一种高耐候性聚硫密封胶制造技术

本发明专利技术公开了一种具有高耐候性的聚硫密封胶，包括基膏和硫化膏，基膏包括重量百分比30~70%液态聚硫胶、20~60%填料、1~10%增粘剂、3~20%增塑剂、0.3~5%偶联剂、0.1~2%抗氧剂和0.05~1%防紫外剂；硫化膏包括25~70%硫化剂、25~70%增塑剂和0.5~5%硫化促进剂。基膏和硫化膏的混配重量比为100∶6~14。本发明专利技术还公开了上述聚硫密封胶的制备方法。本发明专利技术的特点在于采用抗氧剂和防紫外剂来提高密封胶的耐候性，材料使用成本低、工艺稳定、重现性好。本发明专利技术材料可用于建筑、船舶、高速列车和汽车等密封部件的粘结，因此在工业上具有极大地应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于密封胶
，特别涉及一种高耐候性聚硫密封胶。
技术介绍
经硫化形成的弾性聚硫橡胶复合物在交通、建筑及石油化工等行业被广泛用作密封胶。已知的聚硫密封胶，通常是以液体聚硫橡胶为基体，添加适量的填料、助剂和固化剂，经机械混合而成的双组份密封材料。在现代的エ业生产中，特别是建筑エ业和交通工具的应用中，要求密封胶具有密封和粘结双重功能，同时要求密封胶具有耐老化、耐疲劳和挠曲性良好等性能。已知的建筑、汽车和高速列车密封胶大多采用硅酮类、聚氨酯类以及聚硫类。硅酮类密封胶的粘结性能一般，且成本较高；聚氨酯类密封胶，耐溶剤、耐大气老化性能较差。聚硫密封胶具有合理的成本、良好的粘结性能、良好的耐候性、良好的耐溶剂性等特·点，成为ー类重要的密封胶。研究和实践发现，聚硫密封胶本身具有一定的耐候性。王云英等对聚硫密封胶进行28天的氙灯加速老化，发现聚硫密封胶的拉伸強度基本不变(聚硫密封胶与氟硅密封胶人工加速老化研究，南京航空大学学报)。但在紫外老化500h条件下，聚硫密封胶的拉伸强度和断裂伸长率可下降至原来的60%。实际应用的自然环境中，湿度、氧气、臭氧、紫外线等均会影响聚硫密封胶的各项性能，但诸多因素协同老化明显降低聚硫密封胶的耐候性。一般而言，高分子材料在外界环境中的老化主要是按照游离基反应机理进行的自动催化过程。聚硫密封胶是ー类饱和杂链聚合物，不易引发老化反应，因而其耐候性相对较好。但是游离基反应具有自动催化效应，长期老化将对聚硫密封胶产生不可忽视的不利影响。到目前为止，尚未见采用抗氧剂和防紫外剂等功能助剂增加聚硫密封胶耐候性能的报道。申请公布号为CN 102329595A的中国专利技术专利申请公开了一种高强度聚硫密封胶，包括基膏和硫化膏，所述的基膏包括重量百分比309Γ80%的液态聚硫橡胶、59Γ60%的氧化石墨烯、O. 5°/Γ Ο%的增粘剂、5°/Γ20%的增塑剂以及(Γ5%的助剂，液态聚硫橡胶采用平均分子量为100(Γ7000的液态聚硫橡胶中的ー种或多种的混合物，增粘剂为环氧树脂，增塑剂为邻苯ニ甲酸ニ丁酷、邻苯ニ甲酸丁苄酯或氯化石蜡中的ー种，助剂包括防流淌剂气相白炭黑和稳定剂硬脂酸钙，所述的硫化膏包括重量百分比259Γ70%的硫化剂、259Γ70%的增塑剂以及O. 59Γ5%的硫化促进剂，硫化剂为ニ氧化锰、ニ氧化铅、过氧化钙或过氧化锌，硫化促进剂为ニ苯胍，基膏和硫化膏的重量比为100:6 100:15。虽然该公开的技术方案通过氧化石墨烯来提高聚硫密封胶的力学性能，但是该聚硫密封胶的耐候性仍存在不足。
技术实现思路
