混凝土建筑接縫專用硅烷改性聚醚膠儲存優勢與特性分析

李艷玲

摘 要：針對當前裝配式建筑中常見的密封膠材料進行了分類，歸納了不同種類密封膠材料的性能特點，重點針對傳統密封膠材料的性能缺陷如環保性差、儲存性能差等進行了分析，強調了傳統密封膠因儲存性能差帶來的一系列問題等。研究制備了一種裝配式混凝土建筑接縫專用的硅烷改性聚醚膠，對其儲存性能優勢進行了著重分析，旨在為裝配式建筑在我國的發展提供借鑒。

關鍵詞：裝配式建筑；密封膠；環保性；力學性能；儲存性能

中圖分類號：TQ437+.1;TU758.14

文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2023）04-0055-03

Analysis of storage advantages and characteristics of silane modified polyether adhesive for concrete building joints

LI Yanling

（Shaanxi Polytechnic Institute，Xianyang 712000，Shaanxi China）

Abstract：Common sealant materials in current prefabricated construction were classified，and the performance characteristics of different types of sealant material were summarized，focusing on the analysis of the performance defectsof the traditional sealant materials such as poor environmental protectionand poor storage performance.A series of problems caused by poor storage performance of traditional sealant were emphasized.In order to provide reference for the development of prefabricated concrete building，a kind of silane modified polyether glue special for the joint of prefabricated concrete building is prepared，and its storage performance advantage is analyzed.

Key words：prefabricated building;sealant;environmental protection;mechanical properties;storage performance

傳統的裝配式建筑密封膠種類繁多，硅酮密封膠、聚氨酯密封膠、硅烷改性聚醚密封膠等都是較為常見的密封膠。其中，硅烷改性聚醚密封膠由于具有環保性強、粘接性佳、耐老化和抗位移能力優秀等特點，成為當前裝配式混凝土建筑施工領域最受歡迎的接縫材料之一［1］。然而，這種材料在催化劑的作用下極易因為暴露于空氣環境下而與空氣中的水分發生反應，導致其粘接性能下降，在長時間暴露于空氣環境下時甚至容易出現凝膠現象等。因此，對該密封膠的基礎性能及儲存性能等進行分析，提出了部分優化該材料儲存性能的方法，旨在為硅烷改性聚醚膠材料的發展及其在裝配式建筑領域的應用提供借鑒。

1 硅烷改性聚醚密封膠制備及性能優勢

1.1 密封膠組成

硅烷改性聚醚密封膠的制備需要使用的材料主要有：硅烷改性聚醚樹脂、增塑劑、觸變劑等，具體如圖1所示［2］。

1.2 密封膠制備

硅烷改性密封膠制備流程均極為類似，基本都包含了升溫擬合、攪拌、催化改性等3個主要步驟［3］；圖2為硅烷改性聚醚密封膠制備流程。

從圖2可以看出，經過以上3個主要步驟、6個細分程序后可以得到一種基礎的硅烷改性聚醚密封膠。這種硅烷改性聚醚密封膠較一般的密封膠而言，在粘接穩定性、低粘性、水密性等方面具有更為優異的性能。此外，硅烷改性聚醚密封膠一般還可以配合專用底涂，增強裝配式建筑結構件的粘接強度［4］。

1.3 密封膠性能優勢

1.3.1 優異的材料擠出性

納米碳酸鈣的加入很大程度上提升了密封膠本身的原始擠出性能。此外，由于乙烯基三甲氧基硅烷吸水劑的加入，能夠保證在長時間的儲存過程中，密封膠的有效成分不會與空氣中的水分形成過快的反應，從而保證了密封膠在長時間儲存條件下的良好擠出性［5］。這種工藝下生產的硅烷改性聚醚密封膠通常可以保持15 d保存時間下不發生明顯的擠出性下降，保證270 d保存環境下密封膠可以正常使用。

1.3.2 良好的力學性能

在硅烷改性聚醚密封膠中，存在大量長鏈聚醚成分，這類分子結構可以以硅烷氧基封端，進而使硅烷改性聚醚密封膠具有低不飽和度、高分子量且分布窄的特點，硅烷改性聚醚密封膠端基是可水解的硅氧烷基團。在經過具體的施工使材料暴露于空氣中以后，這種硅烷改性聚醚密封膠內部會形成穩定的網絡結構。硅烷改性聚醚密封膠的網狀內部結構能夠能有效地抑制和避免密封膠出現力學性能下降的問題，進而保證密封膠施工完成以后不出現開裂現象。

1.3.3 優良的快速固化性能

由于基礎聚合物（端硅烷基聚醚）的低表面能和高滲透力，使其對多數無機、金屬和塑料基材具有良好的濕潤能力，從而對基材能產生良好粘附性。一般情況下，在2 d的固化以后，硅烷改性聚醚密封膠便可以達到較為理想的粘附、密封效果等。

1.4 其他性能優勢

除具有以上儲存方面的性能優勢以外，硅烷改性聚醚密封膠中的長鏈結構和網狀分子結構也并不會像一般的聚氨酯密封膠一樣容易出現游離態的分子鏈結構，不會向外部環境揮發有毒、有害物質。因此，這種硅烷改性聚醚密封膠的環保性能也較一般的密封膠更為優異［6］。

