【技术领域】
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种改性高岭土防水密封胶及其制备方法。
背景技术：
密封胶是指引随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料，是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂，具有防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等作用。密封胶通常以沥青物、天然树脂或合成树脂、天然橡胶或合成橡胶等干性或非干性的粘稠物为基料，配合滑石粉、白土、炭黑、钛白粉和石棉等惰性填料，再加入增塑剂、溶剂、固化剂、促进剂等制成，一般分为弹性密封胶、液体密封垫料和密封腻子三大类，广泛用于建筑、交通运输、电子仪器仪表及零部件的密封。随着市场发展求的不断扩大，对密封胶的的各项性能也提出了更加严格的要求，特别是密封胶的表干时间、胶凝时间、剪切强度、邵氏硬度、黏度等等性能。公开文献“一种防水密封胶及其制备方法(申请号：201611036813.1)”公开一种防水密封胶及其制备方法，该密封胶的原料组分按以下质量份计为：基料82-90份；硅油10-15份；蒙脱土粉25-35份，凹凸棒土粉13-17份，抑制剂2-5份；催化剂2-4份；增粘剂1-4份；补强填料5-10份。该发明方法制备的密封胶通过组分的选择和含量的确定使得制备的密封胶不仅具备良好的防水性能，还使得密封胶的常规性能得到提高。
目前密封胶的制备配方及方法虽然在一定程度上提高了各项常规性能，但仍不能满足越来越严格的生产要求，研究缩短密封胶干燥时间，提升强度、硬度及黏度，对提高当前的生产效率直观重要。为此，人们在不断改进用料及材料性能，而改性高岭土作为高级复合材料的理想填料，由于其具有的增韧、增强、增塑等的功效，逐渐被应用于密封胶产业中，且应用效果显著。
技术实现要素：
本发明提供了一种改性高岭土防水密封胶及其制备方法，采用以下技术方案：
一种改性高岭土防水密封胶，以重量份为单位，包括以下原料：疏水改性高岭土22-36份、双酚a型环氧树脂11-16份、软脂酸8-13份、epa9-14份、木质素酸11-15份、硅油7-13份、玻璃纤维10-15份、瓷粉4-7份、石棉粉5-9份、石英粉3-7份、云母粉4-7份、增塑剂1.5-5份、固化剂1-4份、抗冻剂1.2-3份、抗氧化剂2-4.5份、偶联剂1-3份、促进剂1.5-3份。
优选地，所述改性高岭土防水密封胶以重量份为单位，包括以下原料：疏水改性高岭土30-34份、双酚a型环氧树脂13-15份、软脂酸10-12份、epa11-13份、木质素酸12-14份、硅油9-11份、玻璃纤维12-14份、瓷粉5-7份、石棉粉7-9份、石英粉5-7份、云母粉4-6份、增塑剂2-3份、固化剂1.5-2份、抗冻剂1.5-2份、抗氧化剂3-4份、偶联剂2-3份、促进剂2-3份。
更优选地，所述的改性高岭土防水密封胶以重量份为单位，包括以下原料：疏水改性高岭土33份、双酚a型环氧树脂14份、软脂酸11份、epa12份、木质素酸13份、硅油10份、玻璃纤维13份、瓷粉6份、石棉粉8份、石英粉6份、云母粉5份、增塑剂2.5份、固化剂1.8份、抗冻剂1.6份、抗氧化剂3.5份、偶联剂2.5份、促进剂2.2份。
优选地，所述增塑剂包括邻苯二甲酸、氯化石蜡、环氧大豆油、柠檬酸三丁脂、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或它们的组合物。
优选地，所述固化剂包括乙烯基三胺、氨乙基哌嗪ae、间苯二胺m-pda、mpd中的一种或它们的组合物。
优选地，所述抗冻剂包括甲醇、乙醇、乙二醇、水溶性酰胺、氯化钙中的一种或它们的组合物。
优选地，所述抗氧化剂包括乙酰乙酰胺、黄酮醇、单羟基苯甲酸、没食子酸中的一种或它们的组合物。
优选地，所述偶联剂包括乙二醛、戊二醛、水溶性硅烷中的一种或它们的组合物。
