剂加入真空捏合机内经脱水共混得到基料，再将基料移入高速分散搅拌机内，与其他组分高速搅拌混合，最后加入交联促进剂继续进行化学反应即可制得。本发明专利技术各种原料都可以在市场上购得，生产成本较低，各方面的性能都较高，具体主要表现在低模量、高伸长率、常温交联、对水泥和泥土粘结效果和密封效果好、弹性恢复性能好、耐嵌入能力强、耐老化、使用寿命长。

Low cost and high performance silicone sealant

The present invention provides a silicone sealant is a high performance and low cost, components and weight ratio of the product is made of alpha, Omega two poly two methyl siloxane 100, reinforcing agent 5 ~ 70, 0.5 ~ 12 of crosslinking agent, coupling agent 1 ~ 5, 41 ~ two polydimethylsiloxane 80, deep layer of cross-linked promoter 1 ~ 8, 6 ~ 14 tackifier. The alpha, Omega two hydroxy two polydimethylsiloxane, filling reinforcing agent in vacuum kneader was improved by dehydration of base material, the base material in high speed dispersion mixer, and other components of high speed stirring, finally to carry out chemical reactions can be prepared by adding crosslinking accelerant. The invention of various raw materials can be purchased in the market, the production cost is low, the performance is higher, the main specific performance in the low modulus and high elongation, room temperature crosslinking, the cement and soil adhesion and good sealing effect, elastic recovery performance and good resistance to embedding ability, aging resistance, long service life.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及公路水泥混凝土路面的填缝料，特别涉及一种低模量、高伸长率、常温交联、长寿命有机硅填缝料。
技术介绍
公路水泥混凝土路面具有强度高、耐水损害、性能稳定、日常养护费用低、使用寿命长、节省行车燃料消耗等诸多优点，具有广阔的发展应用前景。为了适应温度变化和反复汽车荷载引起的伸缩和挠曲，公路水泥混凝土路面需要设置接缝，包括伸缩缝(涨缝、缩缝)和施工缝。接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节地面水会从接缝渗入水泥混凝土路面板下的路面基层中造成基层强度降低、泥化和路基承载力降低，在反复交通荷载作用下，会出现路面板底脱空、断板、错台；地面杂质、硬物会从接缝嵌入和积聚，阻碍接缝正常作用的发挥，使路面板不能自由伸缩，温度高时，路面板会膨胀，出现拱起和断裂。所以必须对路面接缝实施密封。当前国内水泥混凝土路面接缝使用的密封材料主要有沥青、改性沥青、各种形状的橡胶胶条、聚硫和聚氨酯材料等。这些材料由于耐久性、弹性、整体粘结性、耐水性等均较差，需要经常更换，增加维修费用，影响交通，也大大影响了水泥混凝土路面的使用寿命。 近20年来，国外主要使用填缝料对水泥混凝土路面接缝实施密封。水泥混凝土路面接缝的填缝料必须具备3项性能 (1)能每时每刻对接缝实施有效密封，防止接缝渗水。这就要求必须与接缝缝壁有良好的粘结性和密水性，而且具有高伸长率、低模量，不能因接缝宽窄变化和上下错台而出现拉裂； (2)有良好的耐嵌入性，有效防止路面杂质、硬物嵌入接缝内。 (3)填缝料必须具有良好的温度稳定性，高温时不流淌、低温时仍保持柔软富有弹性，而且耐天候老化、耐疲劳，使用寿命要足够长。这样在接缝宽窄变化和车轮反复碾压下，填缝料就不会从缝中溢出，始终保持对路面接缝的有效密封。 从这些要求出发，目前在美国首先出现了硅酮密封胶，用作水泥混凝土路面接缝的填缝料，对接缝缝壁有良好粘结、低模量、高伸长率、有效使用寿命也较长。但是，价格昂贵，因为他们在制造这种填缝料时，普遍使用了昂贵的原料——扩链剂。