一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠的製作方法

2023-05-18 04:08:11 2

一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，包括復配混合基膠100份；高長徑比針狀矽灰石1~20份；補強填料10~50份；著色劑2~5份；增塑劑10~60份，增粘劑0.1~1.5份；催化劑0.1~0.5份；交聯劑0.5~6份；擴鏈劑0.1~1.5份，且高長徑比針狀矽灰石為長徑比大於20:1的針狀矽灰石。本發明通過在配方中加入高長徑比針狀矽灰石，使灌縫膠具有更好的靜態穩定性，可有效避免膠體在製備和儲運中無機填料沉降的發生，提高了灌縫膠的穩定性和儲存時間；並且高長徑比針狀矽灰石在剪切作用下的有序排列，提高了灌縫膠的觸變性，更有利於灌縫膠施膠難度的降低和施膠效果的提升。
【專利說明】一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種道路灌縫膠材料，尤其是涉及一種改性後的道路灌縫膠材料，屬 於化工材料【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 業界傳統的灌縫材料有浙青類，氯丁橡膠，聚硫及聚氨酯類等密封材料，無法滿足 低溫條件下長時間的使用，而目前已有的有機矽橡膠類灌縫材料，雖然能夠達到我們所需 要的性能，但是為了達到優異的拉伸伸長率，往往採用鏈段較長，粘度較大的基膠，為了增 加材料的強度與降低成本，往往加入較多的填充物，導致灌縫材料的粘度更大，加工過程比 較複雜，施工條件苛刻。
[0003] 觸變性是指液體在剪切作用下可由粘稠狀態變為流動性較大的狀態，而當剪切作 用取消後，液體又重新恢復到原先粘稠狀態的性能。矽橡膠的觸變性的好壞決定了白膠生 產、貯存的穩定性及施膠工藝的難易。可以促進在施膠過程中具有良好的流動性，有利於提 高灌縫膠的均勻塗覆，降低施膠難度，提高塗覆質量。因此，提高灌縫膠的觸變性能是提高 貯存穩定性和降低施膠難度、提高塗覆質量的重要方法。
[0004] 矽灰石是一種三斜晶系，通常呈片狀、放射狀或纖維狀矽酸鹽晶體。顏色呈白色， 有時帶淺灰、淺紅色調，有玻璃光澤。廣泛應用於造紙、陶瓷、水泥及塑料橡膠等複合材料 工業中。針狀矽灰石(部分商品也被稱為矽灰石纖維）是矽灰石粉體填料的一種，被廣泛使 用於複合材料領域。目前工業中使用較多的為普通長徑比的針狀填料(其長徑比在8:1至 15:1之間)，難以對聚合物溶液或乳液的觸變性能產生影響。高長徑比針狀矽灰石是近些年 市場上出現的產品，其較高的長徑比對矽橡膠具有良好的補強作用，因而作為矽橡膠補強 劑被應用於橡膠工業中。
[0005] 目前國內多數灌縫膠(密封膠材料）專利中，都是涉及到有機矽密封材料填縫材料 常溫條件下的配方設計，加工工藝和施工方法，但是在嚴寒地區能否保持材料的抗寒性和 儲存穩定性，施工簡易性等的問題沒有注重的考慮。


