[发明专利]一种耐久性优越的聚氨酯道路嵌缝胶及生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐久性优越的聚氨酯道路嵌缝胶及生产工艺，该产品比目前一般使用的 聚氨酯道路嵌缝胶具有更好的耐气候老化性能和使用期更长，可广泛应用于混凝土高速公路、 桥梁、机场跑道、农业灌溉渠道、无砟轨道高速铁路桥梁底座板间等缝隙的填充密封。使用 年限一般为10～15年。

技术背景

目前用于混凝土高速公路、桥梁、机场跑道、无砟轨道高速铁路桥梁底座板间的缝隙填 充用的弹性密封胶主要有聚氨酯道路嵌缝胶、聚硫道路嵌缝胶、硅酮道路嵌缝胶三种。

硅酮道路嵌缝胶虽然耐老化性能、耐热性优良，但也有一些缺点：它对于玻璃或金属铝材 等建材具有良好的粘结性，但对于混凝土材料则相对难粘结。原因主要是由于水泥混凝土本 身碱性很强，会破坏粘结界面的化学水解键合；其次是水泥混凝土表面疏松多孔，易受潮吸 湿，影响粘结。此外还对混凝土易侵蚀、渗油污染(增塑剂容易迁出表面)、易撕裂等缺陷， 特别在混凝土预制板及石材墙体接缝、机场、道桥混凝土及玻璃纤维增强混凝土等结构缝的 防水密封中问题更为突出，且价格较贵，因此总体用量不大。

聚氨酯道路嵌缝胶具有与混凝土粘结力强、延伸性好、耐磨抗穿刺、对基材不污染、耐 酸碱、耐有机溶剂、对石材及混凝土无腐蚀、适于动态粘结等特性，其耐老化、耐热性能比 硅酮道路嵌缝胶稍差些，一般使用年限为3～5年。因其价格适中，这为其在土木建筑中的广 泛使用提供了有利条件。

聚氨酯道路嵌缝胶目前使用的有单组分和双组分，单组分要求包装严格，且容易吸潮， 保质期短，生产工艺复杂，要采用真空双行星捏合机混合，价格比较贵。而双组分采用分开 包装的形式，对包装、生产要求不是很严格，储存期长、价格比起单组分要低的多，竞争优 势明显，因此目前大量用于混凝土高速公路、桥梁、机场跑道、无砟轨道高速铁路桥梁底座 板间的缝隙填充的还是双组分聚氨酯道路嵌缝胶。

聚硫道路嵌缝胶具有耐油性好、耐高低温性能好，在机场停机坪使用较多。但耐紫外线 性能不太好，虽然应用初期综合性能较好，但经过1～2年后，就会出现开裂、硬化现象，使 密封失效，需要修补和重新灌缝。

由于混凝土高速公路、桥梁、机场跑道、无砟轨道高速铁路需要减少维护，而目前一般 的聚氨酯道路嵌缝胶虽然价格适中，但耐老化、耐湿热性能较差，维护频繁，耗费大量的人 力物力。因此开发一种耐老化性能优越、性价比合理的聚氨酯道路嵌缝胶，使用期在10～15 年(根据美国、日本等国外的使用情况)，将有巨大的经济效益和社会效益。

发明内容

根据上述技术背景本专利采用低不饱和度高分子量聚醚多元醇、羟基硅油与脂肪族异氰 酸酯在85～90℃，反应2～3h，得到聚氨酯预聚体，作为产品A组分。将液体聚氨酯增塑剂、 混合液(水、表面活性剂的混合物)、填料、颜料、消泡剂混合均匀，研磨三遍，作为产品B 组分。A、B按照1∶2(重量比)的比例混合均匀，经B组分中的水作固化剂固化后成为弹性 密封胶。产品符合《道桥嵌缝用密封胶》JC/T 976-2005标准要求。

低不饱和度高分子量聚醚多元醇为二元醇，M_n＝5000～12000。

羟基硅油为低分子量羟基封端的聚二甲基硅氧烷，分子式为HO-[S_i(CH₃)₂-O-]_n-H其中聚 合度n＝4～11。

脂肪族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯HDI及其三聚物 等。

液体聚氨酯增塑剂中的聚醚多元醇为N204，N210，N220等低分子量二官能团聚醚多元醇， 异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯HDI及其三聚物、TDI、MDI 或改性MDI等。醇为单官能度的醇，如正丁醇、正戊醇、正己醇等。

混合液为水、表面活性剂混合物。其中水∶表面活性剂＝1∶0.1～0.2。.混合液中的表面处 理剂为非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，水为洁净的自来水。

填料为粉煤灰、滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米改性重质碳酸钙、气相二氧化 硅、抗氧剂1010、UV-327紫外线吸收剂等。

颜料为铁红、炭黑等。

助剂为消泡剂，为微细氧化钙等。

耐久性优越聚氨酯道路嵌缝胶的生产工艺为：