CN105331107A - 节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中空玻璃中使用的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条。该节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条由一定量的橡胶，发泡剂，分子筛活化粉，硫化剂和助剂组成；后经一段混炼，二段混炼，通过冷喂料挤出机中挤出成型为未硫化胶条以及通过热空气-微波联动生产线进行硫化、冷却后获得本发明的产品。本发明的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条具有较低的传热系数、突出的抗紫外线辐射性、出色的高低温适应能力、杰出的降低露点能力、优良的抗压形变能力、更强的噪音吸收能力，使用中不产生化学气雾，阻燃能力强，能显著简化中空玻璃生产工艺。

Description

节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条
技术领域
本发明涉及一种建筑用橡胶制品技述领域，具体地说是一种在中空玻璃中使用的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条。
背景技术
在建筑节能中，门窗的节能效果占有重要地位，中空玻璃已经被广泛使用，除了传统的铝间隔条系统，暖边中空玻璃系统所占市场份额逐步扩大，它通过使用LOW-E玻璃(在玻璃表面镀低辐射材料银及金属氧化物膜降低辐射)、填充惰性气体和非金属间隔条来降低热传导系数。
在现有公开文献中，非金属间隔条的材质包括非交联的丁基橡胶、多硫胶以及微孔结构的交联型三元乙丙橡胶等，并在其中填充了分子筛活化粉用于微量水汽的吸收，但都不能同时解决高效节能、应力造成中空玻璃挠曲、周边冷凝、长期使用产生化学气雾等系列问题：非交联橡胶的气体阻隔和潮气吸收效果好，但本身的结构强度低；微孔的交联型三元乙丙橡胶间隔条较好解决了结构强度的问题，但其采用的化学发泡方法不能形成完全闭孔结构，不利于气体阻隔。另外，上述间隔条主体材料由于材质自身原因，需在配方中加入大量低分子物质和其它化学组分来保证加工和装配性能，长期使用在光（紫外线）和冷热交替作用下，玻璃表面出现不可逆的化学气雾沉积，严重影响中空玻璃外观和透光效果；同时，随着建筑安全性能的要求提升，对材料阻燃要求越来越高，硅橡胶在这方面具有天然优势。同丁基胶、聚硫胶和三元乙丙胶相比，硫化硅橡胶在耐老化、抗紫外线辐射性、高低温适应能力、抗压形变能力、阻燃性能方面均有较大提高。
微球发泡系统与传统化学发泡系统相比，具有发泡孔径均匀稳定、结构单一（闭孔）、空泡压缩回弹性好、耐化学药剂稳定等特点，特别适用生产批量较大、质量稳定控制的产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效节能、消除中空玻璃挠曲应力、玻璃周边无冷凝、长期使用不产生化学气雾的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：本发明的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条，该间隔条包括下述成份及重量份数组成：橡胶100份，发泡剂1~20份，分子筛活化粉50～150份，硫化剂1~2.0份，助剂80～200份；
所述发泡剂为：UNICELL、松本微球发泡剂或Expancel；
所述分子筛活化粉为：细度2~4μm为分子筛活化粉末制品；
所述硫化剂为：作为过氧化物的双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）或/和双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）；
所述助剂为：结构控制剂和补强填充剂一种或两种任意比例的混合。
在上述成份及重量份数组成基础上，还包括加入硅橡胶着色剂1~5份。
本发明中所述的橡胶为硅橡胶或预混胶。硅橡胶为市售产品。
本发明中所述所述分子筛活化粉末制品为3A分子筛活化粉、4A分子筛活化粉、SA分子筛活化粉、13X分子筛活化粉或中空玻璃专用分子筛活化粉。本发明中所述分子筛活化粉为市售产品。
本发明中所述硫化剂为：作为过氧化物的双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）或/和双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）；为市售产品。
本发明中所述的UNICELL、松本微球发泡剂或Expancel，均为市售产品。
本发明中所述硫化剂在混合时的重量份数比例为双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）：双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）为1:0~1.2。
