一种双组份改性硅酮材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及填充材料，尤其涉及一种双组份改性硅酮材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、道路(公路)桥梁伸缩缝发挥着调节车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的位移和连接的作用，是桥梁重要的组成部分，关系到桥梁防水体系的有效性和结构的耐久性，对于桥梁的安全使用及使用寿命具有关键影响，伸缩缝的好坏还会影响行车的速度、平稳舒适性，噪音甚至行车安全。

2、道路桥梁伸缩缝的常用类型为橡胶止水带伸缩缝。其普遍存在有伸缩缝易被杂物堵塞，止水条渗漏，老化开裂，伸缩缝结构损坏等缺陷，维修养护还需封闭交通，影响道路、桥梁的正常通行。目前亟需提供一种新型道路桥梁伸缩缝填充材料。硅酮填充材料具有耐气候、紫外及臭氧老化等性能，具有很好的应用前景。然而，现有技术中的双组份硅酮中空玻璃胶和双组份聚硫密封胶等填充材料的综合性能不满足公路桥梁伸缩缝的特殊工况，如双组份硅酮中空玻璃胶虽然粘接力强，拉伸模量高，但伸长率低等，双组份聚硫密封胶则耐老化差，粘接力低等。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种双组份改性硅酮材料及其制备方法和应用。本发明提供的新型双组份改性硅酮材料能更好地在道路桥梁伸缩缝填充中适用。

2、第一方面，本发明提供的双组份改性硅酮材料，按质量份计，包括，a组份：

3、

4、b组份：

5、

6、a组分和b组分的质量比为9～15:1。

7、本发明提供的双组份改性硅酮材料具有断裂伸长率高，固化时间短，与型钢粘接力强，耐老化，抗疲劳，填入桥梁伸缩缝中固化后可以免维护，综合性能好，将其代替桥梁伸缩缝中的止水胶条，可在同等条件下防水效果更好，使用年限更长，具有远超止水胶条的使用性能。

8、作为优选，所述a组分采用以下质量份的成分：

9、

10、

11、所述b组份采用以下质量份的成分：

12、

13、其中，所述预聚体的原料包括聚醚多元醇330n、mdi、苯酚和二羟基聚二甲基硅氧烷。优选的，所述聚醚多元醇330n、mdi、苯酚和二羟基聚二甲基硅氧烷的质量为58～60:12～18:10:15～20。

14、本发明中，聚醚多元醇330n、mdi、苯酚和二羟基聚二甲基硅氧烷为原料制备的预聚体与本发明双组分改性硅酮材料其它组分在特定用量下相作用，能提高其伸长率，抗疲劳和耐老化性能，具有高的粘接力，耐水等综合性能优异，在道路桥梁伸缩缝结构填充材料中使用效果好。

15、作为优选，所述预聚体的制备包括：将聚醚多元醇330n加入反应釜中在90～100℃脱水1～2h，然后降温至60～75℃，加入mdi反应2～4h，加入苯酚反应后2～3h，加入二羟基聚二甲基硅氧烷在60～70℃进行改性化合反应1～2h。

16、进一步优选，所述a组份中，所述增强剂选自气相白炭黑、环氧树脂、酚醛树脂、促进剂tt和促进剂d中的一种或多种，优选为促进剂d。

17、作为优选，所述a组份中，所述助剂为六甲基二硅胺烷和n,n-二甲基三甲基硅胺；优选的，六甲基二硅胺烷和n,n-二甲基三甲基硅胺的质量比为1～2:1，优选为2:1。

18、优选的，所述b组份中，所述硅烷偶联剂选自kh-550、kh-560和kh-570中一种或多种；优选的，kh-550和kh-560的质量比为2:1。

19、作为优选，所述b组份中，所述防水剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯胺基甲基三甲氧基硅烷、苯胺基甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种，优选为乙烯基三甲氧基硅烷和苯胺基甲基三甲氧基硅烷。

20、进一步优选，所述b组份中，所述催化剂选自正硅酸丙酯、二正丁基二月醋酸锡、二丁基二月桂酸锡和钛酸四异丙酯中的一种或多种。

21、优选的，所述b组份中，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡和钛酸四异丙酯，二丁基二月桂酸锡和钛酸四异丙酯的质量比为1～2:1。

