装配式建筑MS密封胶的制备及应用

西瓜连装配式建筑MS密封胶的制备及应用
作者:马倩
来源:《粘接》2021年第11期
        摘 要:針对装配式建筑施工中的拼装接缝材料收缩变形,与基材粘接性差等问题,提出一种由MS树脂为主体的密封胶。研究分别考查了树脂种类,硅烷偶联剂、增塑剂和触变剂对该密封胶的力学性能和施工性能影响。结果表明,制备该接缝材料的最佳配比为:MS树脂m(SAX510)∶m(SAX520) =80∶20;增塑剂DIDP质量份为85;聚酰胺蜡触变剂SL质量份为3~6;硅烷类偶联剂质量份为2~5。此时制作出的拼装接缝材料弹性模量为0.25 MPa,弹性恢复率为77%,断裂伸长率为600%,表干时间为45 min,抗流挂性和挤出性能良好。
        关键词:MS树脂;拼装接缝材料;MS密封胶;弹性模量
        中图分类号:TU57+8 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2021)11-0068-04
        Preparation and Application of Assembling Joint Materials in Prefabricated Building Construction
        Ma Qian
        (Architecture Zabor University of Shaanxi Province, Xi an710068, China)
        Abstract:Aiming at the shrinkage and deformation of assembled joint materials in prefabricated construction and poor adhesion with substrate, a sealant dominated by MS resin is proposed. The study examined the types of resin, silane conjugate, plasticizer and touch agent on the mechanical and construction properties of the sealant. The results show that the optimal ratio of the joint material is: MS resin m (SAX510)∶ m (SAX520) =80∶20; plasticizer DIDP is 85; polyamide wax catalyst SL is 3 to 6; and silane coupling is 2 to 5. At this time, the elastic modulus of the assembled joint material is 0.25 MPa, the elastic recovery rate is 77%, the fracture elongation rate is 6水培鱼缸
00%, the table drying time is 45 min, which shows good flow resistance and extrusion performance.
        Key words:MS resin; assembled joint material; MS sealant; elastic modulus
        装配式建筑是目前较为常用、环保的一种现代工业化生产方式,弥补了传统建筑工程在施工过程中施工周期长,环境污染大的缺点。装配式建筑是在工厂加工制作好建筑用构件和配件,运输到建筑施工现场后安装而成的,所以比传统装配式建筑具有更多的建筑接缝。建筑接缝的密封问题是目前装配式建筑最需要解决的问题。密封胶作为装配式建筑中的第一道防水措施,成了很多专家关注的重点。潘金炎等(2018)尝试从材料方面对密封胶进行优化[1];韩建军等(2020)研究了密封胶的抗老化性能[2];胡棚等(2019)则探讨了硅烷改性聚醚密封胶的耐候性能[3]。以上专家的研究为拼装接缝材料制备提供了大量数据基础。在以上学者研究成果的基础上,本研究提出一种由MS/SPUR/SPT树脂为主体的密封胶,并通过对树脂种类、树脂含量、增塑剂及触变剂的探讨,寻出该密封胶的最佳配比,以求制备出力学性能和施工性能较高的接缝材料。
        1 材料与方法
大规模定制        1.1 试剂与设备
        本试验主要试剂和设备如表1、表2所示。
        1.2 试验准备
        (1)准确计量MS/SPUR/STP树脂100质量份,增塑剂DIDP 70~100质量份,填料170~200质量份,触变剂SL、SiO2 3-6质量份,其他助剂170~200质量份。将计量好的物料放入双行星搅拌釜中,常温条件下缓慢搅拌分散,分散时间为10 min;
