一种玻璃幕墙用硅酮密封胶及其制备方法与流程

本技术涉及硅酮密封胶，尤其是涉及一种玻璃幕墙用硅酮密封胶及其制备方法。

背景技术：

1、玻璃幕墙是一种建筑外围护结构或装饰结构，由支承结构体系可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构组成。玻璃幕墙通常采用玻璃肋或点支承装置、支承结构构成，具有自重轻、装饰性强、便于安装施工等优点，是一种现代主义高层建筑的显著特征，外观通透，可使室内空间与室外环境自然和谐。

2、硅酮密封胶是一种建筑密封材料，具有承受一定压力的能力和承受日光、温度、风雨等气候条件的耐候能力。硅酮密封胶分子结构中含有si-o键，其键能高达425kj/mol，远远大于c-c键能(345kj/mol)和c-o键能(351kj/mol)，因此，其稳定性好、具有较强的力学性能；再加上聚硅氧烷分子体积大、内聚能密度低，使他具有优异的耐污性、耐高低温性、高度的疏水性和良好的透气性等，能在-60～200℃范围内长期使用，其力学性能如拉伸强度、伸长率、硬度等改变小。目前，硅酮密封胶使用量已占据建筑应用密封胶体系消费总量的65％以上。

3、然而，现有的玻璃在安装过程中会沾染灰尘和油污，注胶前未对胶缝进行清理会导致密封胶和玻璃不沾；以及在炎热天气(室外温度＞35℃)进行打胶时，打胶不密实以及泡沫棒直径和胶缝不匹配或者泡沫棒存在破损的情况下会导致密封胶在固化过程中表干速度过快，和泡沫棒之间存在过高温度的空气导致密封胶出现鼓包和气泡现象，进而影响密封胶的力学性能。

4、因此，急需开发一种粘结性能优异以及高温固化后不起泡的密封胶。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种粘结性能优异以及高温固化后不起泡的密封胶，本技术提供一种玻璃幕墙用硅酮密封胶及其制备方法。

2、一方面，本技术提供的一种玻璃幕墙用硅酮密封胶，包括以下重量份数原料：聚醚改性七甲基三硅氧烷70-120份，丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物20-60份，填料20-50份，催化剂0.03-3份，交联剂8-20份，抗氧剂1-4份；

3、其中，所述填料为无机填料和有机填料，所述无机填料和所述有机填料的重量比为1:0.3-0.8。

4、通过采用上述技术方案，本技术采用特定配比以及特定组分的原料制备的玻璃幕墙用硅酮密封胶综合性能优异，粘结性能好以及高温固化后不起泡；

5、本技术采用特定的聚醚改性七甲基三硅氧烷作为基础聚合物，分子结构中的醚键可以在基材表面形成氢键，提高了对基材的粘附力，同时本身具有的柔韧性以及耐候性，使得制备的密封胶在不同环境中仍保持稳定的粘附性能；同时，聚醚改性七甲基三硅氧烷中的硅氧键在高温下容易进行交联反应，使得密封胶在固化过程中快速形成三维网络结构，本身具有的较低的表面张力，有利于填料在密封胶中的均匀分散，进一步降低气泡的形成；再加上具有的良好的流动性有利于在施工应用中形成光滑、平整的表面，减少缺陷的产生；

6、本技术采用特定的丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物具有的较低的表面张力，有利于填料在密封胶中的均匀分散，进一步降低气泡形成的可能性；并且高温固化过程中具有较好的流动性，有利于消除气泡；同时具有较好的粘结性能，可与多种基材表面形成良好的粘附作用，同时由于还具有较好的内聚力和柔韧性，能够适应各种环境条件下的变形和应力变化，保持稳定的粘结性能；以及在高温下具有良好的稳定性，能够在较高温度下保持其物理和化学性质，高温固化后，接枝共聚物能够形成致密的网络结构，提高密封胶的耐候性和力学性能；本技术采用有机填料和无机填料进行复配，可以获得较好的综合性能；无机填料具有较好的粘结性能，以及有利于减少气泡的形成。

7、可选的，所述聚醚改性七甲基三硅氧烷90-100份，所述丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物40-50份。

8、通过采用上述技术方案，本技术选取更优范围的聚醚改性七甲基三硅氧烷和丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物制备的硅酮密封胶综合性能更加优异。

9、可选的，所述无机填料选自硅灰石和云母中的一种或两种。

10、可选的，所述无机填料为硅灰石和云母，所述硅灰石和所述云母的重量比为1:0.5-1。

11、通过采用上述技术方案，本技术无机填料选取硅灰石和云母，可以获得更优异的综合性能，提高密封胶的耐候性、力学性能和粘结性能；

12、本技术采用特定配比的硅灰石和云母作为复合无机填料，有利于减少高温固化后的气泡产生以及提高密封胶的粘结性能。

13、可选的，所述硅灰石的平均粒径为0.2-8μm，所述云母的平均粒径为200-500nm。

14、通过采用上述技术方案，本技术采用更优平均粒径的硅灰石和云母，可以进一步优化密封胶的性能，提高其粘结性能和高温固化后的气泡控制效果，硅灰石的微小粒径有助于增加其比表面积，提高与基体的接触面积，进而提高粘结性能，云母的纳米级粒径可以使其在基体中更好地分散，减少填料之间的团聚现象，提高整体性能。

