本发明涉及密封胶技术领域，尤其涉及一种低voc室内填缝密封胶。
背景技术：
随着社会的进步和科技的发展，建筑材料也得到了快速发展，市场需求量逐年增加。这些建筑材料性能的优劣，直接影响到建筑物和构筑物的正常使用和寿命，也影响到室内装饰装潢的视觉效果。密封胶是一种常见的建筑材料，特别是用于室内装饰装潢过程中，如墙板材之间的粘结、裂缝填封和坑槽修补均需要利用到密封胶。
密封胶是一种随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料。它在使用时是一种流动的或可挤注的不定形材料，能嵌填封闭接缝，通过干燥、温度变化、溶剂挥发、化学交联及与基材稳定粘结，其逐渐定型成为塑性固态、粘弹态或弹性密封材料。填缝密封胶是众多密封胶中的一种，其性能直接影响填缝效果及建筑工程质量，因此，开发性能优异的填缝密封胶意义重大。
目前，常见的密封胶为溶剂型密封胶，这类溶剂型密封胶通常含有大量易挥发的有机溶剂，这些有机溶剂在密封胶固化过程中或挥发进入室内空气中，进而影响空气质量，这些挥发的有机溶剂含量即voc含量，是用来表征室内空气质量的重要指标。过高的voc含量不仅污染环境，而且还对施工人员造成危害。随着人们环保意识的增强及国家及地方政府法律法规的相继出台，低voc室内填缝密封胶成为密封胶现在乃至今后一段时间内密封胶行业发展的主流方向，具有非常高的市场潜动力。
硅烷改性聚醚(ms)密封胶是一种以烷氧基硅烷封端的聚醚树脂为基料制备的高性能环保密封胶。硅烷改性聚醚树脂主链为大分子醚链结构，可提供良好的柔韧性和高延伸性；且端基为甲硅烷氧基团，与湿气接触后发生水解缩合反应形成—si—o—si—三维空间网状结构。因此，ms密封胶具有较优的耐候耐久性、粘结性、涂饰性和较高的抗形变位移能力，同时具有无污染、低voc含量、易施工等优点。然而，现有技术中的ms密封胶存在阻燃性，耐候性、抗老化性能并不理想等问题。
申请公布号为cn107523256a的中国发明专利公开了一种水性弹性防火填缝密封胶及其制备方法，按照重量份数计算，包括以下组分：有机硅乳液50～70份、丙烯酸防水乳液20～30份、复合阻燃剂10～20份、填料10～20份、流变剂0.5～1份、消泡剂1～2份、分散剂0.5～1.5份以及增粘剂2～4份，所述复合阻燃剂主要由镁盐、纳米蒙脱土以及碳纳米管制备而成。该密封胶具有优良的阻燃性和环保性能。然而其综合性能、粘结性能、耐候性更有待进一步提高，各组分之间的相容性值得改进，性能稳定性还有一定的改善空间。
因此，开发一种综合性能优异，环保性能、阻燃性、储存稳定性和耐候性佳，粘结强度大，填缝效果好，使用寿命长的低voc室内填缝密封胶符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进填缝密封胶行业的发展具有非常重要的意义。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种低voc室内填缝密封胶及其制备方法，该制备方法简单易操作，过程易控制，对环境污染小，实施过程耗能少，制备效率和成品合格率高；制备得到的低voc室内填缝密封胶综合性能优异，环保性能、阻燃性和储存稳定性佳，粘结强度大，填缝效果好，安全性高，耐候性强，抗老化性能优良，成本低廉，无污染，使用寿命长。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种低voc室内填缝密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组份：异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚25-35份、端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物40-60份、填料10-15份、增塑剂2-5份、分散剂0.5-1.5份、消泡剂1-2份。
进一步地，所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂byk088中的一种或几种。
进一步地，所述分散剂为六偏磷酸钠和/或聚羧酸钠盐。
进一步地，所述增塑剂为二甲基硅油、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、五氯联苯、氯化石蜡中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述填料为碳黑、白碳黑、有机膨润土、活性钙、滑石粉和高岭土中的一种或几种。
进一步地，所述端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物的制备方法，包括如下步骤：
将端胺基聚氨酯、端环氧硅油加入到有机溶剂中，在80-90℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物。
优选地，所述端胺基聚氨酯、端环氧硅油、有机溶剂的摩尔比为1:1:(6-10)。
优选地，所述有机溶剂为异丙醇、丙酮、n,n-二甲基甲酰胺中的一种。
优选地，所述端胺基聚氨酯为预先制备，数均分子量6200，制备方法参考：端氨基聚氨酯的合成及增韧环氧树脂的研究，官建国等，高分子材料科学与工程，,21(1):117-120。
优选地，所述端环氧硅油为双端环氧硅油为预先制备，制备方法参考中国发明专利cn10828111.0实施例1。
优选地，所述超支化聚缩水甘油醚为超支化聚缩水甘油醚四代，对其制备方法没有特殊限定。
进一步地，所述异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚的制备方法，包括如下步骤：将异氰酸丙基三乙氧基硅烷、超支化聚缩水甘油醚、催化剂加入到n-甲基吡咯烷酮中，在110-120℃下搅拌反应6-8小时，后冷却至室温，旋蒸除去n-甲基吡咯烷酮，得到异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚。
优选地，所述异氰酸丙基三乙氧基硅烷、超支化聚缩水甘油醚、催化剂、n-甲基吡咯烷酮的质量比1:(3-5):(0.2-0.5):(15-20)。
