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常识

聚氨酯建筑密封胶发展

来源:互联网2019年04月26日

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  随着建筑业的快速发展,建筑物越来越高,对高性能、重量轻、施工性能好的新型建材需求量越来越大。随着预应力混凝土板、加气轻质混凝土板(ALC)等新型建材的广泛使用,使得建筑用密封嵌缝材料获得了极大的发展。
  
  建筑密封嵌缝材料,以下简称为建筑密封胶,从形态上区分,基本上可分为弹性密封胶和非弹性密封胶两大类。前者能承受建筑物接缝等产生的较大的相对位移和变形,而不会产生撕裂。它对建筑物的良好粘接性能,使其具有防水和密封的双重功能。非弹性密封胶不能很好地适应建筑物产生的某些位移、变形。因此,在现代化建筑物中,传统的非弹性密封胶已逐渐被弹性密封胶所取代。
  
  建筑弹性密封胶的品种主要是聚硅氧烷类、聚硫橡胶类和弹性聚氨酯类3种。
  
  聚氨酯建筑密封胶可分为单组分和双组分两种。前者的主体材料是端基带有高反应性—NCO基团的聚氨酯预聚物,但一NCO基团的含量较低,一般约小于2%。其固化过程主要是依靠它与外界湿气的水分反应造成的,一般固化时间较长,产物的模量较低。为适应建筑施工的需要,在聚氨酯预聚体主剂中,还必须加入催化剂、增塑剂、填料等多种配合剂其配方如下(质量份):预聚体35~65;催化剂0~0.5;填料、颜料20~40;稳定剂0~0.5;增塑剂5~25;溶剂0~10;触变剂0~5。
  
  在单组分聚氨酯建筑密封胶的发展中,对催化剂体系的研究比较活跃,开发了咪唑类新型催化剂和潜在型催化剂,如二酮亚胺、二醛亚胺等化合物。这些物质在无水的情况下是稳定的,而当它们遇到水分后即分解,生成能与一NCO基团和水反应作用,在密封胶内产生二氧化碳气泡。
  
  双组分建筑密封胶为二组分包装形式,主剂仍然是端基为一NCO的聚氨酯预聚体。但它的一NCO含量通常要比单组分密封胶高,一般一NCO含量范围为2%~5%。与之配合使用的第二个组分,则是由能与一NCO基团反应的端羟基多元醇(通常分子量为1000~4000及其他配合剂组成。可适当添加三官能聚醚多元醇或少量二元胺,以调节反应固化适用期和产品性能。当然,选择适宜的催化剂品种和数量是调节材料固化反应速率的最佳方法。通常使用的催化剂是有机锡类化合物,如:二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛酸铅和甲基哌嗪类化合物等。在配方中加入干燥、预处理的填料是降低建筑密封胶成本、扩大材料使用范围、改善材料使用性能的一种有效办法。常用的填料有经过偶联剂处理的碳酸钙微粉、微细石英粉等,有的填料同时还具备触变功能,如乙炔炭黑、氢化蓖麻油衍生物、有机膨润土等,很适宜作为建筑密封胶的触变剂使用。这类填料和触变剂的用量可达预聚体质量的1~1.5倍,能大幅度降低建筑密封胶的原料成本,并能使产品具有很好的触变性能,在建筑物的施工中,使材料具有很好的抗下垂流涎特性,扩大了建筑密封胶的使用范围。
  
  在聚氨酯建筑密封胶的发展中,针对性能提高的改进和应用领域的拓展,对聚氨酯预聚体进行了许多改性研究,例如使用端羟基丙烯酸酯聚合物的掺和,在聚氨酯主链结构中引入硅氧烷类结构的改性以及使用2-巯基乙醇与端一NCO基团的反应改性等,都赋予聚氨酯建筑密封胶更好的使用性能和更佳的耐候性、耐水性以及更好的耐化学品侵蚀性能。
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