一种高性能密封胶的制作方法

本发明涉及密封胶技术领域，尤其涉及一种高性能密封胶。

背景技术：

经硫化形成的弹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。在现代的工业生产中，特别是建筑工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，耐溶剂、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，成为一类重要的密封胶。

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强度基本不变(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。还希望其具备很好的耐候性适应能力，以延长使用寿命。因此，非常需要通过配方以及生产工艺的改进，需要一种高性能的密封胶，以获得具备高耐候性能的密封胶。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的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。还希望其具备很好的耐候性适应能力，以延长使用寿命的问题，本发明提供了一种高性能密封胶。

一种高性能密封胶，包括a组分胶和b组分胶，a组分胶和b组分胶的重量比为a：b＝10:3；

在本发明的一种优选实施方式中，所述a组分胶包括：100重量份的液体硅烷改性聚硫橡胶、30重量份的邻苯二甲酸二丁酯、10重量份的氯化石蜡柠檬酸三丁酯、20重量份的纳米碳酸钙、15重量份的硫磺、10重量份的硅烷改性超支化聚酰亚胺、15重量份的三乙醇胺、10重量份的聚乙烯醇缩丁醛；

在本发明的一种优选实施方式中，所述b组分胶包括：100重量份的二氧化锰、10重量份的硫化促进剂、30重量份的钛白粉、25重量份的邻苯二甲酸二辛酯、10重量份的氯化石蜡柠檬酸三丁酯、20重量份的硅烷改性超支化聚苯并咪唑以及15重量份的2，2’-双(4-羧基苯氧基)联苯胺。

在本发明的一种优选实施方式中，所述硅烷改性超支化聚酰亚胺由包括环氧硅烷偶联剂以及氨基封端超支化聚酰亚胺的原料制备得到。

在本发明的一种优选实施方式中，所述氨基封端超支化聚酰亚胺的制备步骤为：在反应釜中依次加入溶剂n,n-二甲基甲酰胺、三胺单体2,4,6-三[4-(2-胺基苯氧基)苯基]吡啶，搅拌，再逐滴加入3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐，搅拌反应，温度为35℃，时间为16h，三胺单体与二酐的摩尔比为1:1，得到超支化聚酰胺酸，然后加入乙酸酐和吡啶进行化学亚胺化，制备出氨基封端的超支化聚酰亚胺。

在本发明的一种优选实施方式中，所述硅烷改性超支化聚苯并咪唑由包括环氧硅烷偶联剂以及氨基封端超支化聚苯并咪唑的原料制备得到。

在本发明的一种优选实施方式中，所述氨基封端超支化聚苯并咪唑的制备方法是将0.16摩尔3，3’，4，4’-四氨基二苯砜先溶解在含有85wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后将0.1摩尔的1，3，5-间苯三酸加入到反应液中，在200℃反应20小时后，降至室温，沉析到水中，然后用氨水中和，过滤，于100℃下真空干燥，得到氨基封端超支化聚苯并咪唑。

在本发明的一种优选实施方式中，所述硅烷改性超支化聚苯并咪唑的制备方法是将完全干燥的氨基封端超支化聚苯并咪唑100重量份，与80份的环氧硅烷偶联剂加入容器混合，在氮气保护下搅拌50min后，加热至100℃反应3h后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中80℃下烘干24h，即得。

在本发明的一种优选实施方式中，所述3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐还可以是使用双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、3，4，9，10-苝四羧酸酐、4，4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐的任意一种。

在本发明的一种优选实施方式中，将所述的a组分胶的成分在50℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散，反复研磨60分钟直至得到均匀膏状物，即得a组分胶。

在本发明的一种优选实施方式中，将所述的b组分胶的成分在50℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散，反复研磨60分钟直至得到均匀膏状物，即得b组分胶。

在本发明的一种优选实施方式中，将a组分胶与b组分胶按10：2-6的比例，混合均匀，再进行使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明聚硫密封胶粘接性好，耐候性好，还具有更好的抗菌性、阻燃性以及耐久性，制备工艺简单。2、本发明氨基封端超支化聚酰亚胺是一类性能优良的耐高温芳香族聚合物，能大大增加密封胶的耐候性能，本发明的通过加入硅烷改性超支化聚酰亚胺，从而提高密封胶的耐候性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1所示，一种高性能密封胶，包括a组分胶和b组分胶，a组分胶和b组分胶的重量比为a：b＝10:3；

在本发明的一种优选实施方式中，所述a组分胶包括：100重量份的液体硅烷改性聚硫橡胶、30重量份的邻苯二甲酸二丁酯、10重量份的氯化石蜡柠檬酸三丁酯、20重量份的纳米碳酸钙、15重量份的硫磺、10重量份的硅烷改性超支化聚酰亚胺、15重量份的三乙醇胺、10重量份的聚乙烯醇缩丁醛；