本发明中所述助剂主要由结构控制剂、补强填充剂构成，均为市售产品。
本发明所述的结构控制剂为：二苯基硅二醇和/或羟基硅油，所述的补强填充剂为：白碳黑、高岭土、硅藻土、陶土、钛白粉、滑石粉、碳酸钙、氧化钙和/或云母粉其中的一种、两种或两种以上任意比例的组合。均为为市售产品。
本发明中的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条制造过程中，其混炼和硫化过程与现有同行业中橡胶条制造过程相同，属于现有公知技术领域。由于本发明中的微孔橡胶中空玻璃间隔条在生产加工过程中所使用的硫化剂和助剂的配合具有多样性，为所属领域技术人员公知。
本发明节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条的制造方法可以按以下步骤进行：
该方法包括：①一段混炼：使用捏炼机或开炼机进行对硅橡胶或预混胶、分子筛活化粉、助剂的混炼；采用捏炼机时，温度控制在100~130℃,采用开炼机时,不超过50℃，时间为10~15分钟，获得母炼胶备用；
②二段混炼：采用开炼机进行对母炼胶、发泡剂和硫化剂的混炼，获得混炼胶并挤出为混炼胶胶条备用，温度控制在50℃以下，时间15~20分钟；
③将混炼胶胶条置于冷喂料挤出机中挤出成型为未硫化胶条，挤出机各段温度控制在30~70℃，由加料段至机头段逐渐提升，挤出的产品形状可以为矩形或依据设计要求确定；
④将未硫化胶条通过热空气-微波联动生产线进行硫化、冷却后获得节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条，热空气-微波联动生产线包括高温定型段、微波硫化段、热空气硫化段和冷却段组成，长度分别为3米、6米和18米，加工温度分别为220~300℃、200~240℃、200~260℃和常温，挤出速度5~15米/分；
所述节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条包括下述成份及重量份数组成：硅橡胶或预混胶100份，发泡剂1~20份，分子筛活化粉50～150份，硫化剂1~2.0份，助剂80～200份；
所述发泡剂为：UNICELL、松本微球发泡剂或Expancel；
所述分子筛活化粉为：细度2~4μm为分子筛活化粉末制品；
所述硫化剂为：作为过氧化物的双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）或/和双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）；
所述助剂为：结构控制剂或/和补强填充剂一种或两种任意比例的混合；
所述的结构控制剂为：二苯基硅二醇和/或羟基硅油，所述补强填充剂为：白碳黑、高岭土、硅藻土、陶土、钛白粉、滑石粉、碳酸钙、氧化钙和/或云母粉其中的一种、两种或两种以上任意比例的组合。
本发明节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条相比现有微孔间隔条，主体材料硅橡胶具有更好的耐候、耐光、抗压变形、高低温适应性能，大幅提高了阻燃性能；所采用的微闭孔物理发泡系统实现了产品均一稳定的微观结构，阻断了由于开孔结构造成胶条内部热量、水汽和其它低分子物质传播途径，有效降低了胶条的热传导系数和气体渗透率；使用两种硫化剂并用，解决了现有间隔条单独使用双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）时存在的虽然硫化速率较高但硫化胶的硫化程度低的问题，避免胶条出现抗压形变大、弹性恢复能力差的现象，并用不同比例的双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）之后，上述问题得到较好解决，同时可针对不同的产品应用需求（成本、使用环境、特殊的强度、回弹性等要求）做出精确调控；在配方中取消了含有低分子挥发成分配合剂，解决了长期使用和日光照射下胶条中降解、挥发出低分子物质造成中空玻璃内表面产生化学气雾的问题。分子筛在微孔结构中提高了水汽接触面积，加快对水分子的吸收，可促使中空玻璃露点快速下降。
与前述现有同类产品相比，本发明的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条具有较低的传热系数、突出的抗紫外线辐射性、出色的高低温适应能力、杰出的降低露点能力、优良的抗压形变能力、更强的噪音吸收能力，使用中不产生化学气雾，阻燃能力强，能显著简化中空玻璃生产工艺。
本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
具体实施方式
实施例1：
配料比例：硅橡胶100份、920DU120发泡剂10份、3A分子筛活化粉80份、气相法白碳黑30份、高岭土50份、滑石粉50份、钛白粉15份、双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）0.8份、羟基硅油5份、色母胶3份，共计343.8重量份。
