[發(fā)明專利]一種新型聚硫橡膠防水材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610755273.6
• 申請(qǐng)日: 2016-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN107778443A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春峰;高萌;王劭勃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽順風(fēng)新材料有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/66
• 分類號(hào): C08G18/66;C08G18/42;C08G18/10;C08G18/38;C08L75/06;C08L63/00;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/04
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司21107
• 代理人: 來鳳芝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚硫橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型聚硫橡膠防水材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚硫橡膠主要是由飽和的碳?xì)滏I及硫鍵結(jié)合而成的高分子化合物，有較好的耐熱、耐油、耐烴類溶劑、耐水、耐老化，具有良好的低溫屈撓性、介電性和粘結(jié)性能。聚硫橡膠主要分為固體膠、液體膠和膠乳三大類，主要用作防水材料，廣泛應(yīng)用于建筑、市政、地鐵、隧道、和水利工程中混凝土伸縮、沉降等變形縫的防水密封等。國(guó)外聚硫橡膠的生產(chǎn)普遍采用的是二硫化鈉工藝，我國(guó)采用普遍采用的是四硫化鈉工藝。

四硫化鈉工藝與二硫化鈉工藝相比，四硫化鈉的反應(yīng)活性高，力學(xué)性能好，但是四硫化鈉工藝的原料利用率低只有35%左右小于二硫化鈉的原料利用率55%，所以四硫化鈉工藝的原料消耗大，污染排放量大且其粘度不穩(wěn)定無法滿足機(jī)械化涂膠生產(chǎn)線的要求。國(guó)外有報(bào)道稱，在傳統(tǒng)二硫化鈉工藝基礎(chǔ)上通過科技創(chuàng)新開發(fā)出一種利用聚氨酯大分子鏈端預(yù)留的活潑的異氰酸基與氯乙醇反應(yīng)，先生成氯乙基封端的聚氨酯，然后再與硫氫化鈉反應(yīng)，間接引入端巰基，可以形成巰乙基封端的聚氨酯橡膠。但此法有大量有毒廢水排放，污染環(huán)境，不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

近年來，防水處理工程日益增多，亟待有高性能的防水處理材料的研究成功。因此，研發(fā)一種兼有聚氨酯橡膠和聚硫橡膠二者優(yōu)點(diǎn)而能摒棄兩者缺點(diǎn)的新型聚硫橡膠防水材料是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型聚硫橡膠防水材料及其制備方法。本發(fā)明新型聚硫橡膠防水材料汲取了聚氨酯橡膠和聚硫橡膠的優(yōu)點(diǎn)，摒棄了兩者的缺點(diǎn)，強(qiáng)度高，彈性好，水氣透過率低，密封性好，耐老化性能和耐低溫性能好，與水泥面粘結(jié)性好；本發(fā)明制備方法采用加成聚合工藝和特殊的催化工藝無任何三廢產(chǎn)生，不污染環(huán)境，可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為。

一種聚硫橡膠防水材料，由以下重量份數(shù)的原料制備而成：聚己二酸乙二醇酯180-210份、芳香族二異氰酸酯110-150份、端巰基醇類80-100份、氧化鋅5-10份、調(diào)節(jié)劑3-5份、酸性催化劑1-2份、增塑劑8-10份、活性稀釋劑5-10份、交聯(lián)劑3-5份、補(bǔ)強(qiáng)劑3-5份。

所述聚己二酸乙二醇酯的相對(duì)分子質(zhì)量在1000-2000之間。

所述端巰基醇類為2-巰基乙醇、2-巰基丙醇和3-巰基丙醇中的一種或兩種。

所述調(diào)節(jié)劑為磷酸、草酸和醋酸中的一種或兩種。

所述酸性催化劑為甲苯酸胺。

所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯、氯化石蠟和磷酸酯中的一種或兩種。

所述活性稀釋劑為環(huán)氧樹脂。

所述補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑。

一種聚硫橡膠防水材料的制備方法，步驟如下：

（1）預(yù)聚物的合成：按重量份數(shù)秤取聚己二酸乙二醇酯和調(diào)節(jié)劑，放入混煉機(jī)中攪拌均勻，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)30-40r/min，攪拌時(shí)間5-10min，將攪拌均勻的混料加入圓筒攪拌真空干燥機(jī)中，在110℃~130℃、0.083~0.087Mpa條件下抽真空脫水，至含水量≥0.05%；降溫至40℃~50℃，再加入按重量份數(shù)秤取的芳香族二異氰酸酯，圓筒攪拌真空干燥機(jī)攪拌使其混合均勻，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)10-20r/min，攪拌升溫至75℃~85℃，反應(yīng)3-5h，即得聚氨酯預(yù)聚體；

（2）改性聚硫的合成：按重量份數(shù)秤取端巰基醇類和催化劑，加入到合成的聚氨酯預(yù)聚體中，在80℃~120℃下反應(yīng)9-10h，加入按重量份數(shù)秤取的增塑劑，降溫至75℃~85℃，加入按重量份數(shù)秤取的活性稀釋劑，圓筒攪拌真空干燥機(jī)攪拌使其混合均勻，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)10-20r/min，冷卻至常溫出料，即得聚硫橡膠；

（3）固化：將合成的聚硫橡膠加入交聯(lián)劑和補(bǔ)強(qiáng)劑攪拌均勻后，常溫常壓下固化即得聚硫橡膠防水材料。

本發(fā)明有益效果：

（1）本發(fā)明采用的催化工藝創(chuàng)造性的解決了端巰基和端羥基與聚氨酯鏈端異氰酸基之間進(jìn)行選擇性化學(xué)反應(yīng)的難題，成功地使端羥基與異氰酸基之間發(fā)生了加成聚合反應(yīng)，嫁接到了聚氨酯大分子上，而鏈端仍保留了活潑的端巰基，還成功的解決了活潑的異氰酸基不耐存放的難題。

（2）本發(fā)明摻入環(huán)氧樹脂后可以減少固化時(shí)的收縮，增加沖擊強(qiáng)度；采用加成聚合工藝無任何三廢產(chǎn)生，不污染環(huán)境，可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

（3）本發(fā)明汲取了聚氨酯橡膠和聚硫橡膠的優(yōu)點(diǎn)摒棄了兩者的缺點(diǎn)，強(qiáng)度高，彈性好，水氣透過率低，密封性好，耐老化性能和耐低溫性能好與水泥面粘結(jié)性好。

具體實(shí)施方式