能用于低模量、高伸长率硅酮密封胶生产的扩链剂，国内到目前都没有产品供应，无法买到。国外使用扩链剂生产硅酮密封胶的公司，又对我国大陆实行扩链剂严密封锁，对大陆一律不出售。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种低模量、高伸长率、常温交联、长寿命、经济的有机硅填缝料。采用的技术方案如下 一种低成本高性能的有机硅填缝料，其特征是按下述方法进行制备 (1)按下述配方称取以下重量份数的原料 α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100 填充补强剂5～70 交联剂0.5～12 偶联剂1～5 聚二甲基硅氧烷41～80 交联促进剂0.05～0.5 深层交联促进剂1～8 增粘剂6～14 其中所用α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，在25℃时的粘度为40～80Pa·S。； 所述填充补强剂选自纳米级活性轻质碳酸钙、重质碳酸钙、微硅粉、白炭黑中的一种或多种； 所述交联剂选自乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、二甲基二丁酮肟基硅烷中的一种或两种； 所述偶联剂选自KH560、钛酸酯偶联剂中的一种或两种； 所述交联促进剂选自二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡中的一种或两种； 所述深层交联促进剂选自甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺中的一种或两种； 所述增粘剂是A甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三亚甲基二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯中的一种或两种；或是Bγ-氨丙基三乙氧基硅烷与上述增粘剂中的一种组分的混合物，γ-氨丙基三乙氧基硅烷在该混合物中的重量是百分比是1～20％； (2)将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、填充补强剂加入真空捏合机内，于100～150℃，真空度为0.06～0.095Mpa下脱水共混60～180min，自然冷却至室温后，得到基料； (3)将基料移入高速分散搅拌机内，在室温下，将交联剂、偶联剂、聚二甲基硅氧烷、深层交联促进剂、增粘剂A或B中的非γ-氨丙基三乙氧基硅烷组分加入高速分散搅拌机内，与基料高速搅拌混合，在真空度为0.06～0.095Mpa，转速为300～800rpm下，进行化学反应20～50min； (4)打开高速分散搅拌机，再向机内加入增粘剂B中的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、交联促进剂，闭合高速分散搅拌机，继续在真空度为0.06～0.095Mpa，转速为300～800rpm下，进行化学反应20～50min，制得本品。 本专利技术各种原料都可以在市场上购得，生产成本较低，用上述方法制得的有机硅填缝料，各方面的性能都较高，具体主要表现在低模量、高伸长率、常温交联、长寿命。为了证实本专利技术的高性能，将采用该方法制备的样品与美国以扩链剂为原料制得的硅酮密封胶样品(890硅酮密封胶、888硅酮密封胶)进行对照分析。本专利技术所得的有机硅填缝料，按GB/T 13477-2002测试下垂度、流平性、拉伸模量、质量损失率、浸水后定伸24h的破坏情况；按MH5006-2002、JC/T881-2001测试冷拉-热压后与水泥砂浆板的粘结性；按GJB1112-2004测试浸油后定伸24h的破坏情况和抗燃性。测试结果见表1，从表1可以看出，本专利技术的各项技术指标与美国以扩链剂为原料制得的硅酮密封胶样品相当，具有较高的性能。 表1本专利技术和对照产品性能测试结果对比 本专利技术的有益效果是 (1)本专利技术不使用昂贵的扩链剂，完全采用国产的已经大量上市的原材料，原材料质量稳定，生产成本较低，产品质量也得到保证。扯断伸长率可达1200％～1800％，而拉伸模量却小于0.4Mpa。这样的低模量、高伸长率有机硅填缝料具有卓越的应变位移能力，完全能适应水泥混凝土路面板之间的极大的伸缩位移和上下错台而不被拉裂。 (2)α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷的分子量大小和加入量合适，交联剂的品种和加入量选择恰当，这种配方的科学合理，使制得产品交联后具有合适的交联密度，从而在伸缩后具有卓越的弹性恢复能力，能经受多次接缝位移(水泥混凝土路面30年设计寿命内所经历的全部接缝位移次数)运动而不被损坏，而且永久变形小。 (3)制造该填缝料时加入了合适的增粘剂，使其对水泥混凝土等建筑材料具有优异的粘结性能。 (4)制造该填缝料时加入了深层交联促进剂，有效地加快了该填缝料的深层交联速度，达到在24h后，填缝料的表层交联深度达到5mm左右，使其较快地具备了良好的耐嵌入性。 (5)本专利技术在制备方法上，比常规的制备方法——增加了步骤(4)，使所得产品有效地延长了——安全储存期。在正常条件下，本专利技术的有效储存期在1年以上。 (6)经紫外线强化老化试验和长久耐疲劳试验证明，该填缝料的有效使用寿命在30年以上，可与正常情况下的水泥混凝土路面同寿命。 (7)经密水试验和耐水试验证明，该填缝料的耐水、防水和抗渗性能优良，使用后养护期内不怕雨水浸蚀，给施工和交通带来较大的方便。 具体实施例(共10例) 表2实施例1～10各组分及其含量单位(千克) 实施例1～10制备本专利技术所述的低成本高性能的有机硅填缝料，按如表2取各组分及含量。 实施例1 (1)按表2取原料； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本高性能的有机硅填缝料，其特征是按下述方法进行制备：（１）按下述配方称取以下重量份数的原料α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷１００填充补强剂５～７０交联剂０．５～１２偶联剂１～５聚二甲基硅氧烷４１～８０交联促进剂０．０５～０．５深层交联促进剂１～８增粘剂６～１４其中所用α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷，在２５℃时的粘度为４０～８０Ｐａ.Ｓ。；所述填充补强剂选自纳米级活性轻质碳酸钙、重质碳酸钙、微硅粉、白炭黑中的一种或多种；所述交联剂选自乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、二甲基二丁酮肟基硅烷中的一种或两种；所述偶联剂选自ＫＨ５６０、钛酸酯偶联剂中的一种或两种；所述交联促进剂选自二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡中的一种或两种；深层交联促进剂选自甲酰胺、Ｎ－甲基甲酰胺、Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺中的一种或两种；所述增粘剂是Ａ：甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三亚甲基二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯中的一种或两种；或是Ｂ：γ－氨丙基三乙氧基硅烷与上述增粘剂中的一种组分的混合物，γ－氨丙基三乙氧基硅烷在该混合物中的重量是百分比是１～２０％；（２）将α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷、填充补强剂加入真空捏合机内，于１００～１５０℃，真空度为０．０６～０．０９５Ｍｐａ下脱水共混６０～１８０ｍｉｎ，自然冷却至室温后，得到基料；（３）将基料移入高速分散搅拌机内，在室温下，将交联剂、偶联剂、聚二甲基硅氧烷、深层交联促进剂、增粘剂Ａ或Ｂ中的非γ－氨丙基三乙氧基硅烷组分加入高速分散搅拌机内，与基料高速搅拌混合，在真空度为０．０６～０．０９５Ｍｐａ，转速为３００～８００ｒｐｍ下，进行化学反应２０～５０ｍｉｎ；（４）打开高速分散搅拌机，再向机内加入增粘剂Ｂ中的γ－氨丙基三乙氧基硅烷、交联促进剂，闭合高速分散搅拌机，继续在真空度为０．０６～０．０９５Ｍｐａ，转速为３００～８００ｒｐｍ下，进行化学反应２０～５０ｍｉｎ，制得本品。...

【技术特征摘要】
1.一种低成本高性能的有机硅填缝料，其特征是按下述方法进行制备(1)按下述配方称取以下重量份数的原料α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100填充补强剂 5～70交联剂 0.5～12偶联剂 1～5聚二甲基硅氧烷 41～80交联促进剂 0.05～0.5深层交联促进剂 1～8增粘剂 6～14其中所用α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，在25℃时的粘度为40～80Pa·S。；所述填充补强剂选自纳米级活性轻质碳酸钙、重质碳酸钙、微硅粉、白炭黑中的一种或多种；所述交联剂选自乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、二甲基二丁酮肟基硅烷中的一种或两种；所述偶联剂选自KH560、钛酸酯偶联剂中的一种或两种；所述交联促进剂选自二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡中的一种或两种；深层交联促进剂选自甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺中的一种或两种；所述增粘剂是A甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三亚甲基二异氰酸酯、四甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东长，王进勇，刘茂光，龙丽琴，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]