[发明专利]一种双组份MS密封胶用纳米碳酸钙及其表面处理方法

说明书

本发明公开一种双组份MS密封胶用纳米碳酸钙的表面处理方法，包括以下步骤：将纳米碳酸钙悬浮液在搅拌状态下加入脂肪酸皂化液进行第一次表面处理；搅拌10～30min后，加入聚酰胺蜡和聚氧乙烯硬脂酰胺磷酸酯盐混合溶液进行第二次表面处理，继续搅拌20～40min，即得。本发明还公开了该表面处理方法处理获得的双组份MS密封胶用纳米碳酸钙。本发明通过两次表面处理工艺，改善纳米碳酸钙的性能，用于制备双组份MS密封胶，既有超低模量、良好综合性能和抗老化效果，又能够在不添加触变剂的情况下保持良好触变性的低比表面积。

技术领域

本发明属于建筑用密封胶制备技术领域，具体涉及一种双组份MS密封胶用纳米碳酸钙及其表面处理方法。

背景技术

碳酸钙作为一种重要的无机填料，在塑料，密封胶，涂料等高分子材料及高聚物基复合材料领域中占有重要地位。碳酸钙不仅原料来源广泛，价格低廉，还能很好的提高聚合材料的硬度、刚性和稳定性，改善材料的力学性能以及赋予聚合材料的某些特殊物理化学性能。但未经过表面处理的碳酸钙一般与高聚物材料的亲和性较差，在高聚物基料中分散不均匀，容易造成两种材料的界面缺陷，所以为改进碳酸钙在高聚物中的应用，对碳酸钙进行表面处理是很有必要的。

MS密封胶是一种新型的密封材料，最早是70年代由日本Kaneka公司开发的，是一种以聚醚为主要原料，辅以填料、催化剂、偶联剂，除水剂等混合制备而成的硅烷改性聚合物。MS密封胶兼具了硅酮密封胶和聚氨酯密封胶的优点，又具有良好的耐候性，无毒无害，是一种环境友好型的新型密封胶，适用于装配式建筑领域。目前装配式建筑要求MS密封胶具有较低模量，较高的弹性恢复率，良好的抗形变能力，触变性以及有效抗老化等，根据要求，一般双组份MS密封胶比较适合作为装配式建筑密封防水的常用密封胶，而碳酸钙作为双组份MS密封胶的主要填料，对双组份MS密封胶的各方面性能影响较大。表面处理作为纳米碳酸钙生产过程中一个重要环节，对碳酸钙在密封胶中的的应用影响巨大，常用的表面处理剂为脂肪酸处理剂，具有很好的处理效果，但是单一的脂肪酸处理剂对密封胶的性能影响有限，不同的表面处理剂对密封胶的影响不同，选择一种合适的处理剂可以赋予密封胶良好的性能以及某些特性。

实验表明比表面积大、粒径小的纳米碳酸钙补强和拉伸性能较好，但比表面积越大，密封胶的模量也会逐渐增高，且容易形成团聚，分散不均，相反比表面积越小，粒径越大的碳酸钙，密封胶模量降低，挤出速率提高，吸潮性更低，但往往低比表面积使密封胶触变性变差，需要在制备密封胶过程中添加触变剂以维持密封胶的触变性。而直接在密封胶中添加触变剂对密封胶性能影响较大，实验表明聚酰胺蜡对密封胶触变性有良好的改善，但使密封胶模量增大，挤出变差，且因为聚酰胺蜡使用时需要高温活化，不然容易导致分散不均；蓖麻油仅适用于中低极性体系，易导致密封胶粘度增大，对生产过程中的温度控制要求比较严格，温度过高或过低易造成结粒现象等。

中国专利CN105885760A公开了一种硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法，其研究表明当使用纳米碳酸钙作为填充物时，其密封胶的拉伸强度以及拉伸率都要明显优于使用重钙作为填充物时，且从碳酸钙的粒径大小和分布上分析了碳酸钙作为填充物时对密封胶的影响，但未能从纳米碳酸钙表面处理上寻找相关原因。

中国专利CN108676506A公开了一种双组份改性聚醚密封胶及其制备方法，该专利所述A组份填料选自碳酸钙、重钙和粘土中的一种或几种混合，所得密封胶的力学性能较优，但仍需加入触变剂保证密封胶的触变性，影响密封胶体系。

中国专利CN101475759A公开了一种制备高触变性纳米碳酸钙的方法。该制备方法中采用长链脂肪酸作为表面处理剂，其中C18～C20含量大于50％。该方法所获得的碳酸钙粉体分散效果较好，具有较好的触变性，但该纳米碳酸钙比表面积较大，应用于密封胶时流动性较差，加工性能不好，且密封胶固化后模量过高。