        (2)开启高速搅拌模式,升温,在真空状态下对物料进行脱水,脱水时间为2 h;
        (3)脱水后降温至50℃以下,加入WD-21搅拌5 min,然后继续加入WD-51搅拌5 min,之后加入催化剂C101搅拌5 min后进行真空脱泡,脱泡时间为10 min。灌装,得到拼装接缝材料。
        1.3 实验方法
载荷谱
        1.3.1 树脂对装配式拼装接缝材料性能影响
        添加的树脂种类和用量不同,对接缝材料的弹性模量、断裂伸长率及断裂恢复率影响也不相同。随树脂用量的增加,接缝材料的力学性能也随之增加,但考虑成本、施工效率等因素,本研究将树脂用量控制在25%~30%。为测定树脂对装配式拼装接缝材料性能影响,在其他条件不变的情况下,选用MS树脂、SPUR1012树脂及STP树脂制备接缝材料,并对制备的接缝材料进行测定,具体过程为:按照本试验的步骤,分别制作MS树脂质量份ω(SAX510)∶ω(SAX520)为80∶20、70∶30、60∶40的接缝材料,以及质量份为100的SPUR1012、STP接缝材料。用QJ201A型弹性模量测试仪对拼接材料的弹性模量和弹性恢复进行检测,并通过式(1)计算出该材料的断裂伸长率(e)。
封胶机
        e=(La-L0)/L0
        在式(1)中,L0表示样品原长度,La表示样品拉断时的长度。
        1.3.2 硅烷偶联剂对MS 密封胶性能影响
        表干时间测定:在环境温度24℃及相对湿度55%条件下,将制备的密封胶均匀涂在洁净的玻璃板上,涂膜厚度约为2 mm。1 min左右后用手指轻轻接触密封胶表面,不粘手则达到表干;涂胶时间到不粘手的时间则为表干时间。
        硅烷偶联剂是最有效的一种粘附促进剂,可使MS密封胶具有粘接性,且适用于除玻璃基材外的所有基材。为探究硅烷偶联剂对MS 密封胶性能影响,设置一组不掺加硅烷偶联剂的对照组,其余两组分别添加硅烷偶联剂(WD-51)和市售环氧硅烷偶联剂,使用QJ201A型弹性模量测试仪对密封胶的弹性模量进行检测,并通过式(1)计算出密封胶的断裂伸长率。
        1.3.3 增塑剂对MS密封胶性能影响
        增塑剂能够削弱聚合物分子间的范德华力,以增加聚合物分子链的移动性来降低聚合物分子的结晶性。即添加增塑剂能帮助降低MS密封胶的黏度,对性能也有较大影响。为探究增塑剂对MS密封胶性能影响,制作MS密封胶时,其余用量不变,改变增塑剂的质量份,使用QJ201A型弹性模量测试仪对密封胶的弹性模量进行检测,并通过式(1)计算出密封胶的断裂伸长率。
        1.3.4 触变剂对MS密封胶性能影响
        触变剂的主要作用是提供触变性,触变性的种类不同,对MS密封胶的性能影响也是
不一样的。一般触变剂分为两种类型,分别为无机触变剂和有机触变剂,其性质不同,对密封胶的性能影响也不相同。本研究以白炭黑和聚酰胺蜡触变剂为例,分别探讨添加不同触变剂类型,不同质量份触变剂对MS密封胶性能的影响。
        2 结果与讨论
        2.1 树脂对装配式拼装接缝材料性能影响结果
        表3为树脂对装配式拼装接缝材料性能影响结果。从表3可看出,树脂的种类和配比对拼装接缝材料的性能皆有影响。随SAX520树脂的用量增加,弹性模量由0.25 MPa增加为0.36 MPa;断裂伸长率由600%减小为593%;弹性恢复率由77%增加为86%;SPUR树脂接缝材料弹性模量和弹性恢复率与MS树脂接缝材料相差不大,但断裂伸长率只有300%。STP树脂接缝材料的弹性模量为0.42 MPa,不满足装配式建筑 JC/T 881—2017中对装配式接缝材料弹性模量不大于0.4 MPa的要求。综上所述,MS树脂ω(SAX510)∶ω(SAX520)的配比为80∶20时,接缝材料的性能最好,且满足 JC/T 881—2017标准,故以下试验,皆选用MS树脂ω(SAX510)∶ω(SAX520)为80∶20制作出的接缝材料(简称为MS密封胶)对其进行性能测试。
        2.2 硅烷偶联剂对MS 密封胶性能影响结果
        表4为未添加硅烷偶联剂、添加硅烷偶联剂(WD-51)、市售环氧硅烷的密封胶性能测试结果,图1为胶体破坏形式图。结合表4和图1可知,3个实验组的弹性模量数据变化不大,即添加硅烷偶联剂对MS密封胶的力学性能影响并不大。添加环氧硅烷偶联剂和未添加硅烷偶联剂的表干时间和断裂伸长率数据也接近。但是添加WD-51后,表干时间为46 min,断裂伸长率为600%,胶体的破坏形式为胶体破坏,故硅烷偶联剂(WD-51)对MS密封胶的粘接性有极大的作用。考虑配比问题,本研究在制备接缝材料时,选用2-5质量份的WD-51,以提供较好的粘接性能。网络视频传输

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