此外，與一般的密封膠材料相比，硅烷改性聚醚密封膠的本色更容易改變，用戶可以建筑設計思路進行靈活的顏色調整。因此，硅烷改性聚醚密封膠的可涂飾性較一般的密封膠材料而言也更為優秀。

2 裝配式建筑接縫密封膠分類與特征

2.1 密封膠分類

圖3為當前裝配式建筑接縫密封膠在2種不同劃分標準下的分類情況。根據密封膠化學成分分類，裝配式建筑接縫密封膠可以分為硅酮密封膠等；根據組分分類，接縫密封膠可以分為單組分、雙組分等。

在以化學成分分類為標準條件下，硅酮密封膠的使用最為少見，其次是聚氨酯密封膠，而改性硅烷密封膠是當前裝配式建筑領域應用最多、最為成熟的密封膠材料；以組分分類為標準條件下，單組分密封膠產品使用較多，較典型的產品有我國安泰集團生產的單組分改性硅酮密封膠等，單組分密封膠為濕氣固化型，雙組分密封膠為反應固化型［7-9］。

2.2 密封膠特征

2.2.1 硅酮密封膠

硅酮密封膠是一種以聚二甲基硅氧烷為主要原料，在真空狀態下在聚二甲基硅氧烷中添加交聯劑、填料、增塑劑等成分進行攪拌、混合，最終形成的一種膏狀密封膠。硅酮密封膠在裝配式建筑施工過程中，可以在室溫條件下與空氣中的水分形成反應，在快速固化條件下形成彈性硅橡膠。進而在裝配式建筑的連接縫部分形成緊密的密封環境。硅酮密封膠在施工環境較高時效果不佳，如果施工建筑表面的溫度超過40 ℃，往往會導致材料固化不牢等。

2.2.2 聚氨酯密封膠

聚氨酯密封膠是一種以聚氨酯橡膠、聚氨酯預聚體等為主體材料，制備而成的黑色、均勻膏狀密封膠材料。表1所示是我國某企業生產的一種裝配式建筑接縫專用聚氨酯密封膠部分技術參數。聚氨酯密封膠一般可分為單組分和雙組分2種。

由表1可知，其為單組分密封膠，以空氣中的水分為主要固化條件。聚氨酯密封膠具有諸多優良特性，如性能可調節性強、耐磨性佳、機械強度大、粘接性能好等；但缺點也同樣明顯，如不能長期耐熱、單組分密封膠的儲存穩定性較差、耐堿水性欠佳等。

2.2.3 硅烷改性密封膠

硅烷改性密封膠也被稱為改性硅酮密封膠等，是一種以硅酮密封膠為主要原料，以聚醚等為改性材料對原有的密封膠進行改性，從而改善原有密封膠材料某些缺陷所得的密封膠［10］。表2為某企業生產的單組分改性硅烷密封膠部分性能參數。

硅烷改性密封膠性能優勢主要有：低粘性，可操作時間長，N型下垂度基本可以保持在0 mm；彈性恢復率較為理想，可以保證超過60%的彈性恢復，一般都能夠有80%左右的彈性恢復；穩定性好，在-23～23 ℃環境下的拉伸模量均較為理想，典型值基本能保持在0.3 MPa；水密性、氣密性較好，在接觸大量水、熱環境以后不會出現材料破壞現象等。硅烷改性密封膠是當前裝配式建筑領域應用最多、應用前景最為廣泛的密封膠材料之一。

2.3 密封膠儲存性能缺陷

常見的密封膠材料具有不同的性能優劣勢，例如硅酮密封膠制備工藝簡單、成本低，但這類密封膠的環保性較差。聚氨酯密封膠機械強度大、粘接性能好，在高溫環境下性能衰減程度高，硅烷改性密封膠綜合性能最為優異；但材料本身的儲存性能較差，一旦儲存時間過長易導致材料力學性能下降。

2.3.1 儲存環境會導致密封膠擠出性下降

密封膠的擠出性直接決定了該密封膠在施工時的密封效率。一般的硅烷改性密封膠在長時間放置以后，會因為外界溫度、水分浸入等的影響而出現擠出性下降問題，影響施工正常開展。

2.3.2 儲存時間長會導致密封膠力學性能下降

密封膠力學性能主要包含了材料拉伸強度、斷裂伸長率等。密封膠的力學性能越強，則材料對裝配式建筑結構件的粘結密封效果越好［11-12］。一般情況下，在正常的室溫儲存環境下，密封膠的力學性能會隨著儲存時間的延長而緩慢下降。一旦保存時間過久則密封膠會喪失基本的粘接密封效果。

3 結語

裝配式建筑在我國具有極為廣闊的發展前景，是城市建設、新農村建設中的重要建筑理念之一。一般的裝配式建筑所使用的密封膠在環保性、力學性能、儲存性能等方面存在缺陷。研究一種硅烷改性聚醚密封膠的制備方法，并對這種密封膠的性能優勢進行分析，硅烷改性聚醚密封膠的綜合性能尤其儲存性能極為優異，在我國裝配式建筑施工環節具有極強的應用前景。

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