一种轻量化车身用密封胶及其制备方法与流程

本技术涉及密封胶，尤其是涉及一种轻量化车身用密封胶及其制备方法。

背景技术：

1、密封胶是一种用来填充空洞、接缝的材料，在汽车制造领域，主要用于挡风玻璃、车灯、门窗、车载天窗、汽车内饰等部件的粘接和密封，起到防水、防尘、隔音等作用。

2、随着人们节能减排环保意识的提升，减重成为汽车的重要发展方向。在汽车轻量化趋势下车用密封条密度需要降低，同时密封胶还需具有良好的弹性和柔韧性、优异的耐撕裂强度、耐热、耐水及耐化学性能。

3、目前市场所用到的密封胶以硅酮和聚氨酯为主。硅酮密封胶的耐老化性能优异，但其机械性能及抗污染性差，对基材的粘接强度较低；聚氨酯密封胶具有弹性好、耐低温、耐磨、对基材界面黏附性好等优点，但其耐候性及耐热性不是很好，而且由于聚氨酯密封胶含有聚酯或聚醚的极性，因此耐水性不好。

4、总之，现有的密封胶主链含有-c-o-c-醚键结构，决定了这类密封胶的耐水性及耐高温性能较差，与水长时间接触后或承受高温后密封胶的性能下降明显。

技术实现思路

1、为了克服现有密封胶存在耐水性及耐高温后性能较差的问题，本技术提供了一种轻量化车身用密封胶及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种轻量化车身用密封胶，采用如下的技术方案：

3、一种轻量化车身用密封胶，以重量份数计，包括以下组分：

4、硅烷改性聚合物140-180份；

5、增塑剂60-90份；

6、填料250-350份；

7、触变剂4-10份；

8、抗紫外剂0.5-3份；

9、光稳定剂0.5-3份；

10、热稳定剂0.5-3份；

11、除水剂3-10份；

12、硅烷偶联剂3-8份；

13、固化剂1-3份；

14、所述填料包括20-40份的有机膨润土、20-40份的氧化锌、20-50份氢氧化铝及190-220份的填料a；

15、所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷或者乙烯基三乙氧基硅烷；

16、所述热稳定剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂中至少一种。

17、通过采用上述技术方案，氧化锌及氢氧化铝可以与氢离子结合，减少氢离子数量，有机膨润土可以吸附水分子，进而减少水与醚键接触，进而减少醚键与水接触并在氢离子的催化下会发生水解的可能，进而增强密封胶的耐水解性能；热稳定剂具有捕获活性自由基的能力，减少-c-o-c-醚键的老化断裂；本技术中采用氧化锌、氢氧化铝、有机膨润土、除水剂及热稳定剂配伍使用，氧化锌及氢氧化铝减少密封胶中的氢离子，有机膨润土减少密封胶中水，使得热稳定剂更稳定和/或热稳定剂捕获自由的活性基团更稳定，进一步增强密封胶的热稳定性，从而使得密封胶具有优异的耐水性及热稳定性能。

18、优选的，所述填料a包括30-60重量份的石棉纤维及160重量份的填料b，所述填料b为碳酸钙、粘土、滑石粉、炭黑中的一种或几种。

19、通过采用上述技术方案，在密封胶中的填料中选用密度较小的石棉纤维进一步使得车用密封胶轻量化，同时增强密封胶的耐高温性能、隔热性能及机械强度；进一步，石棉纤维具有优异的吸水性能，可减少密封胶中的水份；更进一步，石棉纤维具有较高的长径比，在密封胶受热的情况下较容易将密封胶内部的湿气排出，进而减少密封胶中的水份含量，进而增强密封胶的耐水解性能、机械强度及耐热性能。

20、优选的，所述填料b为质量比为2：(0.5-4)：2的碳酸钙、滑石粉及炭黑。

21、通过采用上述技术方案，优选组分b的成分，采用碳酸钙、滑石粉及炭黑配伍使用，炭黑及碳酸钙起增韧补强作用，滑石粉起润滑作用，进而调整密封胶的原料之间的分散性，增强各原料的效能及原料之间的协同效应；本技术中通过采用填料b为质量比为2：(0.5-4)：2的碳酸钙、滑石粉及炭黑配伍使用，进一步增强密封胶的耐水解性能、机械强度及耐热性能。

