CN102702540B - 一种聚硫密封胶的增塑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚硫密封胶的增塑方法，通过加入聚硫改性剂来控制聚硫密封胶的固化交联度，从而调节密封胶硬度，实现增塑目的。聚硫改性剂的合成：将液体聚硫橡胶和环氧氯丙烷在三乙醇胺催化作用下，氮气保护中，加热反应制得。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚硫密封胶的增塑方法，属于密封胶技术领域。
背景技术
端巯基的低分子量液体聚硫橡胶，分子量一般为1000～7000，可以通过金属氧化物或是金属的氧化性盐固化。固化后的聚硫密封低温性能优异，耐水性好，耐紫外及耐候性优异，且特别耐油，工艺操作方便，主要作为密封材料使用。本文所指的液体聚硫橡胶主要是日本东丽公司生产的Thiokol LP系列（LP2、LP3、LP31，LP55等）、泰兴阿克苏诺贝尔硫胶公司生产的G系列（G21、G131等）或中国锦西化工研究院生产的JLY系列（JLY121、JLY124等）系列液体聚硫橡胶。文献（Usmani AM,Polym-Plast.Technol.Eng.,1982,19(2):165）报道了聚硫密封胶配方的基本组成，指出酯类化合物是一种常用的增塑剂，其基本作用是改善聚硫胶的密封性能及降低模量；固化剂组份中使用二丁酯类化合物，其作用是与二氧化锰等金属氧化物混合成膏状（糊状），使固化剂易于保存并有利于反应。发明专利01144409.6公开了一种双组分的聚硫防水密封胶，其特征之一是A组份中含有增塑剂，包括己二酸二丁酯、马来酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯等酯类化合物。
上述酯类化合物增塑剂，通过共混加入到聚硫橡胶中，与聚硫橡胶无化学交联作用，且其分子结构不同类于聚硫橡胶的分子链结构，因此在聚硫密封胶长期使用过程中，增塑剂存在逐渐迁移、析出可能，导致密封胶逐渐变硬；且酯类化合物的分子量较小，具有挥发性，从而污染环境；另外，增塑剂在调节密封胶硬度、降低模量同时，会降低聚硫密封胶的拉伸强度。
本发明的内容
本发明目的是提供一种聚硫密封胶的增塑方法，在有效增塑前提下，密封胶的力学性能还有所提高。
本发明聚硫密封胶的增塑方法，是通过加入一种聚硫改性剂来控制聚硫密封胶的固化交联度，从而调节密封胶硬度，实现增塑目的。将液体聚硫橡胶、碳黑、滑石粉、气相二氧化硅和聚硫改性剂作为聚硫密封胶的A组分，聚硫改性剂加入量是聚硫密封胶A组份的0.5%～5%（重量百分比）；二氧化锰、邻苯二甲酸二丁酯、促进剂D作为聚硫密封胶的B组分；聚硫密封胶A、B组分通过搅拌混合均匀即可。
聚硫改性剂由液体聚硫橡胶与环氧氯丙烷反应得到，其中液体聚硫橡胶的两端巯基全部或部分参与反应，但巯基至少被反应掉一半以上。改性剂合成步骤如下：将数均分子量500~10000液体聚硫橡胶100重量份、环氧氯丙烷1～20重量份加入到反应瓶中，三乙醇胺0.005-1重量份作催化剂，脱气后充氮气保护，加热至80±20°C，搅拌反应8~50小时以上，当监测反应物的巯基含量降到0.5%以下时，或红外光谱检测到巯基吸收峰强度不再变化时，停止加热，冷却得到粘稠液体即为聚硫改性剂。
聚硫改性剂是一种特殊液体聚硫橡胶，本发明通过控制其部分端基官能团的反应活性，起到控制聚硫密封胶固化交联度，实现增塑的目的.
本发明与通用酯类增塑途径相比，具有以下优点：（1）聚硫改性剂是一种具有聚硫分子结构的齐聚物，与聚硫橡胶完全相容，因此在长期使用过程中，不会因增塑剂析出而导致密封胶逐渐变硬；（2）改性剂的分子量较大(500～10000），远大于通用的酯类增塑剂，其挥发性大幅度降低，与环境友好；（3）聚硫改性剂分子结构中的羟基与氯基，都是强极性基团，增加了与聚硫分子链及填料的相互作用，使密封胶拉伸强度增加20%以上，拉断伸长率提高30%以上。
本发明的具体实施例
聚硫改性剂的合成：（1）将2500分子量的液体聚硫橡胶100重量份、环氧氯丙烷8重量份加入反应瓶中，三乙醇胺0.02重量份催化剂，油浴加热至80°C，搅拌反应48小时，冷却得到聚硫改性剂A；（2）将1000分子量的液体聚硫橡胶100重量份，环氧氯丙烷18重量份加入反应瓶中，三乙醇胺0.04重量份催化剂，油浴加热至100°C，搅拌反应48小时，冷却得到聚硫改性剂B；（3）将1000分子量液体聚硫橡胶50重量份、4000分子量的液体聚硫橡胶50重量份、环氧氯丙烷13重量份加入反应瓶中，三乙醇胺0.03重量份催化剂，油浴加热至100°C，搅拌反应48小时，冷却得到聚硫改性剂C。
聚硫密封胶的增塑：将聚硫改性剂加入到密封胶A组分中，聚硫改性剂A、B或／和C用量为密封胶A组份的0.5%～5%（重量百分比）。聚硫密封胶A、B组分通过搅拌混合均匀即可。
聚硫密封胶室温固化7天后，其基本物理性能测试结果见表1。其中密封胶1是未增塑的聚硫密封胶，邵氏A硬度是68；而密封胶2、3、4、5是经过增塑的，其邵氏A硬度是66～54；增塑后的密封胶2、3、4或5与未增塑的密封胶1相比，拉伸强度提高20%以上，拉断伸长率提高40%-85%。
表1增塑前后的聚硫密封胶基本物理性能
Claims (1)
1.一种聚硫密封胶的增塑方法，将液体聚硫橡胶、碳黑、滑石粉、气相二氧化硅作为聚硫密封胶的A组分，二氧化锰、邻苯二甲酸二丁酯、促进剂D作为聚硫密封胶的B组分，其特征是加入聚硫改性剂作为聚硫密封胶的A组分，聚硫改性剂加入量是聚硫密封胶A组份的0.5%～5%（重量百分比）；聚硫改性剂是由数均分子量为500～10000液体聚硫橡胶100重量份、环氧氯丙烷1～20重量份，三乙醇胺0.005-1重量份作催化剂加热至80±20°C，搅拌反应8～50小时反应得到的。
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