【發明內容】

[0006] 本發明所要解決的技術問題是，提供一種觸變性好、儲存穩定、施工簡易的改性道 路填縫膠材料。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為： 一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其特徵在於，包括A組分和B組 分，所述的B組分與A組分的質量比為（2?5) :100,且均以重量份數計， A組分包括： 復配混合基膠：100份； 高長徑比針狀矽灰石：1~20份； 補強填料：1(Γ50份； 著色劑：2飛份； 增塑劑：1(Γ60份； 增粘劑：〇. Γ1. 5份， Β組分包括： 催化劑：〇. 1、. 5份； 交聯劑：〇. 5飛份； 擴鏈劑：〇. 1~1. 5份， 所述的高長徑比針狀矽灰石為長徑比大於20:1的針狀矽灰石。
[0008] 進一步，所述的復配混合基膠為羥苯基矽橡膠，107基膠，超高分子量聚醚中的至 少兩種。而所述的超高分子量聚醚為聚氧乙烯聚氧丙烯基醚，其分子量為12000~25000,其 通式為：H0[C2H40] X-[C3H60]Y-H。
[0009] 且所述的補強填料為氣相二氧化矽或碳酸鈣。
[0010] 所述的著色劑為碳黑。
[0011] 所述的的增塑劑為非反應性二甲基矽油。
[0012] 所述的增粘劑為KH550或KH560。
[0013] 所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、馬來酸錫、辛酸亞錫中的任一種。
[0014] 所述的交聯劑為正矽酸乙酯。
[0015] 所述的擴鏈劑為雙官能矽烷。
[0016] 而更進一步，所述高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠的製備方法， 其特徵在於，包括以下步驟： (1) 製備A組分：將復配混合基膠，高長徑比針狀矽灰石和補強填料按重量份數比計量 後投入攪拌機中，開動攪拌並升溫至100°c，並於100°C以轉速1000?1200rpm混煉1? 1. 5h後抽真空，冷卻至常溫，然後按照重量份數比依次加入增塑劑，著色劑，增粘劑後攪拌 並抽真空20-30min ;得到A組分； (2) 製備B組分：將交聯劑，擴鏈劑，催化劑按照重量份數比混合攪拌均勻，得到B組 分； (3) 製備高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠：將製備的B組分緩慢地加 入到慢速攪拌的A組分中，其中，B組分和A組分的質量比為：2?5 :100,然後以轉速300? 500rpm攪拌20min，待混合均勻後製得用於浙青路面裂縫修補的高長徑比針狀矽灰石填充 改性雙組份道路灌縫膠。
[0017] 本發明在常規有機矽灌縫膠配方中加入了長徑比大於20:1的高長徑比針狀矽灰 石，此高長徑比針狀矽灰石加入白膠後可以形成一定的空間位阻，避免灌縫膠中無機填料 的重新團聚，在一定程度上提高灌縫膠的靜粘度，從而有效減少灌縫膠在製備和儲運過程 中無機填料的沉降，提高灌縫膠的穩定性，而在施膠過程中，高長徑比針狀矽灰石可在外力 剪切作用下迅速沿剪切作用方向有序排列，使灌縫膠的剪切粘度明顯下降，從而有利於均 勻塗覆，降低施膠難度。而當使用長徑比小於20:1的普通針狀矽灰石時，過短的長徑比使 這種空間位阻效果難以體現，且在剪切作用下促進白膠粘度下降作用也難以顯現，從而無 法實現提高白膠觸變性的目的。
[0018] 本發明的有益效果為：本發明通過在配方中加入高長徑比針狀矽灰石，使灌縫膠 具有更好的靜態穩定性，可有效避免膠體在製備和儲運中無機填料沉降的發生，提高了灌 縫膠的穩定性和儲存時間；並且高長徑比針狀矽灰石在剪切作用下的有序排列，提高了灌 縫膠的觸變性，更有利於灌縫膠施膠難度的降低和施膠效果的提升。