优选地，所述促进剂包括三乙醇胺、三乙烯二胺、对氯代苯甲酸中的一种或它们的组合物。
本发明还提供了一种改性高岭土防水密封胶的制备方法，包括以下步骤：
s1：将疏水改性高岭土放入旋转蒸发器中，加入60-80％的乙醇，在1600r/min、70-75℃下旋转蒸发，制取相对于水的粘稠度8-9倍的浆液；
s2：将步骤s1中的浆液移到反应釜中，混入双酚a型环氧树脂、软脂酸、epa、木质素酸、硅油得混合物a，同时加入相当于混合物a总质量1.5-2.2倍的无水乙醇，以过氧化苯甲酰作为反应交联剂，保持反应釜温度120-135℃、压力0.9-1.2mpa，控制转速3000-4200r/min，连续反应25-30min，制得反应物b；将反应物b放入10倍的蒸馏水中搅拌，静置，沉淀，倒掉沉淀物上层物质，取沉淀物，重复操作3次，获得最终沉淀物c；
s3：将沉淀物c、玻璃纤维、瓷粉、石棉粉、石英粉、云母粉一同加入真空反应器内，加热至180-200℃，保持真空度-0.05--0.1mpa，转速1400r/min，真空反应35-45min，然后恢复至常温常压，制得反应物d；
s4：将反应物d、增塑剂、固化剂、抗冻剂、抗氧化剂、偶联剂、促进剂一同放入搅拌器中，隔绝空气，在温度80-120℃、转速1200r/min、压力0.8-0.9mpa下连续搅拌2-3h，然后冷却至常温，真空包装、密封，制得改性高岭土防水密封胶。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用的改性高岭土，是高级复合材料的理想填料，具有极强的增韧、增强、增塑等功效，有利于提高密封胶的强度、硬度、黏度等性能；
(2)采用本发明的方法制备的改性高岭土防水密封胶，其表干时间、胶凝时间相较于现有技术有了明显的降低，剪切强度、邵氏硬度、黏度等性能相较于现有技术有了明显的提高，大大增强了密封胶的实用性，对提高工业生产效率和增强产品性能起到了重要作用，有利于推广使用。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
一种改性高岭土防水密封胶，以重量份为单位，包括以下原料：疏水改性高岭土22份、双酚a型环氧树脂11份、软脂酸8份、epa9份、木质素酸11份、硅油7份、玻璃纤维10份、瓷粉4份、石棉粉5份、石英粉3份、云母粉4份、邻苯二甲酸2份、氯化石蜡1份、环氧大豆油1份、柠檬酸三丁脂1.5份、乙酰柠檬酸三丁酯2份、乙烯基三胺2份、氨乙基哌嗪ae1.5份、间苯二胺m-pda1份、mpd1份、甲醇1份、乙醇1份、乙二醇1份、水溶性酰胺1份、氯化钙1.2份、乙酰乙酰胺2份、黄酮醇1份、单羟基苯甲酸2份、没食子酸2份、乙二醛1份、戊二醛1份、水溶性硅烷1份、三乙醇胺1.2份、三乙烯二胺1份、对氯代苯甲酸1.5份。
本发明还提供了一种改性高岭土防水密封胶的制备方法，包括以下步骤：
s1：将疏水改性高岭土放入旋转蒸发器中，加入60％的乙醇，在1600r/min、70℃下旋转蒸发，制取相对于水的粘稠度8倍的浆液；
s2：将步骤s1中的浆液移到反应釜中，混入双酚a型环氧树脂、软脂酸、epa、木质素酸、硅油得混合物a，同时加入相当于混合物a总质量1.5倍的无水乙醇，以过氧化苯甲酰作为反应交联剂，保持反应釜温度120℃、压力0.9mpa，控制转速3000r/min，连续反应25min，制得反应物b；将反应物b放入10倍的蒸馏水中搅拌，静置，沉淀，倒掉沉淀物上层物质，取沉淀物，重复操作3次，获得最终沉淀物c；
s3：将沉淀物c、玻璃纤维、瓷粉、石棉粉、石英粉、云母粉一同加入真空反应器内，加热至180℃，保持真空度-0.05mpa，转速1400r/min，真空反应35min，然后恢复至常温常压，制得反应物d；
s4：将反应物d、邻苯二甲酸、氯化石蜡、环氧大豆油、柠檬酸三丁脂、乙酰柠檬酸三丁酯、乙烯基三胺、氨乙基哌嗪ae、间苯二胺m-pda、mpd、甲醇、乙醇、乙二醇、水溶性酰胺、氯化钙、乙酰乙酰胺、黄酮醇、单羟基苯甲酸、没食子酸、乙二醛、戊二醛、水溶性硅烷、三乙醇胺、三乙烯二胺、对氯代苯甲酸一同放入搅拌器中，隔绝空气，在温度80℃、转速1200r/min、压力0.8mpa下连续搅拌2h，然后冷却至常温，真空包装、密封，制得改性高岭土防水密封胶。
