CN102101993B - 一种水基假塑性密封胶 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水基假塑性密封胶组合物，所述组合物包括：假塑性组分，所述假塑性组分的含量为10.52～16.92重量份，水82.38±30重量份；保湿剂3.3±2重量份消泡剂0.2±0.1重量份；杀菌剂0.4±0.1重量份；其中所述假塑性组分由成膜聚合物和增稠剂组成，且所述成膜聚合物与增稠剂的配比为(10～16)∶(0.52～0.92)；且所述成膜聚合物为苯乙烯改性水溶性丙烯酸树脂；所述树脂的数均分子量为7000-12000。

Description

一种水基假塑性密封胶

技术领域

本发明涉及一种密封胶，具体地涉及一种水基假塑性密封胶。

背景技术

密封胶，是一种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。用来填充构型间隙，以起到密封作用的胶黏剂。具有防止泄露，防水及隔音、隔热等作用。一般的密封胶含有热固性树脂如环氧树脂，固化剂，固化促进剂和填充剂等，要求加热固化。另外，密封胶有单组份、双组份和多组分密封胶之分，固化速度快。这些都给生产造成了不便。作为可擦油墨铜管与尾塞的密封材料，为满足生产需要，要求密封胶水不干或干燥比较慢，但同时又能达到密封的效果。

综上所述，本领域缺乏一种不使用有机溶剂，同时密封效果比较好的水基假塑性密封胶。

因此，本领域迫切需要开发一种不使用有机溶剂，无毒害或易燃危险，在卫生保健上是安全的；不必回收溶剂，成本较低；低固高粘，充填性能好；具有显著的假塑性，易于灌装和泵送，同时胶水表面张力高，防流挂性能好；另外有较长的胶膜干燥时间，便于生产操作的水基假塑性密封胶。

发明内容

本发明的目的在于获得一种不使用有机溶剂，无毒害或易燃危险，在卫生保健上是安全的；不必回收溶剂，成本较低；低固高粘，充填性能好；具有显著的假塑性，易于灌装和泵送，同时胶水表面张力高，防流挂性能好；另外有较长的胶膜干燥时间，便于生产操作的水基假塑性密封胶。

在本发明的第一方面，提供了水基假塑性密封胶组合物，所述组合物包括：

假塑性组分，  所述假塑性组分的含量为10.52～16.92重量份，

水            82.38±30重量份；

保湿剂        3.3±2重量份

消泡剂        0.2±0.1重量份；

杀菌剂        0.4±0.1重量份；

其中所述假塑性组分由成膜聚合物和增稠剂组成，且所述成膜聚合物与增稠剂的配比为(10～16)∶(0.52～0.92)；且所述成膜聚合物为水溶性苯乙烯改性丙烯酸树脂；所述树脂的数均分子量为7000-12000。

在本发明的一个具体实施方式中，所述水溶性苯乙烯改性丙烯酸树脂的分子量为9000-10000。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的增稠剂为黄原胶、聚丙烯酸钠、淀粉、糊精、甲基纤维素、羧甲基纤维素的一种或多种。

在本发明的一个具体实施方式中，所述增稠剂为黄原胶、聚丙烯酸钠或其组合。

在本发明的一个具体实施方式中，所述聚丙烯酸钠分子量≥300万。

在本发明的一个具体实施方式中，所述保湿剂选自丙二醇、甘油、聚乙二醇、PEG或其组合物.

在本发明的一个具体实施方式中，所述保湿剂采用丙二醇。

本发明的第二方面提供一种本发明所述的组合物得到的水基假塑性密封胶。

本发明的第三方面提供一种本发明所述的水基假塑性密封胶的制备方法，所述方法包括：

将权利要求1所述的组分充分混合，得到所述水基假塑性密封胶。

在本发明的一个具体实施方式中，包括如下步骤：

将所述成膜聚合物和增稠剂混合得到假塑性成分；

将所述假塑性成分与其他组分混合，得到所述水基假塑性密封胶。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了一种不使用有机溶剂，同时密封效果比较好的水基假塑性密封胶。在此基础上完成了本发明。

本发明的构思如下：

本胶水采用一种水性有机聚合物作为成膜材料，同时配合使用其它助剂如增稠剂、消泡剂、杀菌剂等。此密封胶系可擦油墨铜管与尾塞的密封材料。本产品的优点是：不使用有机溶剂，无毒害或易燃危险，在卫生保健上是安全的；不必回收溶剂，成本较低。低固高粘，充填性能好。胶水具有显著的假塑性，易于灌装和泵送，同时胶水表面张力高，防流挂性能好。另外，胶水有较长的胶膜干燥时间，便于生产操作。

以下对本发明的各个方面进行详述：

假塑性组分

所述假塑性组分由成膜聚合物和增稠剂组成，且所述成膜聚合物与增稠剂的配比为(10～16)∶(0.52～0.92)；且所述成膜聚合物为水溶性苯乙烯改性丙烯酸树脂；所述树脂的数均分子量为7000-12000。

所述成膜材料(或成膜聚合物)采用水溶性苯乙烯改性丙烯酸树脂。丙烯酸树脂具有优异的粘接性、耐光性、耐候性、耐化学药品性，同时有良好的相容性，使用温度范围宽，经得起冻融和耐热的考验。

丙烯酸树脂的数均分子量为7000-12000，分子量太大，树脂在水中不能很好的溶解甚至不溶解，分子量太小，则达不到需要的粘结和密封性能。优选9000-10000。

体系中增稠剂采用黄原胶、聚丙烯酸钠、淀粉、糊精、甲基纤维素、羧甲基纤维素等的一种或多种。优选黄原胶和聚丙烯酸钠。

黄原胶(Xamthan Gum)别名汉生胶，又称单细胞多糖。它是由甘兰黑腐病黄单细胞菌(Xanthomonas Campestris)以碳水化合物为主要原料，经发酵、分离提纯后得到的一种微生物高分子酸性胞外杂多糖。黄原胶的外观为淡褐黄色粉末状固体，亲水性很强，没有任何的毒副作用，美国FDA于1969年批准可将其作为不限量的食品添加剂，1980年，欧洲经济共同体也批准将其作为食品乳化剂和稳定剂。

采用黄原胶的优点在于：

1)黄原胶无毒，具有很好的安全性。

2)黄原胶具有典型的流变特征。随着剪切速率增加，因胶状网络遭到破坏，导致粘度降低，胶液变稀，但一旦剪切力消失，粘度又可恢复，因而使黄原胶具有良好的控制最终产品流变性的性能，产品具有良好的泵送和加工性能。利用这种特征在需要添加增稠剂的的液体中加入黄原胶，不仅液体在输送过程中容易流动，而且静止后又能恢复到所需要的粘度。但是这种假塑性与成膜组合物配合后有可能达不到良好的密封效果，而本发明人将其与成膜聚合物共同组成假塑性组分可以达到假塑性和密封性同时达到平衡的效果。

3)低浓度的高粘性

含2-3％黄原胶的液体，其粘度高达3-7pa.s。黄原胶的高粘性使其具有广阔的应用前景。

4)黄原胶对产品具有良好的保水作用。

5)与大多数的合成、天然增稠剂如澡胶酸钠、淀粉等具有相容性。

聚丙烯酸钠是可易溶于水的高分子化合物，可作为增稠剂广泛地用于需要提高水溶液粘度的场合。同时，聚丙烯酸浓溶液是触变性的，即粘度经连续剪切就会降低。我们选用的聚丙烯酸钠分子量≥300万。

聚丙烯酸钠在本产品的应用除了利用它的增稠触变性能、粘结性能外，还利用其成膜性能等。丙烯酸聚合物具有很好的成膜性，所形成的膜具有很好的弹性、坚韧性、透明性、光泽、不变色等性能。所以，水溶性丙烯酸聚合物可作为暂时性粘结剂，这种粘结在潮湿时有效，本身无色，不会影响成品颜色。同时，与水溶性苯乙烯改性丙烯酸树脂的配合也可以。

溶剂

胶水所用的溶剂为纯水。水的表面张力高，对铜管表面的浸润性能差，胶水不易流挂。并且干燥速度慢，满足较长的连续涂胶生产线需要。

消泡剂

在水基胶黏剂制造过程中，往往会产生很多气泡，这对生产和使用造成不便和障碍，故需要添加消泡剂来防止发泡或泡沫一旦形成即予以破坏。

保湿剂

生产需要，为了使胶膜有较长的干燥时间，添加必须的保湿剂，如丙二醇、甘油、聚乙二醇、PEG等，但由于丙二醇使体系具有更好的抗冻性能，优先选用丙二醇。

杀菌剂

由于胶水中含有大量的水性聚合物，极易长菌和发霉，为了胶水的正常使用，必须添加合适的杀菌剂。

本发明的防腐防霉剂选自PX、Rocima623、Kathon LXE、Proxel XL2、苯并三氮唑或其组合。优选地，选自PX、Kathon LXE、苯并三氮唑或其组合。上述防腐防霉剂均为市售可得的产品，例如，所述Roc ima623、Kathon LXE可购自罗门哈斯公司，所述Proxel XL2购自英国联合胶体有限公司。

