一種彈性密封膠以及製備方法與流程

2023-06-21 06:04:31 1

本發明屬於密封膠
技術領域：
，尤其涉及一種彈性密封膠及其製備方法。
背景技術：
：密封膠是一種流動或擠不定型材料，以填補一個封閉的關節，可以依靠嵌入式乾燥，溫度變化，溶劑揮發，化學交聯材料的穩定性，並逐步將固體膠，粘彈性行為或彈性密封材料成型。為了保證密封功能，密封劑應具備以下基本特點：①良好的嵌填，儲存穩定性，無毒或低毒；②與其他媒體低滲透；③可抵禦伸縮運動，位移和變形的接縫；④在受到循環變形關節，能保證其性能和形狀完全復甦；⑤有足夠的實力能夠承受壓力；⑥在高溫，低溫不脆裂過度軟化；⑦耐候性，不粉化，開裂，解散或過度收縮；⑧應用於特定的場合，具體表現有耐磨性，耐穿刺，耐腐蝕，耐軋，易燃，不汙染，絕緣或導電等。焊縫通常通過密封膠進行密封、填充、美化。彈性密封膠作為一種集粘接和密封於一體高性價比密封膠，由於可以抵抗金屬的熱膨脹和收縮，被廣泛應用於焊縫的充填。目前，高檔彈性密封膠還不夠完善，需要繼續改進。技術實現要素：本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種彈性密封膠以及製備方法，適用於焊縫的充填，綜合性能高。本發明是通過以下技術方案實現的，一種彈性密封膠，所述密封膠按重量份數包括如下組分：聚醚二元醇，90～100；聚醚三元醇，30～35；甲苯二異氰酸酯，20～25；3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷，10～13；辛酸亞錫，25～30；鄰苯二甲酸二辛酯，50～60；減四油，20～25；2,2-二嗎啉代二乙醚，1～2；二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚，2～3；二乙醯丙酮酸二丁錫，1～2；2,5(6)-二氨基甲基二環(2,2,1)庚烷，3～5；苯甲醛，3～5；辛酸，2～3；1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷，2～3；金紅石型鈦白粉，15～20；輕質碳酸鈣，70～80；滑石粉，100～110；絹雲母，15～18；硅藻土，20～25；紫外線穩定劑，0.4～0.6；抗氧化劑，0.05～0.1；其中，聚醚二元醇的分子量為2000，羥值為26～86，聚醚三元醇的分子量為3000，羥值為26～86。優選地，所述密封膠組分按重量份數如下：聚醚二元醇，100；聚醚三元醇，35；甲苯二異氰酸酯，25；3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷，13；辛酸亞錫，30；鄰苯二甲酸二辛酯，60；減四油，25；2,2-二嗎啉代二乙醚，2；二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚，3；二乙醯丙酮酸二丁錫，2；2,5(6)-二氨基甲基 二環(2,2,1)庚烷，5；苯甲醛，5；辛酸，3；1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷，3；金紅石型鈦白粉，20；輕質碳酸鈣，70；滑石粉，110；絹雲母，15；硅藻土，25；紫外線穩定劑，0.6；抗氧化劑，0.1。優選地，按1:3的重量份比，用有機膨潤土代替部分或全部硅藻土。優選地，所述密封膠組分按重量份數如下：聚醚二元醇，95；聚醚三元醇，33；甲苯二異氰酸酯，23；3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷，12；辛酸亞錫，28；鄰苯二甲酸二辛酯，55；減四油，23；2,2-二嗎啉代二乙醚，1.5；二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚，2.5；二乙醯丙酮酸二丁錫，1.5；2,5(6)-二氨基甲基二環(2,2,1)庚烷，4；苯甲醛，4；辛酸，2.5；1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷，2.5；金紅石型鈦白粉，18；輕質碳酸鈣，75；滑石粉，105；絹雲母，17；硅藻土，5；有機膨潤土，5；紫外線穩定劑，0.5；抗氧化劑，0.08。