生产工艺过程：
①一段混炼：使用捏炼机进行硅橡胶、分子筛活化粉、助剂的混炼，投料顺序为：首先投入硅橡胶、白炭黑、高岭土、滑石粉和钛白粉，混合均匀后（第10~12分钟），再投入分子筛活化粉；混炼温度控制在100~110℃，混炼总时间15~17分钟左右，胶料外观目视均匀无颗粒物时排料获得母炼胶，母炼胶自然冷却后停放24小时；
②二段混炼：使用开炼机进行母炼胶和发泡剂、色母胶、硫化剂的混炼，先将开炼机辊距调整为4~5mm，投入母炼胶，1~2分钟后胶料压合时投入发泡剂，发泡剂全部加入后捣胶八次，混合均匀后加入硫化剂，将辊距调整至0.5~1mm薄通三次，再将辊距调整至15~20mm按宽度60~70mm出胶条获得混炼胶并出条备挤出使用，过程开炼机温度控制在50℃以下，时间18~20分钟；
③连续挤出硫化设备参数设置：挤出机各段由加料段至机头段温度分别为50、50、60、65、70℃；高温定型段、微波硫化段、热空气硫化段和冷却段温度分别为240℃、200℃、200℃和常温；
④温度稳定后，将混炼胶胶条置于冷喂料挤出机中挤出成型：首先调整挤出速率至1~2米/分，待胶条出机头表面光滑外形规整后，逐渐调整挤出速率至12~13米/分，尾端冷却采用风冷方式，冷却后盘卷并密闭包装。
实施例2：
硅橡胶100份、PG20发泡剂15份、3A分子筛活化粉100份、白碳黑20份、高岭土60份、滑石粉80份、钛白粉20份、双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）0.6份、双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）0.2份、二苯基硅二醇4份、色母胶3份，共计402.8重量份。
生产工艺过程见实施例1.
实施例3：
硅橡胶100份、F100D发泡剂8份、3A分子筛活化粉60份、白碳黑70份、高岭土30份、滑石粉40份、氧化钙10份、双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）0.8份、双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）0.5份、羟基硅油5份、色母胶4份，共计328.3重量份。
生产工艺过程见实施例1.
实施例4：
硅橡胶100份、920DU40发泡剂16份、3A分子筛活化粉100份、白碳黑50份、陶土30份、滑石粉30份、碳酸钙15份、双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）1.2份、双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）0.2份、二苯基硅二醇5份、硅橡胶着色剂1份，共计348.4重量份。
生产工艺过程见实施例1.
实施例5：
硅橡胶100份、PG25H发泡剂6份、3A分子筛活化粉120份、白碳黑30份、氢氧化铝20份、滑石粉50份、云母粉15份、钛白粉10份、双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）0.7份、双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）0.8份、羟基硅油5份、色母胶3份，共计360.5重量份。
生产工艺过程见实施例1.
实施例6：
硅橡胶100份、920DU80发泡剂12份、3A分子筛活化粉100份、白碳黑50份、滑石粉50份、钛白粉25份、双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）0.5份、双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）0.6份、羟基硅油6份、色母胶3份，共计347.1重量份。
生产工艺过程见实施例1.
实施例7：
硅橡胶100份、MSH-550发泡剂15份、3A分子筛活化粉140份、白碳黑35份、氢氧化铝30份、高岭土40份、钛白粉15份、双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）1.0份、双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）0.4份、羟基硅油5份、色母胶2份，共计383.4重量份。
生产工艺过程见实施例1.
实施例8：
硅橡胶100份、PG10发泡剂15份、3A分子筛活化粉120份、白碳黑50份、高岭土60份、钛白粉20份、双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）0.4份、双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）0.4份、二苯基硅二醇6份、色母胶3份，共计374.8重量份。
生产工艺过程见实施例1.
