高強(qiáng)度聚硫防水結(jié)構(gòu)膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于高分子密封材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度聚硫防 水結(jié)構(gòu)膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 建筑施工與加固改造時(shí)，需要使用多種粘接材料，由于應(yīng)用環(huán)境不同，對(duì)建筑防水 結(jié)構(gòu)膠的性能要求越來(lái)越高。如水下或高潮濕條件固化的建筑結(jié)構(gòu)膠、耐高溫性能的耐溫 膠、快固化錨固膠、高溫耐持久膠、可在-10°C施工的低溫施工膠、耐150°C的高溫膠、用于接 長(zhǎng)構(gòu)件的特種膠、用無(wú)機(jī)材料制成的耐高溫的高模量膠、用于灌注的水乳型低粘度膠和非 水乳型低粘度灌注膠等。聚硫結(jié)構(gòu)膠使用范圍廣，是一種非常優(yōu)良的粘結(jié)材料，其具備粘結(jié) 效果非?？煽恳约笆褂梅奖愕膬?yōu)點(diǎn)，但也存在耐熱性、耐久性以及阻燃性有待提高的問(wèn)題。
[0003] 因此，非常需要通過(guò)配方以及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，以獲得同時(shí)具備高粘結(jié)強(qiáng)度、高耐 熱性、高耐久性以及高阻燃性能的聚硫防水結(jié)構(gòu)膠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種高強(qiáng)度聚硫防水結(jié)構(gòu)膠，包括A組 分膠和B組分膠，A組分膠和B組分膠的重量比為A: B = 20:1~5:1，其中：
[0005] A組分膠包括：100重量份的液體聚硫橡膠、10~30重量份的E-51型雙酚A環(huán)氧樹(shù) 月旨、10~30重量份的鄰苯二甲酸丁芐酯、20~30重量份的填料、5~15重量份的硫磺以及1~ 5重量份的偶聯(lián)劑；
[0006] B組分膠包括：100重量份的二氧化錳、2~10重量份的硫化促進(jìn)劑、10~40重量份 的炭黑、30~50重量份的氨基封端聚吡嚨預(yù)聚物、2~10重量份的硅烷改性超支化聚苯并咪 唑以及2~10重量份的2,2'_雙(4-羧基苯氧基)聯(lián)苯胺；
[0007] 優(yōu)選地，高強(qiáng)度聚硫防水結(jié)構(gòu)膠，包括A組分膠和B組分膠，A組分膠和B組分膠的重 量比為A:B = 10:1，其中：
[0008] A組分膠包括：100重量份的液體聚硫橡膠、15重量份的E-51型雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、15 重量份的鄰苯二甲酸丁芐酯、21重量份的填料、10重量份的硫磺以及3重量份的偶聯(lián)劑； [0009] B組分膠包括：100重量份的二氧化錳、10重量份的硫化促進(jìn)劑、40重量份的炭黑、 40重量份的氨基封端聚吡嚨預(yù)聚物、8重量份的硅烷改性超支化聚苯并咪唑以及5重量份的 2，2 雙(4-羧基苯氧基)聯(lián)苯胺。
[0010] 在一種實(shí)施方式中，所述填料為聚酰亞胺包覆二氧化硅復(fù)合粒子。
[0011] 在一種實(shí)施方式中，所述聚酰亞胺包覆二氧化硅復(fù)合粒子的制備方法包括：
[0012] (1)萘酐封端聚酰亞胺預(yù)聚物的制備
[0013] 在完全干燥的三口燒瓶中加入〇. 8~0.98摩爾的二胺和適量間甲酚，在惰性氣體 保護(hù)下攪拌，當(dāng)二胺完全溶解后，加入1摩爾的二酐和2.0~4.0摩爾的催化劑，在室溫下攪 拌30min后，加熱至75~85°C，反應(yīng)3.5~4.5h，再在175~185°C下，反應(yīng)3.5~4.5h;反應(yīng)結(jié) 束后，降至室溫，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反復(fù)洗滌去除溶劑后過(guò)濾后，于真 空烘箱中50°C下烘干22~24h，即得萘酐封端的聚酰亞胺預(yù)聚物；