15、可选的，所述无机填料为改性无机填料，所述改性无机填料的原料包括β环糊精-聚乙二醇共聚物和无机填料，所述β-环糊精-聚乙二醇共聚物的用量为无机填料的用量的20-50wt％。

16、通过采用上述技术方案，本技术通过采用改性无机填料和合适的β-环糊精-聚乙二醇共聚物用量，提高了无机填料在密封胶中的分散性和相容性能，并且提高了无机填料的反应活性，进而提高了密封胶的粘结性能和高温固化后的气泡控制效果。

17、可选的，所述有机填料为聚酰胺树脂。

18、可选的，所述催化剂为钛酸正丁酯，所述交联剂为丙基三乙酰氧基硅烷，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

19、另一方面，本技术提供一种玻璃幕墙用硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：

20、s1、取无机填料和有机填料混合搅拌，制备填料；

21、s2、取聚醚改性七甲基三硅氧烷和丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物混合搅拌后，再加入混合填料，升温至100-150℃混合搅拌0.5-1.2h后，再加入催化剂、交联剂和抗氧剂混合搅拌1-1.5h，得到玻璃幕墙用硅酮密封胶。

22、通过采用上述技术方案，本技术玻璃幕墙用硅酮密封胶的制备方法，操作简便，可工业化生产，且绿色环保，制备的玻璃幕墙用硅酮密封胶具有优异的粘结性能以及在高温环境下性能稳定不起泡。

23、可选的，所述s2中，丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物的制备方法，包括以下步骤：将重量比为1:0.3-0.6:0.01-0.05的丙烯酸丁酯、乙烯-醋酸乙烯酯和过氧化苯甲酰加入反应器中，混合搅拌2-5h后，过滤干燥，得到丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物。

24、通过采用上述技术方案，本技术制备的丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物具有优异的粘结性能和流动性能。

25、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

26、1.本技术采用特定组分的原料制备的玻璃幕墙用硅酮密封胶综合性能优异，粘结性能好以及高温固化后不起泡；

27、2.本技术采用特定的聚醚改性七甲基三硅氧烷作为基础聚合物，分子结构中的醚键可以在基材表面形成氢键，提高了对基材的粘附力，同时本身具有的柔韧性以及耐候性，使得制备的密封胶在不同环境中仍保持稳定的粘附性能；同时，聚醚改性七甲基三硅氧烷中的硅氧键在高温下容易进行交联反应，使得密封胶在固化过程中快速形成三维网络结构，本身具有的较低的表面张力，有利于填料在密封胶中的均匀分散，进一步降低气泡形成的可能性；再加上具有的良好的流动性有利于在施工应用中形成光滑、平整的表面，减少缺陷的产生；3.本技术采用特定的丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物具有的较低的表面张力，有利于填料在密封胶中的均匀分散，进一步降低气泡形成的可能性；在高温固化过程中具有较好的流动性，有利于消除气泡；并且具有较好的粘结性能；

28、4.本技术采用有机填料和无机填料进行复配，可以获得较好的综合性能；

29、5.本技术玻璃幕墙用硅酮密封胶的制备方法，操作简便，可工业化生产，且绿色环保。

30、具体实施方式

31、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

32、本技术设计了一种玻璃幕墙用硅酮密封胶，包括以下重量份数原料：聚醚改性七甲基三硅氧烷70-120份，丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物20-60份，填料20-50份，催化剂0.03-3份，交联剂8-20份，抗氧剂1-4份；

33、其中，所述填料为无机填料和有机填料，所述无机填料和所述有机填料的重量比为1:0.3-0.8。

34、本技术提供一种玻璃幕墙用硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：

35、s1、取无机填料和有机填料混合搅拌，制备填料；

36、s2、取聚醚改性七甲基三硅氧烷和丙烯酸丁酯与eva的接枝共聚物混合搅拌后，再加入填料，升温至100-150℃混合搅拌0.5-1.2h后，再加入催化剂、交联剂和抗氧剂混合搅拌1-1.5h，得到玻璃幕墙用硅酮密封胶。

37、β-环糊精-聚乙二醇共聚物的制备方法：将β-环糊精和聚乙二醇加入到乙醇中，搅拌均匀后，蒸发溶剂得到β-环糊精-聚乙二醇共聚物，其中β-环糊精、聚乙二醇和乙醇的重量比为1:0.6:1.5。