一种流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及高分子密封材料技术领域，尤其涉及一种流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶及其制备方法。


背景技术：

2.目前国内的机场跑道、停机坪和部分高速公路为混凝土结构，为避免热胀冷缩的影响、破坏，往往会对道面进行切缝灌胶处理。填缝用胶主要有沥青胶、聚氨酯胶和有机硅酮胶。目前国内除少部分南方地区机场采用沥青胶进行填缝外，大部分地区特别是北方地区会选用综合性能优异的有机硅胶进行填缝。
3.有机硅胶是一种通过水气引发，在一定的温度条件下进行交联反应，从而形成高分子网状交联结构的粘结密封产品。而北方地区较早进入低温天气和较晚进入解冻期，导致可施工的周期较为短暂(每年的4月到10月之间)，严重影响工程进度。
4.针对这一问题，开发一种流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶尤为必要，有助于解决普通的室温硫化填缝胶不能在低温低湿条件下交联固化的缺陷和问题，对于填补市场空白、延长混凝土道面填缝工程的可施工性具有积极作用。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶，通过优化配方体系，并引入含水粉体作为引发剂，结合脱酮肟型硅橡胶在低份量交联剂体系下的不稳定性(凝胶化)的特点，促使两个组分在混合后即使在低温(
‑
3℃以上)亦能实现整体交联固化。本发明的另一目的在于提供上述流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶的制备方法。
6.本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
7.本发明提供的一种流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶，由a组份和b组份混合反应而成；按重量份数所述a组份和b组份的原料组成分别为：
8.a组份：
[0009][0010][0011]
b组份：
[0012][0013]
所述结晶水合物为硫硅酸镁和/或硅酸铝，其含水率为3～7％。
[0014]
进一步地，本发明所述a,ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃温度下的粘度为20000～80000mpa.s；所述二甲基硅油的粘度为50～6000mpa.s。所述改性重质碳酸钙、改性超细硫酸钡均经过六甲基二硅氮烷进行表面处理制得，含水率均≤0.1％。所述黑色膏为按照重量比炭黑∶硅油＝1～2∶1混合制得。
[0015]
进一步地，本发明所述扩链剂为二甲基二丁酮肟基硅烷；所述硅烷偶联剂为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和/或γ
‑
氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷。所述交联剂为按照重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝3～5∶1。所述催化剂为二正丁基二月桂酸锡和/或二正丁基二醋酸锡。
[0016]
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：
[0017]
本发明提供的上述流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0018]
(1)a组份的制备
[0019]
将所述a组份的原料各组成在真空度
‑
0.05～
‑
0.06mpa、搅拌速率20～30hz、分散速度10～15hz条件下，搅拌混合20～40min，即得到a组份；
[0020]
(2)b组份的制备
[0021]
将所述b组份的原料各组成在真空度
‑
0.08～
‑
0.09mpa、搅拌速率15～25hz、分散速度20～30hz条件下，搅拌混合40～50min，即得到b组份；
[0022]
(3)按质量比a组份∶b组分＝2∶1进行均匀混合。
[0023]
本发明具有以下有益效果：
[0024]
(1)本发明为双组份配方体系，a组份、b组份均匀混合后，胶体通过a组分中结晶水合物的微量水分作为引发剂，使得交联反应过程中无需通过吸收空气中的水分进行引发和参与，从而有助于实现深层固化的目的。
[0025]
(2)本发明结合脱酮肟型硅橡胶在低份量交联剂体系下的不稳定性(易凝胶化)的特点，合理使用调配交联剂的使用量，可以促使两个组分在混合后于低温(
‑
3℃以上)环境下亦能实现整体交联固化。
[0026]
(3)本发明硅酮密封胶具有优异的耐候性、耐老化性、低拉伸模量和良好的粘接性能，优异的整体固化性能和低温环境下的交联固化能力。经测试，表干时间(min)为38～51、硬度(shorea)为18～26、混合粘度(mpa.s，23℃)30000～40000、弹性恢复率(％)为82～89、拉伸模量(mpa，23℃)为0.28～0.35，拉伸模量(mpa，
‑
20℃)为0.39～0.48。
[0027]
(4)本发明为混凝土道面所提供了填缝胶产品，在延续脱酮肟型硅橡胶性能优点的同时，又能在低温环境下使用，有效解决了普通的室温硫化填缝胶水不能在低温低湿条件下交联固化的缺陷，延长了混凝土道面填缝工程的可施工性，填补了市场空白。
[0028]
下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
[0029]
实施例一：
[0030]
1、本实施例一种流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶，由a组份和b组份混合反应而成；按重量份数a组份和b组份的原料组成分别为：
[0031]
a组份：
[0032][0033]
b组份：
[0034][0035][0036]
其中：
[0037]
改性重质碳酸钙、改性超细硫酸钡均经过六甲基二硅氮烷进行表面处理制得(待处理粉体在80℃条件下搅拌2h，后降温到35～40℃，使用六甲基二硅氮烷进行喷淋的方式进行表面处理)。
[0038]
交联剂为按照重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝4∶1。
[0039]
黑色膏为按照重量比炭黑∶硅油＝2∶1混合制得.