[0014] (2)硅烷改性二氧化硅的制備
[0015] 在1000mL的帶有攪拌器、溫度計(jì)及冷凝管的金屬反應(yīng)容器中加入去離子水100mL、 氨基硅烷偶聯(lián)劑lg后，在攪拌下緩慢地加入親水性二氧化硅20g，室溫下反應(yīng)30分鐘后通過(guò) 過(guò)濾得到硅烷改性二氧化硅；
[0016] (3)聚酰亞胺包覆二氧化硅復(fù)合粒子的制備
[0017] 在300mL的燒杯中加入萘酐封端的聚酰亞胺預(yù)聚物1.8g，二甲基亞砜150mL，在70 °C攪拌溶解后，加入上述硅烷改性二氧化硅15g并升溫至80°C攪拌混合2小時(shí);然后將混合 物倒入去離子水中，并過(guò)濾，將濾餅在120°C真空干燥4小時(shí)得的聚酰亞胺包覆二氧化硅復(fù) 合微粒子。
[0018] 在一種實(shí)施方式中，用于制備所述聚酰亞胺包覆二氧化硅復(fù)合粒子的二胺選自1， 4-二氨基苯、4,4'_二氨基聯(lián)苯、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二苯甲燒、4,4'_二氨基_2,2'_ 二甲基聯(lián)苯、4，4'-二氨基-3，3 二甲基聯(lián)苯、4，4 '-二氨基聯(lián)苯、4，4 '-二氨基二苯釀、3， 4'_二氨基二苯醚、1，6_己二胺以及1，12_二氨基十二烷中的任意一種或多種;優(yōu)選地，所述 用于制備聚酰亞胺包覆二氧化硅復(fù)合粒子的二胺為1，4_二氨基苯。
[0019] 在一種實(shí)施方式中，所述用于制備聚酰亞胺包覆二氧化硅復(fù)合粒子的二酐選自均 苯四甲酸酐、3，4,9,10-茈四羧酸酐、4,4'_(六氟異丙烯)二酞酸酐、雙環(huán)[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6_四羧酸二酐、3,3'，4,4'_二苯甲酮四甲酸二酐以及1，4,5,8_萘四甲酸二酐中的任 意一種或多種;優(yōu)選地，所述用于制備聚酰亞胺包覆二氧化硅復(fù)合粒子的二酐為1，4,5,8_ 萘四甲酸二酐。
[0020] 在一種實(shí)施方式中，所述氨基封端聚吡嚨預(yù)聚物由二酐以及四胺按摩爾比（0.5~ 0.98):1制備得到。
[0021] 在一種實(shí)施方式中，所述用于制備氨基封端聚吡嚨預(yù)聚物的二酐選自均苯四甲酸 酐、3,4,9，10_茈四羧酸酐、4,4'_(六氟異丙烯)二酞酸酐、雙環(huán)[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,3'，4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐以及l(fā)，4,5,8-萘四甲酸二酐中的任意一種或 多種;優(yōu)選地，所述用于制備氨基封端聚吡嚨預(yù)聚物的二酐為1，4,5,8_萘四甲酸二酐。
[0022] 在一種實(shí)施方式中，所述用于制備氨基封端聚吡嚨預(yù)聚物的四胺選自3，3 二氨 基聯(lián)苯胺、3,3'，4,4'_四氨基二苯醚、3,3'，4,4'_四氨基二苯砜、3,3'，4,4'_四氨基二苯甲 酮、1，2,4,5_四氨基苯以及1，2,5,6_四氨基萘中的任意一種或多種;優(yōu)選地，所述用于制備 氨基封端聚吡嚨預(yù)聚物的四胺為3，3 二氨基聯(lián)苯胺。
[0023] 在一種實(shí)施方式中，所述硅烷改性超支化聚苯并咪唑由包括環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑以及 氨基封端超支化聚苯并咪唑的原料制備得到。
[0024]在一種實(shí)施方式中，所述氨基封端超支化聚苯并咪唑由四胺和三酸按摩爾比（1.6 ~2): 1制備得到。
[0025]在一種實(shí)施方式中，所述用于制備氨基封端超支化聚苯并咪唑的四胺選自3,3'_ 二氛基聯(lián)苯胺、3,3'，4,4'_四氛基二苯釀、3,3'，4,4'_四氛基二苯諷、3,3'，4,4'_四氛基二 苯甲酮、1，2,4,5_四氨基苯、1，2,5,6_四氨基萘中的任意一種或多種;所述用于制備氨基封 端超支化聚苯并咪唑的三酸選自1，3,5_間苯三酸、1，2,4_苯三甲酸以及3,5_二(4-羧基苯 氧基)苯甲酸中的任意一種或多種。