本专利技术提供了ー种具有高耐候性的聚硫类密封胶，其力学性能优异。一种高耐候性聚硫密封胶，包括基膏和硫化膏，以基膏总重量为100%计，所述的基膏包括以下重量百分含量的组分液态聚硫胶 30% 70% ；填料20% 60% ；增粘剂1% 10%;增塑剂3% 20%;偶联剂O. 3% 5%;抗氧剂0.1% 2%;防紫外剂0.05% 1%; 所述的液体聚硫橡胶是密封胶的基体，其数均分子量根据密封胶硫化后所需要的拉伸强度和断裂伸长率调整，增大数均分子量可提高拉伸強度，降低数均分子量则能提高断裂伸长率，可选用数均分子量为100(Γ7000的液体聚硫橡胶中的ー种或两种以上的液体混合物；优选数均分子量为4000的液体聚硫橡胶，能够具有较好的拉伸强度和断裂伸长率。作为优选，所述的填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、钛白粉、炭黑中的ー种或两种以上的混合物，进ー步优选为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、钛白粉和炭黑的混合物，其混合比例不限。纳米碳酸钙和轻质碳酸钙是聚硫密封胶的主要填料和补强剂，一般要求其pH值为10左右。炭黑作为优良的补强剂，还承担黒色着色剂的功能。作为优选，所述的增粘剂为酚醛树脂、环氧树脂或聚こ烯醇缩丁醛，可以提高本专利技术高耐候性聚硫密封胶的粘结性能。作为优选，所述的增塑剂为邻苯ニ甲酸ニ丁酷、邻苯ニ甲酸丁苄酯或氯化石蜡。作为优选，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。作为优选，所述的抗氧剂为位阻胺、位阻酚、磷酸盐或硫代酸酷，进ー步优选选用位阻胺或位阻酚，更进一歩优选为2，6-ニ叔丁基对甲酚。抗氧剂具有消除自由基的功能，可抑制聚硫密封胶的游离基反应。作为优选，所述的防紫外剂为氧化锌、氧化铁红或苯并三唑类化合物，进ー步优选选用苯并三唑类化合物，即苯并三唑及苯并三唑衍生物。防紫外剂具有屏蔽或吸收紫外线的功能，可避免紫外线在聚硫密封胶中引发游离基。更进ー步优选，所述的防紫外剂为苯并三唑。本专利技术高耐候性聚硫密封胶的特点是在配比中添加了抗氧剂和防紫外剂，添加抗氧剂和防紫外剂是提高聚合物耐候性的重要技术手段。抗氧剂阻断、抑制或延缓聚合物氧化或自动氧化过程，可抑制聚硫密封胶的游离基反应；防紫外剂能屏蔽或吸收高能紫外线，避免紫外线在聚硫密封胶中引发游离基。此外，同时添加抗氧剂和防紫外剂对本专利技术高耐候性聚硫密封胶的力学性能，如拉伸强度和断裂伸长率，都有明显地提高。本专利技术抗氧剂和防紫外剂具有协同作用，能够一起共同作用提高本专利技术高耐候性聚硫密封胶的拉伸強度和断裂伸长率，从而使得本专利技术高耐候性聚硫密封胶体现出较好的力学性能。以硫化膏总重量为100%计，所述的硫化膏包括以下重量百分含量的组分硫化剂25% 70% ；增塑剂25% 70% ；硫化促进剂 O. 5% 5% ；作为优选，所述的硫化剂为ニ氧化锰、ニ氧化铅、过氧化钙、过氧化锌或有机过氧化物，优选为ニ氧化锰。ニ氧化锰可以实现聚硫橡胶室温硫化的可能，耐热性优于ニ氧化铅，是聚硫橡胶主要的硫化剂，其PH值应在61之间，呈弱酸性。作为优选，所述的硫化促进剂选用ニ苯胍。ニ苯胍能加快硫化过程，是液体聚硫橡胶通用的促进剂。增塑剂的选用同基膏，即所述的增塑剂为邻苯ニ甲酸 ニ丁酷、邻苯ニ甲酸丁苄酯或氯化石蜡。所述的基膏和硫化膏的混配重量比为100 6 14。作为优选，以基膏总重量为100%计，所述的基膏包括以下重量百分含量的组分液态聚硫胶 52% 62% ；填料30% 40% ；增粘剂1% 5% ；增塑剂3% 9% ；偶联剂O. 3% 1% ；抗氧剂O. 1% 0· 5% ；防紫外剂O. 