【具體實施方式】
[0019] 下面結合具體實施例為本發明進行詳細的說明。
[0020] 實施例1 (1) 將復配混合基膠100份，高長徑比針狀矽灰石5份和補強填料50份投入攪拌機中， 開動攪拌並升溫至l〇〇°C，並於100°C以轉速lOOOrpm混煉lh後抽真空，冷卻至常溫，然後 按照重量份數比依次加入增塑劑25份，著色劑2份，增粘劑1. 5份後攪拌並抽真空20min ; 得到A組分； (2) 將交聯劑6份，擴鏈劑0. 5份，催化劑0. 1份混合攪拌均勻，得到B組分； (3) 將製備的B組分緩慢地加入到慢速攪拌的A組分中，然後以轉速500rpm攪拌 20min，待混合均勻後製得用於浙青路面裂縫修補的高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份 道路灌縫膠。
[0021] 實施例2: (1) 將復配混合基膠100份，高長徑比針狀矽灰石10份和補強填料35份投入攪拌機 中，開動攪拌並升溫至l〇〇°C，並於100°C以轉速1200rpm混煉1. 5h後抽真空，冷卻至常溫， 然後按照重量份數比依次加入增塑劑50份，著色劑4份，增粘劑0. 5份後攪拌並抽真空 30min ;得到A組分； (2) 將交聯劑4份，擴鏈劑1份，催化劑0. 2份混合攪拌均勻，得到B組分； (3) 將製備的B組分緩慢地加入到慢速攪拌的A組分中，然後以轉速300rpm攪拌 20min，待混合均勻後製得用於浙青路面裂縫修補的高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份 道路灌縫膠。
[0022] 實施例3 (1) 將復配混合基膠100份，高長徑比針狀矽灰石15份和補強填料25份投入攪拌機 中，開動攪拌並升溫至l〇〇°C，並於100°C以轉速1 lOOrpm混煉1. 2h後抽真空，冷卻至常溫， 然後按照重量份數比依次加入增塑劑15份，著色劑2. 5份，增粘劑0. 8份後攪拌並抽真空 25min ;得到A組分； (2) 將交聯劑2. 5份，擴鏈劑0. 8份，催化劑0. 3份混合攪拌均勻，得到B組分； (3) 將製備的B組分緩慢地加入到慢速攪拌的A組分中，然後以轉速400rpm攪拌 20min，待混合均勻後製得用於浙青路面裂縫修補的高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份 道路灌縫膠。
[0023] 實施例4 (1) 將復配混合基膠100份，高長徑比針狀矽灰石20份和補強填料10份投入攪拌機 中，開動攪拌並升溫至100°c，並於100°C以轉速1150rpm混煉1. 5h後抽真空，冷卻至常溫， 然後按照重量份數比依次加入增塑劑10份，著色劑5份，增粘劑1. 5份後攪拌並抽真空 25min ;得到A組分； (2) 將交聯劑1. 5份，擴鏈劑1. 5份，催化劑0. 5份混合攪拌均勻，得到B組分；
【權利要求】
1. 一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其特徵在於，包括A組分和B 組分，所述的B組分與A組分的質量比為（2?5) :100,且均以重量份數計， A組分包括： 復配混合基膠：100份； 高長徑比針狀矽灰石：1~20份； 補強填料：1(Γ50份； 著色劑：2飛份； 增塑劑：1(Γ60份； 增粘劑：〇. Γ1. 5份， Β組分包括： 催化劑：〇. 1、. 5份； 交聯劑：〇. 5飛份； 擴鏈劑：〇. 1~1. 5份， 所述的高長徑比針狀矽灰石為長徑比大於20:1的針狀矽灰石。
2. 根據權利要求1所述的一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其 特徵在於，所述的復配混合基膠為羥苯基矽橡膠，107基膠，超高分子量聚醚中的至少兩種， 且所述的超高分子量聚醚為聚氧乙烯聚氧丙烯基醚，其分子量為12000~25000,其通式為： H0[C2H40]X-[C3H60]Y-H。
3. 根據權利要求1所述的一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其特 徵在於，所述的補強填料為氣相二氧化矽或碳酸鈣。
4. 根據權利要求1所述的一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其特 徵在於，所述的著色劑為碳黑。
5. 根據權利要求1所述的一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其特 徵在於，所述的的增塑劑為非反應性二甲基矽油。
6. 根據權利要求1所述的一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其特 徵在於，所述的增粘劑為KH550或KH560。
7. 根據權利要求1所述的一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其特 徵在於，所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、馬來酸錫、辛酸亞錫中的任一種。
8. 根據權利要求1所述的一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其特 徵在於，所述的交聯劑為正矽酸乙酯。
9. 根據權利要求1所述的一種高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠，其特 徵在於，所述的擴鏈劑為雙官能矽烷。
10. -種如權利要求1至9中任一權利要求所述高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份 道路灌縫膠的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟： (1) 製備A組分：將復配混合基膠，高長徑比針狀矽灰石和補強填料按重量份數比計量 後投入攪拌機中，開動攪拌並升溫至l〇〇°C，並於100°C以轉速1000?1200rpm混煉1? 1. 5h後抽真空，冷卻至常溫，然後按照重量份數比依次加入增塑劑，著色劑，增粘劑後攪拌 並抽真空20-30min ;得到A組分； (2) 製備B組分：將交聯劑，擴鏈劑，催化劑按照重量份數比混合攪拌均勻，得到B組 分； (3)製備高長徑比針狀矽灰石填充改性雙組份道路灌縫膠：將製備的B組分緩慢地加 入到慢速攪拌的A組分中，其中，B組分和A組分的質量比為：2?5 :100,然後以轉速300? 500rpm攪拌20min，待混合均勻後製得用於浙青路面裂縫修補的高長徑比針狀矽灰石填充 改性雙組份道路灌縫膠。
【文檔編號】C08L83/06GK104109388SQ201410371637
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】張業茂, 方珏, 朱啟洋, 莊園, 胡光偉, 張健康, 李新賀, 陳娟, 朱巖, 王坤, 張衡, 嚴以樓 申請人:江蘇省交通規劃設計院股份有限公司