实施例性能

Claims (10)

1.一种节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条，该间隔条包括下述成份及重量份数组成：橡胶100份，发泡剂1~20份，分子筛活化粉50～150份，硫化剂1~2.0份，助剂80～200份；
所述发泡剂为：UNICELL、松本微球发泡剂或Expancel；
所述分子筛活化粉为：细度2~4μm的分子筛活化粉末制品；
所述硫化剂为：过氧化物的双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）或/和双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）；
所述助剂为：结构控制剂和补强填充剂一种或两种以及两种以上任意比例的混合。
2.根据权利要求1所述的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条，其特征是：在上述成份及重量份数组成基础上，还包括加入色母胶1~5份。
3.根据权利要求1所述的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条，其特征是：所述橡胶为硅橡胶或预混胶。
4.根据权利要求1所述的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条，其特征是：所述分子筛活化粉末制品为3A分子筛活化粉、4A分子筛活化粉、SA分子筛活化粉、13X分子筛活化粉或中空玻璃专用分子筛活化粉。
5.根据权利要求1所述的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条，其特征是：所述硫化剂在混合时的重量份数比例为双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）：双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）为1:0~1.2。
6.根据权利要求1所述的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条，其特征是：所述的结构控制剂为：二苯基硅二醇和/或羟基硅油，所述补强填充剂为：白碳黑、高岭土、硅藻土、陶土、钛白粉、滑石粉、碳酸钙、氧化钙和/或云母粉其中的一种、两种或两种以上任意比例的组合。
7.一种节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条的生产方法，其特征是：该方法包括：①一段混炼：使用捏炼机或开炼机进行对硅橡胶或预混胶、分子筛活化粉、助剂的混炼；采用捏炼机时，温度控制在100~130℃,采用开炼机时,不超过50℃，时间为10~15分钟，获得母炼胶备用；
②二段混炼：采用开炼机进行对母炼胶、发泡剂和硫化剂的混炼，获得混炼胶并挤出为混炼胶胶条备用，温度控制在50℃以下，时间15~20分钟；
③将混炼胶胶条置于冷喂料挤出机中挤出成型为未硫化胶条，挤出机各段温度控制在30~70℃，由加料段至机头段逐渐提升，挤出的产品形状可以为矩形或依据设计要求确定；
④将未硫化胶条通过热空气-微波联动生产线进行硫化、冷却后获得节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条，热空气-微波联动生产线包括高温定型段、微波硫化段、热空气硫化段和冷却段组成，长度分别为3米、6米和18米，加工温度分别为220~300℃、200~240℃、200~260℃和常温，挤出速度5~15米/分；
所述节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条包括下述成份及重量份数组成：硅橡胶或预混胶100份，发泡剂1~20份，分子筛活化粉50～150份，硫化剂1~2.0份，助剂80～200份；
所述发泡剂为：UNICELL、松本微球发泡剂或Expancel；
所述分子筛活化粉为：细度2~4μm为分子筛活化粉末制品；
所述硫化剂为：作为过氧化物的双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）或/和双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）；
所述助剂为：结构控制剂和补强填充剂一种或两种以及两种以上任意比例的混合；
所述的结构控制剂为：二苯基硅二醇和/或羟基硅油，所述补强填充剂为：白碳黑、高岭土、硅藻土、陶土、钛白粉、滑石粉、碳酸钙、氧化钙和/或云母粉其中的一种、两种或两种以上任意比例的组合。
8.根据权利要求7所述的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条的生产方法，其特征是：在上述成份及重量份数组成基础上的一段或二段混炼中，还包括在加入色母胶1~5份。
9.根据权利要求7所述的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条的生产方法，其特征是：所述分子筛活化粉末制品为3A分子筛活化粉、4A分子筛活化粉、SA分子筛活化粉、13X分子筛活化粉或中空玻璃专用分子筛活化粉。
10.根据权利要求7所述的节能型微闭孔硅橡胶中空玻璃间隔条的生产方法，其特征是：所述硫化剂在混合时的重量份数比例为双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）：双2，4（过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)）为1:0~1.2。
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