实施例2
一种改性高岭土防水密封胶，一种改性高岭土防水密封胶，以重量份为单位，包括以下原料：疏水改性高岭土32份、双酚a型环氧树脂14份、软脂酸9份、epa10份、木质素酸12份、硅油12份、玻璃纤维12份、瓷粉5份、石棉粉8份、石英粉6份、云母粉6份、邻苯二甲酸3份、氯化石蜡2份、环氧大豆油1.5份、乙烯基三胺1份、氨乙基哌嗪ae1.5份、间苯二胺m-pda3份、mpd3份、水溶性酰胺1份、氯化钙3份、乙酰乙酰胺2份、黄酮醇1份、单羟基苯甲酸2份、水溶性硅烷3份、三乙醇胺1份、对氯代苯甲酸2份。
本发明还提供了一种改性高岭土防水密封胶的制备方法，包括以下步骤：
s1：将疏水改性高岭土放入旋转蒸发器中，加入70％的乙醇，在1600r/min、72℃下旋转蒸发，制取相对于水的粘稠度8.5倍的浆液；
s2：将步骤s1中的浆液移到反应釜中，混入双酚a型环氧树脂、软脂酸、epa、木质素酸、硅油得混合物a，同时加入相当于混合物a总质量1.7倍的无水乙醇，以过氧化苯甲酰作为反应交联剂，保持反应釜温度130℃、压力1.1mpa，控制转速3500r/min，连续反应28min，制得反应物b；将反应物b放入10倍的蒸馏水中搅拌，静置，沉淀，倒掉沉淀物上层物质，取沉淀物，重复操作3次，获得最终沉淀物c；
s3：将沉淀物c、玻璃纤维、瓷粉、石棉粉、石英粉、云母粉一同加入真空反应器内，加热至190℃，保持真空度-0.08mpa，转速1400r/min，真空反应40min，然后恢复至常温常压，制得反应物d；
s4：将反应物d、邻苯二甲酸、氯化石蜡、环氧大豆油、乙烯基三胺、氨乙基哌嗪ae、间苯二胺m-pda、mpd、水溶性酰胺、氯化钙、乙酰乙酰胺、黄酮醇、单羟基苯甲酸、水溶性硅烷、三乙醇胺、对氯代苯甲酸一同放入搅拌器中，隔绝空气，在温度90℃、转速1200r/min、压力0.85mpa下连续搅拌2.5h，然后冷却至常温，真空包装、密封，制得改性高岭土防水密封胶。
实施例3
一种改性高岭土防水密封胶，一种改性高岭土防水密封胶，以重量份为单位，包括以下原料：疏水改性高岭土36份、双酚a型环氧树脂16份、软脂酸13份、epa14份、木质素酸15份、硅油13份、玻璃纤维15份、瓷粉7份、石棉粉9份、石英粉7份、云母粉7份、邻苯二甲酸1.5份、氯化石蜡2份、环氧大豆油2份、柠檬酸三丁脂1.5份、乙酰柠檬酸三丁酯1.5份、乙烯基三胺1份、氨乙基哌嗪ae2份、间苯二胺m-pda2份、mpd4份、甲醇2份、乙醇3份、乙二醇1.5份、水溶性酰胺1份、氯化钙3份、乙酰乙酰胺1份、黄酮醇1.5份、单羟基苯甲酸1.2份、没食子酸2份、乙二醛1.5份、戊二醛2份、水溶性硅烷1份、三乙醇胺2份、三乙烯二胺1份、对氯代苯甲酸1份。
本发明还提供了一种改性高岭土防水密封胶的制备方法，包括以下步骤：
s1：将疏水改性高岭土放入旋转蒸发器中，加入80％的乙醇，在1600r/min、75℃下旋转蒸发，制取相对于水的粘稠度9倍的浆液；
s2：将步骤s1中的浆液移到反应釜中，混入双酚a型环氧树脂、软脂酸、epa、木质素酸、硅油得混合物a，同时加入相当于混合物a总质量2.2倍的无水乙醇，以过氧化苯甲酰作为反应交联剂，保持反应釜温度135℃、压力1.2mpa，控制转速4200r/min，连续反应30min，制得反应物b；将反应物b放入10倍的蒸馏水中搅拌，静置，沉淀，倒掉沉淀物上层物质，取沉淀物，重复操作3次，获得最终沉淀物c；
s3：将沉淀物c、玻璃纤维、瓷粉、石棉粉、石英粉、云母粉一同加入真空反应器内，加热至200℃，保持真空度-0.1mpa，转速1400r/min，真空反应45min，然后恢复至常温常压，制得反应物d；