05% 0· 3% ；以硫化膏总重量为100%计，所述的硫化膏包括以下重量百分含量的组分硫化剂55% 65% ；增塑剂33% 43%;硫化促进剂 O. 5% 3%。该重量百分比下的基膏与硫化膏形成的本专利技术高耐候性聚硫密封胶具有较好的拉伸强度和断裂伸长率，该材料的力学性能明显提高。进ー步优选，以基膏总重量为100%计，所述的基膏包括以下重量百分含量的组分液态聚硫胶 56% 58% ；填料33% 35% ；增粘剂I. 3% 3. 3% ；增塑剂4. 5% 6· 5% ；偶联剂O. 45% 0· 65% ；抗氧剂O. 1% O. 3% ；防紫外剂0·05% 0·2%;以硫化膏总重量为100%计，所述的硫化膏包括以下重量百分含量的组分硫化剂60% 62% ；增塑剂37% 39% ；硫化促进剂 O. 65% 1%。该重量百分比下的基膏与硫化膏形成的本专利技术高耐候性聚硫密封胶具有非常好的拉伸强度和断裂伸长率，该材料的力学性能非常优异。本专利技术还提供了一种高耐候性聚硫密封胶的制备方法，其エ艺简单，易于操作和实施，易于エ业化生产。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐候性聚硫密封胶，包括基膏和硫化膏，其特征在于，以基膏总重量为100%计，所述的基膏包括以下重量百分含量的组分：液态聚硫胶？？？？30%~70%；填料？？？？？？？？？？20%~60%；增粘剂？？？？？？？？1%~10%；增塑剂？？？？？？？？3%~20%；偶联剂？？？？？？？？0.3%~5%；抗氧剂？？？？？？？？0.1%~2%；防紫外剂？？？？？？0.05%~1%；所述的液态聚硫胶为数均分子量1000~7000的液体聚硫橡胶中的一种或两种以上的液体混合物；以硫化膏总重量为100%计，所述的硫化膏包括以下重量百分含量的组分：硫化剂？？？？？？？？25%~70%；增塑剂？？？？？？？？25%~70%；硫化促进剂？？？？0.5%~5%；所述的基膏和硫化膏的重量比为100：6～14。

【技术特征摘要】
1.一种高耐候性聚硫密封胶，包括基膏和硫化膏，其特征在于，以基膏总重量为100%计，所述的基膏包括以下重量百分含量的组分 液态聚硫胶 30% 70% ； 填料20% 60% ； 增粘剂1% 10% ； 增塑剂3% 20% ； 偶联剂O. 3% 5% ； 抗氧剂O. 1% 2% ； 防紫外剂 O. 05% 1% ； 所述的液态聚硫胶为数均分子量100(Γ7000的液体聚硫橡胶中的ー种或两种以上的液体混合物； 以硫化膏总重量为100%计，所述的硫化膏包括以下重量百分含量的组分 硫化剂25% 70% ； 增塑剂25% 70% ； 硫化促进剂 O. 5% 5% ； 所述的基膏和硫化膏的重量比为100 6 14。2.根据权利要求I所述的高耐候性聚硫密封胶，其特征在干，以基膏总重量为100%计，所述的基膏包括以下重量百分含量的组分 液态聚硫胶 52% 62% ； 填料30% 40% ； 增粘剂1% 5% ； 增塑剂3°/Γ9% ； 偶联剂O. 39Tl% ； 抗氧剂O. 1% 0· 5% ； 防紫外剂 O. 059Γ0. 3% ； 以硫化膏总重量为100%计，所述的硫化膏包括以下重量百分含量的组分 硫化剂 55% 65% ； 增塑剂 33% 43% ； 硫化促进剂 O. 5% 3%。3.根据权利要求I或2所述的高耐候性聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张启龙，滕晓波，徐意，李恒奎，杨辉，樊先平，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：