如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。

除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

实施例1

S-90(S-90代表分子量在9000左右，购自韩国的韩华公司)  13重量份；

水            82.38重量份；

丙二醇        3.3重量份

黄原胶        0.72重量份；

有机硅消泡剂  0.2重量份；

PX型杀菌剂    0.4重量份。

将水溶性树脂投入水中，在搅拌下加热至70-80℃使其溶解，同时投放消泡剂，待溶解完成后冷却至60℃以下，边搅拌边加入已事先溶解好的增稠剂，最后投入保湿剂、杀菌剂等助剂成分，均匀混合后出料，通过120目筛网过滤即得所需密封胶水。

性能见性能实施例。

实施例2

S-90            15重量份；

水              82.38重量份；

丙二醇          3.3重量份

黄原胶          0.52重量份；

有机硅消泡剂    0.2重量份；

Rocima623       0.4重量份。

制备方法同实施例1。

实施例3

S-70(S-70代表分子量在7000左右，购自韩国的韩华公司)  13重量份；

水            82.38重量份；

丙二醇        3.3重量份

黄原胶        0.92重量份；

有机硅消泡剂  0.2重量份；

Kathon LXE    0.4重量份。

制备方法同实施例1。

实施例4

S-90              16重量份；

水                82.38重量份；

丙二醇            3.3重量份

聚丙烯酸钠(MW≥300万)    0.92重量份；

有机硅消泡剂      0.2重量份；

Proxel XL2        0.4重量份。

制备方法同实施例1。

性能实施例

密封胶最主要的功能就是能够很好的完成填充构型间隙达到密封的效果。低固是成本需要，高粘、假塑性、表面张力高都是为了有更好的密封性能。同时需要克服现有技术的溶剂型密封胶中，由于溶剂的挥发速度较快，不能达到生产需要的问题。

通过测试实施例1～4，得到如下要求为合格：

(1)假塑性要求：胶水粘度10000±2000mpa.s，同时表面张力80-95d/cm。在外加剪切力消除的情况下仍然回复到上述范围。

粘度的测定采用NDJ-1旋转粘度计(4#转子，30转/分)，测试结果在10000±2000mpa.s。

本发明的“假塑性”要求在剪切变稀，施加力后粘度下降，这便于使用过程中的灌装，但外力一消失，粘度即会恢复的能力。这样胶水不会顺着铜壁继续流淌，既不会污染铜管中的墨水，也保证了胶水在构型间隙的密封性能。(2)密封性检测：将其应用于可擦油墨铜管与尾塞的间隙，保存于60±2℃烘箱，一周后笔芯可以正常写出，达到了密封效果。

表面张力还可以提供防流挂性能。

(3)充填性能好；使用本配方配制的密封胶水固含量为15±3％。达到本发明“低固高粘”的要求。

(4)防流挂性能：用JZHY-180界面张力仪测试密封胶水表面张力的结果为80-95d/cm，高于水的表面张力。使得胶水对铜管表面的浸润性能差，胶水不易流挂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种水基假塑性密封胶组合物，其特征在于，所述组合物由以下组分组成：

假塑性组分，   所述假塑性组分的含量为10.52～16.92重量份，

水        82.38±30重量份；

保湿剂      3.3±2重量份

消泡剂      0.2±0.1重量份；

杀菌剂      0.4±0.1重量份；

其中所述假塑性组分由成膜聚合物和增稠剂组成，且所述成膜聚合物与增稠剂的配比为(10～16):(0.52～0.92)；且所述成膜聚合物为水溶性苯乙烯改性丙烯酸树脂；所述树脂的数均分子量为7000-12000；

所述的增稠剂为黄原胶、聚丙烯酸钠的一种或多种。

2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述水溶性苯乙烯改性丙烯酸树脂的分子量为9000-10000。

3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚丙烯酸钠分子量≥300万。

4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述保湿剂选自丙二醇、甘油、聚乙二醇或其组合物。

5.如权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述保湿剂采用丙二醇。

6.一种如权利要求1所述的组合物得到的水基假塑性密封胶。

7.一种如权利要求1所述的水基假塑性密封胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将权利要求1所述的组分充分混合，得到所述水基假塑性密封胶。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述成膜聚合物和增稠剂混合得到假塑性成分；

将所述假塑性成分与其他组分混合，得到所述水基假塑性密封胶。