s4：将反应物d、邻苯二甲酸、氯化石蜡、环氧大豆油、柠檬酸三丁脂、乙酰柠檬酸三丁酯、乙烯基三胺、氨乙基哌嗪ae、间苯二胺m-pda、mpd、甲醇、乙醇、乙二醇、水溶性酰胺、氯化钙、乙酰乙酰胺、黄酮醇、单羟基苯甲酸、没食子酸、乙二醛、戊二醛、水溶性硅烷、三乙醇胺、三乙烯二胺、对氯代苯甲酸一同放入搅拌器中，隔绝空气，在温度120℃、转速1200r/min、压力0.9mpa下连续搅拌3h，然后冷却至常温，真空包装、密封，制得改性高岭土防水密封胶。
实施例4
一种改性高岭土防水密封胶，一种改性高岭土防水密封胶，以重量份为单位，包括以下原料：疏水改性高岭土35份、双酚a型环氧树脂15份、软脂酸14份、epa12份、木质素酸15份、硅油13份、玻璃纤维15份、瓷粉7份、石棉粉9份、石英粉7份、云母粉7份、环氧大豆油2份、柠檬酸三丁脂1.5份、乙酰柠檬酸三丁酯1.5份、乙烯基三胺1份、氨乙基哌嗪ae2份、间苯二胺m-pda2份、mpd4份、甲醇2份、黄酮醇1.5份、戊二醛2份、水溶性硅烷1份、三乙醇胺2份、三乙烯二胺1份。
本发明还提供了一种改性高岭土防水密封胶的制备方法，包括以下步骤：
s1：将疏水改性高岭土放入旋转蒸发器中，加入80％的乙醇，在1600r/min、73℃下旋转蒸发，制取相对于水的粘稠度8倍的浆液；
s2：将步骤s1中的浆液移到反应釜中，混入双酚a型环氧树脂、软脂酸、epa、木质素酸、硅油得混合物a，同时加入相当于混合物a总质量2.2倍的无水乙醇，以过氧化苯甲酰作为反应交联剂，保持反应釜温度135℃、压力1.2mpa，控制转速4200r/min，连续反应30min，制得反应物b；将反应物b放入10倍的蒸馏水中搅拌，静置，沉淀，倒掉沉淀物上层物质，取沉淀物，重复操作3次，获得最终沉淀物c；
s3：将沉淀物c、玻璃纤维、瓷粉、石棉粉、石英粉、云母粉一同加入真空反应器内，加热至195℃，保持真空度-0.1mpa，转速1400r/min，真空反应45min，然后恢复至常温常压，制得反应物d；
s4：将反应物d、环氧大豆油、柠檬酸三丁脂、乙酰柠檬酸三丁酯、乙烯基三胺、氨乙基哌嗪ae、间苯二胺m-pda、mpd、甲醇、黄酮醇、戊二醛、水溶性硅烷、三乙醇胺、三乙烯二胺一同放入搅拌器中，隔绝空气，在温度100℃、转速1200r/min、压力0.8mpa下连续搅拌3h，然后冷却至常温，真空包装、密封，制得改性高岭土防水密封胶。
对比例1
按照实施例4的制备方法进行操作，但原料中缺少疏水改性高岭土，制备防水密封胶。
对比例2
按照实施例4的制备方法进行操作，但原料中使用高岭土替代疏水改性高岭土，制备防水密封胶。
采用公开专利申请文献“一种防水密封胶及其制备方法(申请号：201611036813.1)”中效果实施例1、2、3制备防水密封胶，以此作为对比例3、4、5。
利用本发明的实施例1、2、3、4制备改性高岭土防水密封胶，根据相关标准，分别测试实施例1、2、3、4的表干时间、胶凝时间、剪切强度、邵氏硬度、黏度等性能值，并同上述对比实施例1、2、3、4、5进行对比，结果如下表所示：
由上表可知，通过实施例1、2、3、4和对比例1、2数据可见，实施例1、2、3、4制备的改性高岭土防水密封胶的表干时间、胶凝时间、剪切强度、邵氏硬度、黏度等性能均优于对比例1、2制备的防水密封胶；同时由实施例1、2、3、4数据可见，实施例4为最优选；另外，对比例1制备的防水密封胶要优于对比例2，说明高岭土成分能提高防水密封胶各项性能。以上结果表明，含有改性高岭土的防水密封胶其各项性能要远优于不含改性高岭土成分或不含任何高岭土成分的防水密封胶，也表明了作为高级复合材料的改性高岭土具有极强的增韧、增强、增塑等功效。
由上表还可以得知，通过实施例1、2、3、4和对比例3、4、5数据可见，实施例1、2、3、4制备的改性高岭土防水密封胶的表干时间、胶凝时间、剪切强度、邵氏硬度、黏度等性能均明显优于对比例3、4、5制备的防水密封胶，说明本发明的方法制备的改性高岭土防水密封胶的表干时间、胶凝时间相较于现有技术有了明显的降低，剪切强度、邵氏硬度、黏度等性能相较于现有技术有了明显的提高，有益效果明显。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。