[0040]
2、本实施例上述流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶的制备方法，其步骤如下：
[0041]
(1)a组份的制备
[0042]
将上述a组份的原料各组成在真空度
‑
0.06mpa、搅拌速率20hz、分散速度15hz条件下，搅拌混合20min，即得到a组份；
[0043]
(2)b组份的制备
[0044]
将上述b组份的原料各组成在真空度
‑
0.09mpa、搅拌速率25hz、分散速度20hz条件下，搅拌混合40min，即得到b组份；
[0045]
(3)按质量比a组份∶b组分＝2∶1进行均匀混合。
[0046]
实施例二：
[0047]
1、本实施例一种流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶，由a组份和b组份混合反应而成；按重量份数a组份和b组份的原料组成分别为：
[0048]
a组份：
[0049][0050]
b组份：
[0051][0052]
其中：
[0053]
改性重质碳酸钙、改性超细硫酸钡均经过六甲基二硅氮烷进行表面处理制得(待处理粉体在80℃条件下搅拌2h，后降温到35～40℃，使用六甲基二硅氮烷进行喷淋的方式进行表面处理)。
[0054]
交联剂为按照重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝5∶1。
[0055]
黑色膏为按照重量比炭黑∶硅油＝2∶1混合制得.
[0056]
2、本实施例上述流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶的制备方法，其步骤如下：
[0057]
(1)a组份的制备
[0058]
将上述a组份的原料各组成在真空度
‑
0.05mpa、搅拌速率30hz、分散速度15hz条件下，搅拌混合20min，即得到a组份；
[0059]
(2)b组份的制备
[0060]
将上述b组份的原料各组成在真空度
‑
0.08mpa、搅拌速率20hz、分散速度20hz条件下，搅拌混合45min，即得到b组份；
[0061]
(3)按质量比a组份∶b组分＝2∶1进行均匀混合。
[0062]
实施例三：
[0063]
1、本实施例一种流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶，由a组份和b组份混合反应而成；按重量份数a组份和b组份的原料组成分别为：
[0064]
a组份：
[0065][0066][0067]
b组份：
[0068][0069]
其中：
[0070]
改性重质碳酸钙、改性超细硫酸钡均经过六甲基二硅氮烷进行表面处理制得(待处理粉体在80℃条件下搅拌2h，后降温到35～40℃，使用六甲基二硅氮烷进行喷淋的方式进行表面处理)。
[0071]
交联剂为按照重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝3∶1。
[0072]
黑色膏为按照重量比炭黑∶硅油＝2∶1混合制得.
[0073]
2、本实施例上述流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶的制备方法，其步骤如下：
[0074]
(1)a组份的制备
[0075]
将上述a组份的原料各组成在真空度
‑
0.06mpa、搅拌速率25hz、分散速度15hz条件下，搅拌混合40min，即得到a组份；
[0076]
(2)b组份的制备
[0077]
将上述b组份的原料各组成在真空度
‑
0.09mpa、搅拌速率20hz、分散速度30hz条件下，搅拌混合40min，即得到b组份；
[0078]
(3)按质量比a组份∶b组分＝2∶1进行均匀混合。
[0079]
实施例四：
[0080]
1、本实施例一种流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶，由a组份和b组份混合反应而成；按重量份数a组份和b组份的原料组成分别为：
[0081]
a组份：
[0082][0083]
b组份：
[0084][0085]
其中：
[0086]
改性重质碳酸钙、改性超细硫酸钡均经过六甲基二硅氮烷进行表面处理制得(待处理粉体在80℃条件下搅拌2h，后降温到35～40℃，使用六甲基二硅氮烷进行喷淋的方式进行表面处理)。
[0087]
交联剂为按照重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝4∶1。
[0088]
黑色膏为按照重量比炭黑∶硅油＝2∶1混合制得.
[0089]
2、本实施例上述流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶的制备方法，其步骤如下：
[0090]
(1)a组份的制备
[0091]
将上述a组份的原料各组成在真空度
‑
0.06mpa、搅拌速率20hz、分散速度10hz条件下，搅拌混合35min，即得到a组份；
[0092]
(2)b组份的制备
[0093]
将上述b组份的原料各组成在真空度
‑
0.09mpa、搅拌速率15hz、分散速度20hz条件下，搅拌混合50min，即得到b组份；
[0094]
(3)按质量比a组份∶b组分＝2∶1进行均匀混合。
[0095]
性能测试：
[0096]
本发明各实施例制得的流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶，其性能测试如下(部分性能测试需要按照混合比例混合后进行测定)：使用数显旋转粘度计测定旋转粘度(上海平轩ndj
‑
8s，4#转子6转)；按照gb/t531测试胶体的邵氏硬度；按照gb/t13477.5测试表干时间、测试挤出率、测试定伸粘接性、测试弹性恢复率、浸水后拉伸粘接性、测试冷拉热压后粘接性、测试热处理后粘接性、测试拉伸模量；深度固化能力测定：将按比例混合后的胶体(胶体使用pp材质的塑料杯盛装，胶体厚度为10
±
1mm)马上置入设定温度为3℃、0℃和
‑
3℃的高低温试验箱中，24h后取出，剖开胶体，观察胶体剖面是否有未固化的胶体，以不粘手判定胶体已完全固化。测试得到的性能指标如表1所示。
[0097]
表1本发明各实施例制得的填缝胶的性能指标
[0098][0099]
表1测试结果表明，本发明实施例制得的流平性可低温环境下使用的双组份混凝土道面填缝胶，符合jc/t976
‑
2005《道桥嵌缝用密封胶》标准要求，除此之外还有良好的低温固化能力，即使在低温环境下(
‑
3℃以上)仍能交联固化，延长了混凝土道面填缝工程的可施工周期。