優選地，所述密封膠組分按重量份數如下：聚醚二元醇，90；聚醚三元醇，30；甲苯二異氰酸酯，20；3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷，10；辛酸亞錫，25；鄰苯二甲酸二辛酯，50；減四油，20；2,2-二嗎啉代二乙醚，1；二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚，2；二乙醯丙酮酸二丁錫，1；2,5(6)-二氨基甲基二環(2,2,1)庚烷，3；苯甲醛，3；辛酸，2；1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷，2；金紅石型鈦白粉，15；輕質碳酸鈣，80；滑石粉，100；絹雲母，18；有機膨潤土，8；紫外線穩定劑，0.4；抗氧化劑，0.05。優選地，所述滑石粉為表面改性滑石粉，所使用的改性劑為鋁酸酯偶聯劑。優選地，所述紫外線穩定劑為受阻胺光穩定劑，所述抗氧化劑為受阻酚類抗氧劑。本發明還提出了一種彈性密封膠的製備方法，包括以下步驟：S1：按重量份數比稱取各原料；S2：將聚醚二元醇、聚醚三元醇作為軟段，甲苯二異氰酸酯、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷作為硬段，辛酸亞錫作為催化劑合成聚氨酯預聚體，其中，聚醚二元醇和聚醚三元醇在進行合成反應前進行脫水；S3：向S2中獲得的聚氨酯預聚體中依次加入鄰苯二甲酸二辛酯、減四油、金紅石型鈦白粉、輕質碳酸鈣、滑石粉、絹雲母、硅藻土、2,2-二嗎啉代二乙醚、二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚、二乙醯丙酮酸二丁錫、2,5(6)-二氨基甲基二環(2,2,1)庚烷、苯甲醛、辛酸、1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷、紫外線穩定劑、抗氧化劑，並在加入各原料的過程中，不斷進行攪拌，混合均勻；S4：將S3中獲得的混合物抽真空，脫出氣泡，固化，得到密封膠。本發明選用以低聚物多元醇為軟段、甲苯二異氰酸酯和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷為硬段、辛酸亞錫為催化劑合成聚氨酯預聚體，可以獲得結晶性能和固化時間平衡的聚氨酯預聚體，同時，選用的辛酸亞錫不僅毒性小有利於環保，而且催化效率高。本發明選用鄰苯二甲酸二辛酯作為增塑劑，可以有效降低物料黏度，便於各原料混合均勻，並能增加密封膠的柔韌性，同時，還能降低整個操作過程的溫度。本發明選用的2,5(6)-二氨基甲基二環(2,2,1)庚烷和苯甲醛可以獲得潛伏固化劑，1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷作為促進劑，再配合辛酸可以提高密封膠的斷裂伸長率和光穩定性，並使得密封膠耐黃變；2,2-二嗎啉代二乙醚、二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚、二乙醯丙酮酸二丁錫的複合添加可以改善密封膠的低溫固化性和儲存穩定性。本發明選用的金紅石型鈦白粉，在橡膠中可以起到補強、防老化、填充的作用，同時作為耐紫外線增強劑，與紫外線吸收劑一起通過抗氧化劑與紫外線穩定劑的協同使用，即首先是耐紫外增強劑對紫外線的屏蔽作用，其次是抗氧化劑和紫外線穩定劑對殘餘紫外線的消除，大幅度減弱了紫外光對密封膠中橡膠基體的分解，增強了密封膠對紫外線的抗老化作用。另外，抗氧化劑可以有效地抑制光氧化中的自由基產物破環紫外線穩定劑中的鄰位羥基，可以使紫外線穩定劑更長久起作用。本發明選用鋁酸酯偶聯劑改性的滑石粉，增加了滑石粉與基體橡膠的相容性，改善橡膠的耐熱性。滑石粉替代炭黑對橡膠基體進行補強，降低了生產成本，同時起到增大粘度的作用。膨潤土具有吸溼性，遇水膨脹8-15倍，加入密封膠中，使其遇水即發生膨脹，起到吸水止水的作用，進一步增強密封膠的密封性能和彈性。本發明的有益效果在於，通過對組分進行優化，提高了密封膠各項性能，並根據組分優化結果，對整個製備工藝進行了優化，在製備過程中，對各步驟進行合理安排，並對原料的混合添加進行了限定，從而可以充分發揮各組分的作用並提升最終密封膠的性能；配合紫外線穩定劑及抗氧化劑的共同作用，使得膠體的抗紫外線老化性能優良；使用膨潤土或硅藻土增加材料的吸溼性，提高膠體的密封性；使用改性滑石粉代替炭黑增強基體，降低了生產成本，且環境友好。具體實施方式下面結合具體實例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用於說明本發明，而不是用於對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護範圍內。