优选地，所述催化剂选自三乙烯二胺、n-烷基吗菲啉、二月桂酸二丁锡中的至少一种。
进一步地，所述一种低voc室内填缝密封胶的制备方法，包括如下步骤：将各组份按配比加入捏合机中，在20-40℃下搅拌1-3小时；后抽真空并加热缓慢升温至45-55℃，保持真空度为-0.08±0.01mpa，并保温搅拌1-2小时，即得所述的低voc室内填缝密封胶。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明提供的一种低voc室内填缝密封胶，制备方法简单易操作，过程易控制，对环境污染小，实施过程耗能少，制备效率和成品合格率高，对设备和反应条件要求不高，适合大规模生产。
(2)本发明提供的一种低voc室内填缝密封胶，克服了传统溶剂型密封胶voc含量高，环境污染大，对人健康危害大的技术问题，也克服了现有技术中的ms密封胶存在的阻燃性，耐候性、抗老化性能并不理想等缺陷，具有综合性能优异，环保性能、阻燃性和储存稳定性佳，粘结强度大，填缝效果好，安全性高，耐候性强，抗老化性能优良，成本低廉，无污染，使用寿命长的优点。
(3)本发明提供的一种低voc室内填缝密封胶，添加的组分亲水能力强，
voc含量低，污染小，添加的异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚由于含有较多活性羟基和醚基以及其特有的超分子聚合物结构，使得其粘结能力强，与其他组份的相容性好，通过改性引入乙氧基硅，在固化阶段，与添加的端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物上的羟基发生交联反应，形成三维网络结构，有利于改善综合性能和黄变性能。
(4)本发明提供的一种低voc室内填缝密封胶，端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物的添加结合了聚氨酯和有机硅类胶粘剂的优点，使得其综合性能更佳，添加的填料能进一步改善密封胶的机械强度，填缝效果好。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本发明实施例中的所述原料均为商业购买；所述端胺基聚氨酯为预先制备，数均分子量6200，制备方法参考：端氨基聚氨酯的合成及增韧环氧树脂的研究，官建国等，高分子材料科学与工程，,21(1):117-120；所述端环氧硅油为双端环氧硅油为预先制备，制备方法参考中国发明专利cn10828111.0实施例1；所述超支化聚缩水甘油醚为超支化聚缩水甘油醚四代，对其制备方法没有特殊限定。
实施例1
一种低voc室内填缝密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组份：异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚25份、端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物40份、碳黑10份、二甲基硅油2份、六偏磷酸钠0.5份、磷酸三丁酯1份。
所述端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端胺基聚氨酯、端环氧硅油加入到异丙醇中，在80℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去溶剂，得到端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物；所述端胺基聚氨酯、端环氧硅油、异丙醇的摩尔比为1:1:6。
所述异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚的制备方法，包括如下步骤：将异氰酸丙基三乙氧基硅烷10g、超支化聚缩水甘油醚30g、三乙烯二胺2g加入到n-甲基吡咯烷酮150g中，在110℃下搅拌反应6小时，后冷却至室温，旋蒸除去n-甲基吡咯烷酮，得到异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚。
所述一种低voc室内填缝密封胶的制备方法，包括如下步骤：将各组份按配比加入捏合机中，在20℃下搅拌1小时；后抽真空并加热缓慢升温至45℃，保持真空度为-0.08±0.01mpa，并保温搅拌1小时，即得所述的低voc室内填缝密封胶。
实施例2
一种低voc室内填缝密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组份：异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚27份、端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物45份、白碳黑12份、邻苯二甲酸二丁酯3份、聚羧酸钠盐0.7份、消泡剂德谦31001.2份。
所述端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端胺基聚氨酯、端环氧硅油加入到丙酮中，在83℃下搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物；所述端胺基聚氨酯、端环氧硅油、丙酮的摩尔比为1:1:(6-10)。
所述异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚的制备方法，包括如下步骤：将异氰酸丙基三乙氧基硅烷10g、超支化聚缩水甘油醚35g、n-烷基吗菲啉3g加入到n-甲基吡咯烷酮170g中，在113℃下搅拌反应6.5小时，后冷却至室温，旋蒸除去n-甲基吡咯烷酮，得到异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚。
所述一种低voc室内填缝密封胶的制备方法，包括如下步骤：将各组份按配比加入捏合机中，在25℃下搅拌1.5小时；后抽真空并加热缓慢升温至48℃，保持真空度为-0.08±0.01mpa，并保温搅拌1.3小时，即得所述的低voc室内填缝密封胶。
实施例3
一种低voc室内填缝密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组份：异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚30份、端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物50份、有机膨润土13份、邻苯二甲酸二辛酯3.5份、六偏磷酸钠0.9份、消泡剂byk0881.5份。
所述端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端胺基聚氨酯、端环氧硅油加入到n,n-二甲基甲酰胺中，在85℃下搅拌反应7小时，后旋蒸除去溶剂，得到端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物；所述端胺基聚氨酯、端环氧硅油、n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1:(6-10)。
所述异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚的制备方法，包括如下步骤：将异氰酸丙基三乙氧基硅烷10g、超支化聚缩水甘油醚40g、二月桂酸二丁锡4g加入到n-甲基吡咯烷酮185g中，在115℃下搅拌反应7小时，后冷却至室温，旋蒸除去n-甲基吡咯烷酮，得到异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚。
所述一种低voc室内填缝密封胶的制备方法，包括如下步骤：将各组份按配比加入捏合机中，在30℃下搅拌2小时；后抽真空并加热缓慢升温至50℃，保持真空度为-0.08±0.01mpa，并保温搅拌1.5小时，即得所述的低voc室内填缝密封胶。
实施例4
一种低voc室内填缝密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组份：异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚34份、端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物58份、填料14份、增塑剂4.5份、分散剂1.4份、消泡剂1.8份。
所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂byk088按质量比1:2:3混合而成；所述分散剂为六偏磷酸钠、聚羧酸钠盐按质量比3:5混合而成；所述增塑剂为二甲基硅油、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、五氯联苯、氯化石蜡按质量比1:2:4:5:3混合而成；所述填料为碳黑、白碳黑、有机膨润土、活性钙、滑石粉、高岭土按质量比1:3:2:2:3:5混合而成。
所述端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端胺基聚氨酯、端环氧硅油加入到异丙醇中，在88℃下搅拌反应7.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物；所述端胺基聚氨酯、端环氧硅油、异丙醇的摩尔比为1:1:9；
所述异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚的制备方法，包括如下步骤：将异氰酸丙基三乙氧基硅烷10g、超支化聚缩水甘油醚48g、催化剂4.8g加入到n-甲基吡咯烷酮195g中，在118℃下搅拌反应7.8小时，后冷却至室温，旋蒸除去n-甲基吡咯烷酮，得到异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚；所述催化剂为三乙烯二胺、n-烷基吗菲啉、二月桂酸二丁锡按质量比1:3:5混合。
所述一种低voc室内填缝密封胶的制备方法，包括如下步骤：将各组份按配比加入捏合机中，在38℃下搅拌2.8小时；后抽真空并加热缓慢升温至53℃，保持真空度为-0.08±0.01mpa，并保温搅拌1.9小时，即得所述的低voc室内填缝密封胶。
实施例5
一种低voc室内填缝密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组份：异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚35份、端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物60份、滑石粉15份、氯化石蜡5份、聚羧酸钠盐1.5份、磷酸三丁酯2份。
所述端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端胺基聚氨酯、端环氧硅油加入到n,n-二甲基甲酰胺中，在90℃下搅拌反应8小时，后旋蒸除去溶剂，得到端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物；所述端胺基聚氨酯、端环氧硅油、n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1:10。
所述异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚的制备方法，包括如下步骤：将异氰酸丙基三乙氧基硅烷10g、超支化聚缩水甘油醚50g、n-烷基吗菲啉5g加入到n-甲基吡咯烷酮200g中，在120℃下搅拌反应8小时，后冷却至室温，旋蒸除去n-甲基吡咯烷酮，得到异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚。
所述一种低voc室内填缝密封胶的制备方法，包括如下步骤：将各组份按配比加入捏合机中，在40℃下搅拌3小时；后抽真空并加热缓慢升温至55℃，保持真空度为-0.08±0.01mpa，并保温搅拌2小时，即得所述的低voc室内填缝密封胶。
对比例1
本例提供一种低voc室内填缝密封胶，与实施例1基本相同，不同的是步骤s4中没有添加异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚。
对比例2
本例提供一种低voc室内填缝密封胶，与实施例1基本相同，不同的是步骤s4中没有添加端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物。
对比例3
本例提供一种低voc室内填缝密封胶，与实施例1基本相同，不同的是步骤s4中没有添加碳黑。
对比例4
本例提供一种市售室内填缝密封胶，主要成分为硅酮。
为了进一步说明本发明实施例中所涉及的密封胶的有益技术效果，对以上实施例1-5及对比例1-4所述的密封胶进行性能测试，测试结果和测试方法见表1。
表1
从表1可以看出，本发明实施例公开的低voc室内填缝密封胶透光率均≥98.9％，拉伸强度均≥4.40mpa、挥发性有机物均≤25g/l、定伸粘结性无破坏、无黄变产生；而对比例中的低voc室内填缝密封胶透光率均≤98.0％，拉伸强度均≤4.03mpa、挥发性有机物均≥15g/l、定伸粘结性无破坏、但有黄变产生。可见，异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚、端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物协同作用对密封胶透光性、拉伸强度、定伸粘结性和黄变性的改善贡献大，能有效减小voc含量；填料的加入能有效改善密封胶的机械力学性能；通过对比可见，本发明的低voc室内填缝密封胶在拉伸强度、透明度、粘结性、黄变性和环保性等方面均优于市售产品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
技术特征：
1.一种低voc室内填缝密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组份：异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚25-35份、端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物40-60份、填料10-15份、增塑剂2-5份、分散剂0.5-1.5份、消泡剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的低voc室内填缝密封胶，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂byk088中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的低voc室内填缝密封胶，其特征在于，所述分散剂为六偏磷酸钠和/或聚羧酸钠盐。
4.根据权利要求1所述的低voc室内填缝密封胶，其特征在于，所述增塑剂为二甲基硅油、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、五氯联苯、氯化石蜡中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的低voc室内填缝密封胶，其特征在于，所述填料为碳黑、白碳黑、有机膨润土、活性钙、滑石粉和高岭土中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的低voc室内填缝密封胶，其特征在于，所述端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端胺基聚氨酯、端环氧硅油加入到有机溶剂中，在80-90℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物。
7.根据权利要求6所述的低voc室内填缝密封胶，其特征在于，所述端胺基聚氨酯、端环氧硅油、有机溶剂的摩尔比为1:1:(6-10)；所述有机溶剂为异丙醇、丙酮、n,n-二甲基甲酰胺中的一种。
8.根据权利要求1所述的低voc室内填缝密封胶，其特征在于，所述异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚的制备方法，包括如下步骤：将异氰酸丙基三乙氧基硅烷、超支化聚缩水甘油醚、催化剂加入到n-甲基吡咯烷酮中，在110-120℃下搅拌反应6-8小时，后冷却至室温，旋蒸除去n-甲基吡咯烷酮，得到异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚。
9.根据权利要求8所述的低voc室内填缝密封胶，其特征在于，所述异氰酸丙基三乙氧基硅烷、超支化聚缩水甘油醚、催化剂、n-甲基吡咯烷酮的质量比1:(3-5):(0.2-0.5):(15-20)；所述催化剂选自三乙烯二胺、n-烷基吗菲啉、二月桂酸二丁锡中的至少一种。
10.根据权利要求1-9任一项所述的低voc室内填缝密封胶，其特征在于，所述低voc室内填缝密封胶的制备方法，包括如下步骤：将各组份按配比加入捏合机中，在20-40℃下搅拌1-3小时；后抽真空并加热缓慢升温至45-55℃，保持真空度为-0.08±0.01mpa，并保温搅拌1-2小时，即得所述的低voc室内填缝密封胶。
技术总结
本发明公开了一种低VOC室内填缝密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组份：异氰酸丙基三乙氧基硅烷改性超支化聚缩水甘油醚25‑35份、端胺基聚氨酯/端环氧硅油缩聚物40‑60份、填料10‑15份、增塑剂2‑5份、分散剂0.5‑1.5份、消泡剂1‑2份。本发明还公开了所述低VOC室内填缝密封胶的制备方法。本发明公开的低VOC室内填缝密封胶综合性能优异，环保性能、阻燃性和储存稳定性佳，粘结强度大，填缝效果好，安全性高，耐候性强，抗老化性能优良，成本低廉，无污染，使用寿命长。
技术研发人员：丁文昌
受保护的技术使用者：安徽蓝色经典新材料科技有限公司
技术研发日：.09.03
技术公布日：.12.20