22、优选的，所述硅烷改性聚合物为硅烷基封端的聚醚聚合物或硅烷改性聚氨酯聚合物。

23、通过采用上述技术方案，优选硅烷改性聚醚密封胶及硅烷改性聚氨酯聚合物密封胶，对各种基材具有优异的粘附效果。

24、进一步，优选硅烷改性聚氨酯聚合物，硅烷改性聚氨酯聚合物具有软段及硬段，硬段赋予硅烷改性聚氨酯聚合物优异的机械强度。

25、由于石棉纤维的长度较短，比较脆硬，容易折断，本技术中选用的硅烷改性聚氨酯聚合物协同密封胶中的网络结构在密封胶中起骨架支撑作用，对石棉纤维有较好的保护效果，进而使得石棉纤维发挥更好的补强功能及提高密封胶的耐热性能及耐水性能。

26、优选的，所述硅烷基封端的聚醚聚合物为kaneka公司的s203h、s303h、sax260、sax750；硅烷改性聚氨酯聚合物为agc株式会社的sx3430e、sx6735d、s888e、stp-e15、stp-e35；迈图公司spur+*1015、spur+*1012、spur+*3030、spur+*3040中的一种。

27、通过采用上述技术方案，优选硅烷改性聚醚密封胶及硅烷改性聚氨酯聚合物密封胶的牌号及厂商，硅烷改性聚合物性能较稳定且与其他原料有较好的配伍效果，进而增强密封胶的耐水解性能、机械强度及耐热性能。

28、优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物和聚醚多元醇中至少一种；触变剂为聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、白炭黑中至少一种。

29、通过采用上述技术方案，增塑剂提高密封胶的柔韧性；触变剂使得密封胶具有不拉丝、不流淌和触变性等性能，具有良好的施工性能。

30、优选的，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；所述抗紫外剂为苯并三唑类抗紫外剂。

31、通过采用上述技术方案，光稳定剂及抗紫外剂配伍使用，减少光对密封胶的老化，进而提升密封胶的耐候性。

32、优选的，所述固化剂为螯合锡催化剂。

33、通过采用上述技术方案，螯合锡催化剂促进密封胶的原料发生交联；同时对多种基材有良好的粘结性及具有一定的除水能力，螯合锡催化剂与氧化锌、氢氧化铝、有机膨润土、除水剂及热稳定剂配伍使用，进一步提升密封胶的耐水性及热稳定性能。

34、优选的，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯氨基-硅烷、三氨基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三甲氧基硅烷和γ-脲丙基三已氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷中的一种。

35、通过采用上述技术方案，采用硅烷偶联剂提高密封胶的湿态的粘合力及提高填料的分散性，进一步增强密封胶的机械强度、耐水性能及耐热性能

36、第二方面，本技术提供一种制备本技术的轻量化车身用密封胶的制备方法。

37、一种制备轻量化车身用密封胶的制备方法，包括以下步骤：

38、将硅烷改性聚合物、增塑剂、填料、触变剂、抗紫外剂、光稳定剂及热稳定剂在真空度不低于980mbar，搅拌速度600-800rpm/min条件下进行混合；

39、然后加热到110-130℃，在真空度不低于980mbar，搅拌速度300-600rpm/min的条件下脱水120-140min；

40、接着降温至40-45℃，加除水剂，在转速为250-300rpm/min的条件下搅拌20-30min；加入硅烷偶联剂，在转速为250-300rpm/min的条件下搅拌25-35min；加入固化剂，在真空度不低于980mbar，转速为250-300rpm/min的条件下搅拌25-35min后制备得到轻量化车身用密封胶。

41、通过采用上述技术方案，有效的脱除密封的胶原料中的水份，并且使得密封胶中的原料分散性良好，使得制备得到的密封胶具有优异的机械性能、耐热性能及耐水性能。

42、综上所述，本技术具有如下有益效果：

43、1、在密封胶的原料中采用氧化锌、氢氧化铝、有机膨润土、除水剂及热稳定剂配伍使用，减弱了密封胶中醚键水解发生的条件，使得热稳定剂和/或热稳定剂捕获自由的活性基团更稳定，进而增强密封胶的热稳定性及耐水性。

44、2、在填料中采用石棉纤维，密度较少的石棉纤维进一步使得车用密封胶轻量化，同时增强密封胶的耐高温性能、隔热性能及机械强度；进一步，石棉纤维吸附密封胶中的水份，且具有较高的长径比石棉纤维在密封胶更容易将密封胶内部的湿气排出，进而减少密封胶中的水份含量，进而增强密封胶的耐水解性能、机械强度及耐热性能。

45、3、优选硅烷改性聚合物为硅烷改性聚氨酯聚合物，硅烷改性聚氨酯聚合物不仅对各种基材具有优异的粘附效果，而且硅烷改性聚氨酯聚合物中的硬段配伍密封胶固化后形成网状结构，减弱石棉纤维受到的作用力，使得密封胶中的石棉纤维较好的保存了长径比，进而增强密封胶的耐热性能、耐水性能及机械强度。