本發明所公開的彈性密封膠，各實施例中組分的重量份數如表1所示：表1為各實施例的氯丁密封膠原料的重量份數實施例1實施例2實施例3聚醚二元醇1009590聚醚三元醇353330甲苯二異氰酸酯2523203,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷131210辛酸亞錫302825鄰苯二甲酸二辛酯605550減四油2523202,2-二嗎啉代二乙醚21.51二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚32.52二乙醯丙酮酸二丁錫21.512,5(6)-二氨基甲基二環(2,2,1)庚烷543苯甲醛543辛酸32.521,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷32.52金紅石型鈦白粉201815輕質碳酸鈣707580滑石粉110105100絹雲母151718硅藻土255/有機膨潤土/58紫外線穩定劑0.60.50.4抗氧化劑0.10.080.05實施例1按以下步驟進行製備：S1：按重量份數比稱取各原料；S2：將聚醚二元醇、聚醚三元醇作為軟段，甲苯二異氰酸酯、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷作為硬段，辛酸亞錫作為催化劑合成聚氨酯預聚體，其中，聚醚二元醇和聚醚三元醇在進行合成反應前進行脫水；S3：向S2中獲得的聚氨酯預聚體中依次加入鄰苯二甲酸二辛酯、減四油、金紅石型鈦白粉、輕質碳酸鈣、滑石粉、絹雲母、硅藻土、2,2-二嗎啉代二乙醚、二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚、二乙醯丙酮酸二丁錫、2,5(6)-二氨基甲基二環(2,2,1)庚烷、苯甲醛、辛酸、1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷、紫外線穩定劑、抗氧化劑，並在加入各原料的過程中，不斷進行攪拌，混合均勻；S4：將S3中獲得的混合物抽真空，脫出氣泡，固化，得到密封膠。實施例2按以下步驟進行製備：S1：按重量份數比稱取各原料；S2：將聚醚二元醇、聚醚三元醇作為軟段，甲苯二異氰酸酯、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷作為硬段，辛酸亞錫作為催化劑合成聚氨酯預聚體，其中，聚醚二元醇和聚醚三元醇在進行合成反應前進行脫水；S3：向S2中獲得的聚氨酯預聚體中依次加入鄰苯二甲酸二辛酯、減四油、金紅石型鈦白粉、輕質碳酸鈣、滑石粉、絹雲母、硅藻土、2,2-二嗎啉代二乙醚、二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚、二乙醯丙酮酸二丁錫、2,5(6)-二氨基甲基二環(2,2,1)庚烷、苯甲醛、辛酸、1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷、紫外線穩定劑、抗氧化劑，並在加入各原料的過程中，不斷進行攪拌，混合均勻；S4：將S3中獲得的混合物抽真空，脫出氣泡，固化，得到密封膠。實施例3按以下步驟進行製備：S1：按重量份數比稱取各原料；S2：將聚醚二元醇、聚醚三元醇作為軟段，甲苯二異氰酸酯、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷作為硬段，辛酸亞錫作為催化劑合成聚氨酯預聚體，其中，聚醚二元醇和聚醚三元醇在進行合成反應前進行脫水；S3：向S2中獲得的聚氨酯預聚體中依次加入鄰苯二甲酸二辛酯、減四油、金紅石型鈦白粉、輕質碳酸鈣、滑石粉、絹雲母、硅藻土、2,2-二嗎啉代二乙醚、二(2,6-二甲基嗎啉代)乙醚、二乙醯丙酮酸二丁錫、2,5(6)-二氨基甲基二環(2,2,1)庚烷、苯甲醛、辛酸、1,5,4-氨基-3,3二甲基丁基三甲氧矽烷、紫外線穩定劑、抗氧化劑，並在加入各原料的過程中，不斷進行攪拌，混合均勻；S4：將S3中獲得的混合物抽真空，脫出氣泡，固化，得到密封膠。使用GB/T14522-2008紫外光老化實驗標準對本發明製得的彈性密封膠進行測試：採用熒 光紫外線/冷凝循環試驗方法，光源為UV-B燈管，進行12個循環，每一循環試驗條件為：光照溫度為60℃、光照時間為4h，在波長為313nm的紫外燈照射下，輻照度為0.71W/m2，光照結束後，進行冷凝，冷凝溫度為50℃，冷凝的時間為4h。測試結果顯示，三個實施例中的膠體均未出現色變、龜裂、粉化等現象。實施例1-3中，測試製得的密封膠的各項性能，性能數據如表2所示。上述表2中數據表明，本發明所公開的密封膠具有良好綜合性能。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp