1 前言
現(xiàn)代建筑構(gòu)件的種類繁多，如混凝土、金屬結(jié)構(gòu)、花崗巖、大理石、玻璃等。這一類材料在使用過程中都會有一定程度的膨脹和收縮。因此，建筑密封膠被廣泛的用于建筑接縫，來保護室內(nèi)部構(gòu)件免受室外環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的硅酮密封膠（詞條“硅酮密封膠”由行業(yè)大百科提供）具有優(yōu)異的耐候性和高位移能力，在玻璃幕墻領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但是在花崗巖、大理石等高敏感性的石材結(jié)構(gòu)上，使用硅酮密封膠會對接縫邊緣或條紋造成污染，極大的影響建筑結(jié)構(gòu)的美觀。
雜化STP-E密封膠是一種高性能環(huán)保型硅烷改性（詞條“改性”由行業(yè)大百科提供）聚醚彈性密封膠。它對建筑混凝土和和石材等多孔性材料粘接性能好、無污染、位移能力強，耐候性能優(yōu)異。可廣泛應(yīng)用于石材、鋼結(jié)構(gòu)等建筑構(gòu)件的填縫、密封。密封膠的固化速度是影響密封膠的使用和施工的一個重要因素，特別是在低溫低濕度條件下。密封膠快速固化技術(shù)的采用能夠有效的提高建筑施工的效率。本文制備了一種高性能雜化STP-E彈性密封膠，研究了不同類型的聚合物、催化劑、增塑劑對密封膠固化速度的影響。
2 實驗部分
2.1主要原料
GENIOSIL STP-E30，GENIOSIL STP-E35，瓦克化學，工業(yè)級;聚醚二元醇(PPG-400、PPG -2000)，山東藍星東大化工有限責任公司，工業(yè)級;DOP，中山聯(lián)成化學工業(yè)有限公司，
工業(yè)級;DINCH，BASF，工業(yè)級;氣相二氧化硅HDK18，瓦克化學，工業(yè)級;活性輕鈣，湖北凱龍化工，工業(yè)級;活性重鈣，佛山梅林化工，工業(yè)級;γ-氨丙基三甲氧基硅烷(A1110)，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(A1120)，邁圖高新材料，工業(yè)級;二嗎啉二乙基醚(DMDEE)，美國氣體化學，工業(yè)級;DMP-30，美國氣體化學，工業(yè)級，二月桂酸二丁基（詞條“丁基”由行業(yè)大百科提供）錫(T-12)，美國氣體化學，工業(yè)級;TH-L(改性鈦酸酯)，自制。
2.2儀器及設(shè)備
行星分散機XJB-5，佛山市金銀河智能裝備有限公司;高低溫濕熱試驗箱NTH64-20A，廣州威德瑪環(huán)境儀器;游標卡尺，德國安度。
2.3雜化STP-E密封膠的制備
采用瓦克公司生產(chǎn)的硅烷封端聚醚GENIOSIL STP-E30和GENIOSIL STP-E35為基礎(chǔ)聚合物，加入增塑（詞條“增塑”由行業(yè)大百科提供）劑混合均勻，通過行星分散機將氣相納米二氧化硅、活性輕鈣和活性重鈣分散于STP-E樹脂和增塑劑中，120℃加熱抽真空條件下脫水3h。冷卻（詞條“冷卻”由行業(yè)大百科提供）至50℃以下，并加入除水劑、增粘劑、催化劑，制備單組分雜化STP-E密封膠。
2.4 測試方法
表干時間、24h固化深度按照GB/T 13477-2002測試。
3 結(jié)果與討論
3.1聚合物種類對STP-E密封膠固化速率的影響
GENIOSIL STP-E30 和GENIOSIL STP-E35是一類以烷氧基硅烷封端的聚醚。二者有著不同的末端分子結(jié)構(gòu)。GENIOSIL STP-E30為α結(jié)構(gòu)的二甲氧基硅烷封端，GENIOSIL STP-E35為γ結(jié)構(gòu)的三甲氧基硅烷封端[1]。表1列出了聚合物種類對密封膠固化速度的影響。
由表1可見，GENIOSIL STP-E30體系的密封膠表干時間和24h固化深度均優(yōu)于GENIOSIL STP-E35體系。隨著溫度和濕度的降低，密封膠的表干時間變長，固化深度變小。在0℃、RH20%條件下，GENIOSIL STP-E35體系24h未表干。主要是因為低溫條件下，具有γ硅烷封端結(jié)構(gòu)的GENIOSIL STP-E35活性較低，同時空氣中的水分含量過低，導致聚合物難以固化。但是具有α硅烷封端結(jié)構(gòu)的GENIOSIL STP-E30在低溫低濕度條件下表現(xiàn)出更高的反應(yīng)活性。
3.2增塑劑種類對STP-E密封膠固化速率的影響
STP-E密封膠是一種濕氣固化型密封膠，密封膠的表干速度主要取決于聚合物的反應(yīng)速度，而固化深度則與密封膠內(nèi)部的水分擴散速度有關(guān)。從表2中可見，在同樣的增塑劑用量情況下，加入PPG的配方比加入DOP和DINCH的配方的表干時間更長，24h固化深度更大。這樣因為PPG具有大量的活性羥基，會消耗掉聚合物中的部分甲氧基，導致反應(yīng)速度的下降，表干時間變長。但是相比DOP和DINCH，活性羥基的存在導致PPG具有更高的親水性，加入PPG-400的配方的水分擴散速度最快，所以其固化深度最大[2]。添加DOP配方比添加DINCH具有更短的表干時間和更大的固化深度是由于DOP具有更低的酸值，堿性條件對聚合物的固化反應(yīng)有催化作用。
3.3催化劑對雜化STP-E密封膠固化速率的影響
表3列出了添加不同種類的催化劑對密封膠的固化性能的影響。實驗結(jié)果顯示，在23℃、RH50%條件下，四種催化劑配方的固化深度相差不大。但是，在低溫低濕度條件下，改性鈦酸酯(TH-L)和叔氨類催化劑(DMP-30和DMDEE)表現(xiàn)出更強的催化活性[3]。主要原因是在23℃、RH50%條件下，密封膠的固化速度較快，影響密封膠固化速度的主要因素是水分的擴散速率，而在低溫低濕度條件下，影響密封膠固化速度的主要因素為催化劑的催化活性，其中DMP-30的催化活性最高。
4 結(jié)論
(1) 相比GENIOSIL STP-E35，具有α硅烷封端結(jié)構(gòu)的GENIOSIL STP-E30在低溫低濕度條件下表現(xiàn)出更高的反應(yīng)活性。
(2) 在采用PPG作為增塑劑能夠有效的提升密封膠的24h固化深度，其中PPG-400效果最佳。采用DOP作為增塑劑能夠獲得比DINCH更快的固化速度。
(3) 在低溫低濕度條件下，采用叔氨類催化劑DMP-30能夠獲得最快的固化速度。
參考文獻
[1] 王洪宇，WolformDr.Schindle，韓穎娟，等.以α-硅烷封端聚醚為聚合物的濕固化彈性粘合劑[J]，建筑接縫與防水, 2010 ：(18)： 21-24
[2]張虎極，王翠花，趙瑞，單組分硅烷改性聚醚密封膠的研制[J]，粘接, 2011：(3)：25-27
[3]徐培林，張淑琴，聚氨酯材料手冊[M].北京，化學工業(yè)出版社，2011