22、进一步优选，所述双组份改性硅酮材料由质量比9～15:1的a组分和b组分组成，优选为10:1。

23、本发明中，当采用优选比例的催化剂及各组分进行搭配，能够提高本发明双组分硅酮材料的粘结性和力学性能，长时间热老化后仍能保持优异性能，固化时间短，固化后可以免维护。

24、第二方面，本发明提供的所述双组份改性硅酮材料的制备方法，包括：

25、1)将预聚体、甲基苯基硅油、气相二氧化硅、碳酸氢钙、活性重钙、增强剂和助剂进行混合，得到a组份；

26、2)将碳酸钙、正硅酸丙酯、防水剂、硅烷偶联剂和催化剂进行混合，得到b组分；

27、3)将a组分和b组分搅拌混合，进行反应。

28、作为优选，步骤1)中，使所述a组份的胶体的粘度为43500～45000ps；和/或，步骤3)中，反应温度为20～40℃；反应时间为28～38min。本发明中，将a组分和b组分在所述制备工艺的优选条件下能更好地保证所制得的双组份改性硅酮材料的使用性能。

29、第三方面，本发明提供所述双组份改性硅酮材料的应用，所述双组份改性硅酮材料在公路桥梁伸缩缝填充中与型钢粘接。

30、本发明的有益效果至少在于：本发明通过预聚体的改性，双组分配方各成分和用量的优化，制得耐高温老化、耐疲劳的改性硅酮材料，应用在桥梁伸缩缝中具有高断裂伸长率，抗疲劳抗老化且与型钢粘接力强，固化时间缩短，防水效果及使用效果更好，填入桥梁伸缩缝中固化后可以免维护，使用年限长。

技术特征：

1.一种双组份改性硅酮材料，其特征在于，按质量份计，包括，

2.根据权利要求1所述的双组份改性硅酮材料，其特征在于，a组分采用以下质量份的成分：

3.根据权利要求2所述的双组份改性硅酮材料，其特征在于，所述a组份中，所述聚醚多元醇330n、mdi、苯酚和二羟基聚二甲基硅氧烷的质量为58～60:12～18:10:15～20。

4.根据权利要求3所述的双组份改性硅酮材料，其特征在于，所述a组份中，所述增强剂选自气相白炭黑、环氧树脂、酚醛树脂、促进剂tt和促进剂d中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的双组份改性硅酮材料，其特征在于，所述a组份中，所述助剂为六甲基二硅胺烷和n,n-二甲基三甲基硅胺。

6.根据权利要求1-5任一项所述的双组份改性硅酮材料，其特征在于，所述b组份中，所述硅烷偶联剂选自kh-550、kh-560和kh-570中一种或多种。

7.根据权利要求6所述的双组份改性硅酮材料，其特征在于，所述b组份中，所述防水剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯胺基甲基三甲氧基硅烷、苯胺基甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的双组份改性硅酮材料，其特征在于，所述b组份中，所述催化剂选自正硅酸丙酯、二正丁基二月醋酸锡、二丁基二月桂酸锡和钛酸四异丙酯中的一种或多种。

9.权利要求1-8任一项所述双组份改性硅酮材料的制备方法，其特征在于，包括：

10.权利要求1-8任一项所述双组份改性硅酮材料的应用，其特征在于，所述双组份改性硅酮材料在公路桥梁伸缩缝填充中与型钢粘接。

技术总结本发明涉及填充材料技术领域，尤其涉及一种双组份改性硅酮材料及其制备方法和应用。其按质量份计包括A组份：预聚体270～310份，甲基苯基硅油96～104份，气相二氧化硅143～157份，碳酸氢钙200～350份，活性重钙100～200份，增强剂28～32份，助剂25～34份；B组份：碳酸钙24～26份，正硅酸丙酯7～9份，防水剂15～25份，硅烷偶联剂17～19份，催化剂1～8份；A组分和B组分的质量比为9～15:1。本发明双组份改性硅酮材料具有优异的断裂伸长率，耐老化性，抗疲劳性和与型钢粘接力，且固化时间短，填入桥梁伸缩缝中固化后可免维护，具有优异的使用性能，使用年限长。技术研发人员：朱江,缑永涛,袁海燕,彭波,段学锋,宋红雨,贾磊,于培风,文天禹,刘昊杨,曹宁松,付子青,李军生,程军,施碧清,李潇,王晓晓,李冠霖,刘权响受保护的技术使用者：北京市市政工程设计研究总院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16