[0026] 本發(fā)明的另一方面提供高強(qiáng)度聚硫防水結(jié)構(gòu)膠的制備方法，包括以下步驟：
[0027] (1 )A組分膠的制備：按所述的配方比例，稱量A組分膠的物料并混合均勻，反復(fù)研 磨直至得到均勻膏狀物；
[0028] (2)B組分膠的制備：按所述的配方比例，稱量B組分膠的物料并混合均勻，反復(fù)研 磨直至得到均勻膏狀物。
[0029] 參考以下詳細(xì)說(shuō)明更易于理解本申請(qǐng)的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 參考以下本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳述以及包括的實(shí)施例可更容易地理解
[0031] 本公開(kāi)內(nèi)容。在以下說(shuō)明書和權(quán)利要求書中將提及大量的術(shù)語(yǔ)，這些術(shù)語(yǔ)被定義 為具有下列含義。
[0032] "任選的"或"任選地"是指其后描述的事件或事項(xiàng)可以發(fā)生或不發(fā)生，而且該描述 包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。
[0033] 說(shuō)明書和權(quán)利要求書中的近似用語(yǔ)用來(lái)修飾數(shù)量，表示本發(fā)明并不限定于該具體 數(shù)量，還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會(huì)導(dǎo)致相關(guān)基本功能的改變的修正的部分。相 應(yīng)的，用"大約"、"約"等修飾一個(gè)數(shù)值，意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中，近似 用語(yǔ)可能對(duì)應(yīng)于檢測(cè)數(shù)值的設(shè)備的精度。在本申請(qǐng)說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，范圍限定可以 組合和/或互換，如果沒(méi)有另外說(shuō)明這些范圍包括其間所含有的所有子范圍。
[0034] 當(dāng)量、濃度或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選 值限走的范圍表示時(shí)，這應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開(kāi)了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下 限或優(yōu)選值的任一配對(duì)所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨(dú)公開(kāi)了。例如，當(dāng)公開(kāi)了 范圍"1至5"時(shí)，所描述的范圍應(yīng)被解釋為包括范圍"1至4"、"1至3"、"1-2"、"1-2和4-5"、"1-3和5"等。當(dāng)數(shù)值范圍在本文中被描述時(shí)，除非另外說(shuō)明，否則該范圍意圖包括其端值和在 該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。
[0035] 此外，本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞"一種"和"一個(gè)"對(duì)要素或組分的數(shù)量要求 (即出現(xiàn)次數(shù))無(wú)限制性。因此"一個(gè)"或"一種"應(yīng)被解讀為包括一個(gè)或至少一個(gè)，并且單數(shù) 形式的要素或組分也包括復(fù)數(shù)形式，除非所述數(shù)量明顯旨指單數(shù)形式。
[0036] 本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種高強(qiáng)度聚硫防水結(jié)構(gòu)膠，包括A組分膠和B組分膠，A組 分膠和B組分膠的重量比為A: B = 20:1~5:1，其中：
[0037] A組分膠包括：100重量份的液體聚硫橡膠、10~30重量