在本发明的一种优选实施方式中，所述b组分胶包括：100重量份的二氧化锰、10重量份的硫化促进剂、30重量份的钛白粉、25重量份的邻苯二甲酸二辛酯、10重量份的氯化石蜡柠檬酸三丁酯、20重量份的硅烷改性超支化聚苯并咪唑以及15重量份的2，2’-双(4-羧基苯氧基)联苯胺。

在本发明的一种优选实施方式中，所述硅烷改性超支化聚酰亚胺由包括环氧硅烷偶联剂以及氨基封端超支化聚酰亚胺的原料制备得到。

在本发明的一种优选实施方式中，所述氨基封端超支化聚酰亚胺的制备步骤为：在反应釜中依次加入溶剂n,n-二甲基甲酰胺、三胺单体2,4,6-三[4-(2-胺基苯氧基)苯基]吡啶，搅拌，再逐滴加入3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐，搅拌反应，温度为35℃，时间为16h，三胺单体与二酐的摩尔比为1:1，得到超支化聚酰胺酸，然后加入乙酸酐和吡啶进行化学亚胺化，制备出氨基封端的超支化聚酰亚胺。

在本发明的一种优选实施方式中，所述硅烷改性超支化聚苯并咪唑由包括环氧硅烷偶联剂以及氨基封端超支化聚苯并咪唑的原料制备得到。

在本发明的一种优选实施方式中，所述氨基封端超支化聚苯并咪唑的制备方法是将0.16摩尔3，3’，4，4’-四氨基二苯砜先溶解在含有85wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后将0.1摩尔的1，3，5-间苯三酸加入到反应液中，在200℃反应20小时后，降至室温，沉析到水中，然后用氨水中和，过滤，于100℃下真空干燥，得到氨基封端超支化聚苯并咪唑。

在本发明的一种优选实施方式中，所述硅烷改性超支化聚苯并咪唑的制备方法是将完全干燥的氨基封端超支化聚苯并咪唑100重量份，与80份的环氧硅烷偶联剂加入容器混合，在氮气保护下搅拌50min后，加热至100℃反应3h后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中80℃下烘干24h，即得。

在本发明的一种优选实施方式中，所述3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐还可以是使用双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、3，4，9，10-苝四羧酸酐、4，4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐的任意一种。

在本发明的一种优选实施方式中，将所述的a组分胶的成分在50℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散，反复研磨60分钟直至得到均匀膏状物，即得a组分胶。

在本发明的一种优选实施方式中，将所述的b组分胶的成分在50℃下混合，以1000转/分钟的速度机械搅拌分散，反复研磨60分钟直至得到均匀膏状物，即得b组分胶。

在本发明的一种优选实施方式中，将a组分胶与b组分胶按10：2-6的比例，混合均匀，再进行使用。

实施例2：

在本发明此实施方式中，一种密封胶，该密封胶由按质量百分比的以下组分组成：硅烷改性聚硫橡胶18-50％、阻燃剂1-5％、增粘剂1-15％、增塑剂3-20％、促进剂1-3％、填料3-20％、抗氧化剂1-5％、防紫外线剂1-3％。

在本发明的一种优选实施方式中，所述硅烷改性聚硫橡胶由聚硫橡胶、硅烷偶联剂、羟基硅油和氢化蓖麻油反应制得，所述的聚硫橡胶、硅烷偶联剂、羟基硅油和氢化蓖麻油的份数比为80：5：12：15；在温度155℃混合反应0.5h。

在本发明的一种优选实施方式中，所述阻燃剂为经硅烷偶联剂作为改性剂改性过的阻燃石墨和三氧化二锑的混合物；所述阻燃剂中的阻燃石墨的平均粒度为1500～3000目，三氧化二锑的平均粒径为0.3～1微米。

在本发明的一种优选实施方式中，所述增粘剂为松香树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、萜烯树脂中任一种或任意几种的混合物。

在本发明的一种优选实施方式中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、氯化石蜡柠檬酸三丁酯中的任一种或任意几种的混合物。

在本发明的一种优选实施方式中，所述促进剂为二苯胍、三乙醇胺的任一种或两种的混合物。

在本发明的一种优选实施方式中，所述填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、钛白粉和炭黑的混合物。

在本发明的一种优选实施方式中，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。

在本发明的一种优选实施方式中，所述防紫外线剂为苯并三唑类化合物。

本发明阻燃型聚硫密封胶通过添加抗氧剂和防紫外剂来提高聚合物耐候性。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发明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。本发明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发明高耐候性聚硫密封胶的拉伸强度和断裂伸长率，从而使得本发明高耐候性聚硫密封胶体现出较好的力学性能。

在本发明的一种优选实施方式中，一种阻燃型聚硫密封胶，所述阻燃型聚硫密封胶的制作方法包括；将填料、阻燃剂、抗氧化剂、防紫外线剂在80-90℃烘干2小时；将烘干后的填料、阻燃剂与硅烷改性聚硫橡胶、增粘剂、增塑剂、促进剂投入捏合机混合均匀，混合后得到的膏状物经胶体磨研磨，然后经反应釜在真空状态下脱水，即制得该单组分的阻燃型聚硫密封胶。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。