CN106281126A - 中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶及其密封方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及密封胶技术领域，具体公开了一种中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶及其密封方法。本发明的改性白石墨烯复合丁基密封胶包括：基胶和助剂；所述的基胶包括重量份数为20～60份的丁基橡胶和30‑70份的聚异丁烯；所述的助剂包括重量份数为：5～30份增粘剂，5～20份软化剂，0.1～10份硅烷偶联剂，0.01～5份改性白石墨烯，10～50份补强填料，0.01～5份防老剂；所述的丁基橡胶的门尼粘度为20～80；所述的聚异丁烯数均分子量为10000～80000。本发明改性白石墨烯复合丁基橡胶且非常适用于热熔胶挤出机操作，绿色环保，具有永久塑性及较高的适用价值，用于中空玻璃密封性能得到进一步增强。
Description
技术领域
本发明涉及密封胶技术领域，具体涉及一种中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶及其密封方法。
背景技术
随着国家对节能材料的日趋重视以及人们环境意识的日益增强，中空玻璃在建材市场上的应用越来越广泛，同时对其质量的要求也就越来越高。中空玻璃密封胶是决定中空玻璃质量性能的主要因素，中空玻璃隔热、隔音、防霜雾性能是通过其内部一层密封、干燥的空气层来实现的。因此，选用中空玻璃密封胶最重要的指标之一是密封材料对气体透过性和水汽透过率的高低。无论是传统的槽铝型中空玻璃还是新型复合胶条中空玻璃，其密封胶的选择和使用是最重要的一个环节。
目前市场上中空玻璃是通过双道密封来实现的。它的内层密封胶通常采用非硫化的热塑性的丁基密封胶材料，其特点是具有极低的透气率，因而在隔离玻璃内外气体交流时，保持了内部空气的干燥，但其粘合力和强度不能达到所需的要求，也就不能达到完全密封，因此必须由第二道密封材料来保证。市场上普遍采用的是聚硫密封胶或硅酮密封胶作为中空玻璃的第二道密封材料，这种材料既可与内层密封胶有良好的搭配，又可与所接触的玻璃、金属框架有良好的相容性，并且具有一定的强度、弹性以及良好的老化性能。但由于硅酮密封胶的气密性差及聚硫密封胶与玻璃的粘接性不强等缺陷，致使第一道丁基密封胶承受巨大考验，丁基密封胶对气体、水汽透过性如若得不到进一步有效加强，随着时间推移，水汽就容易透过密封胶层向中空玻璃中空层渗透扩散，导致玻璃表面出现结霜发雾现象，影响中空玻璃的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶及其密封方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶，包括：基胶和助剂；
所述的基胶包括重量份数为20～60份的丁基橡胶和30-70份的聚异丁烯；
所述的助剂包括重量份数为：5～30份增粘剂，5～20份软化剂，0.1～10份硅烷偶联剂，0.01～5份改性白石墨烯，10～50份补强填料，0.01～5份防老剂；
所述的丁基橡胶的门尼粘度为20～80，混炼加工效果最优；
所述的聚异丁烯数均分子量为10000～80000，中分子量适合于作为密封材料的基体，密封和粘结效果最优。
作为优选的，所述的基胶包括重量份数为：30～50份丁基橡胶和40～60份聚异丁烯；
所述的助剂包括重量份数为：5～20份增粘剂，5～10份软化剂，0.5～5份硅烷偶联剂，0.01～2份改性白石墨烯，10～40份补强填料，0.01～3份防老剂。
作为优选的，所述丁基橡胶的门尼粘度选为50；所述聚异丁烯数均分子量为20000。
作为优选的，所述增粘剂为古马隆树脂、环氧树脂、松香中的一种；
所述软化剂为凡士林；
所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中的一种；
所述补强填料为滑石粉、轻质碳酸钙、炭黑中的一种；
所述防老剂为防老剂D、防老剂124、防老剂NBC中的一种。
一种中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶的密封方法，包括：
步骤1)白石墨烯改性：1-10层的白石墨烯用质量百分含量为0.1％的表面活性剂浸泡24小时，经离心、真空干燥后得改性白石墨烯粉体；
步骤2)基胶的混炼：按重量份数分别称取丁基橡胶和聚异丁烯在真空捏合机中，经90～150℃下混炼30～150min后得到均匀的基胶组份；
步骤3)改性白石墨烯复合丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取一定量的增粘剂、软化剂、硅烷偶联剂、改性白石墨烯粉体、补强填料和防老剂加入到混炼后的基胶中，于真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经90～150℃下混合搅拌30～120min后得到中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶；
步骤4)将步骤3)制备的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为100～150℃，即可达预期的密封效果。
作为优选的，步骤1)中所述的表面活性剂为长链路易斯碱、长链路易斯酸、磺酸化物、季胺化物、非离子型表面活性剂。
作为进一步优选的，所述长链路易斯碱为油胺等；所述长链路易斯酸为长链硼烷等；所述磺酸化物为十二烷基苯磺酸钠等；所述季胺化物为溴化十六烷基吡啶等；所述非离子型表面活性剂为聚环氧乙烷烷基醇酰胺等。
作为优选的，步骤2)中所述基胶组份混炼温度为100～140℃，混炼时间为60～120min；步骤4)中所述热熔胶挤出机挤出温度控制为110～140℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
选用1～10层改性白石墨烯作为丁基密封胶的改性微粒，片层排列紧凑、均匀，且阻挡片层数目较多，水汽在丁基密封胶中绕行，路径变长，少量添加就能很好的阻挡水汽通过，有效增加丁基胶的气密性；同时少量添加经表面活性剂处理的白石墨烯即可达到与基体良好的润湿性，起到了补强效果，提高了丁基橡胶的粘结强度。
本发明进一步增强了中空玻璃用第一道丁基密封胶对气体和水汽的阻隔性能，有效避免了中空玻璃在较长时间使用后出现的结霜发雾现象，延长了中空玻璃的使用寿命，且非常适用于热熔胶挤出机操作，绿色环保，具有永久塑性和较高的适用价值。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
步骤1)白石墨烯改性：选用1～10层的白石墨烯，用0.1％油胺水溶液浸泡24小时，经离心、真空干燥后得到白石墨烯改性粉体；
步骤2)基胶的混炼：按重量份数分别称取50份丁基橡胶和50份聚异丁烯在真空捏合机中，经110℃混炼120min后得到均匀的基胶组份；
步骤3)改性白石墨烯复合丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取10份古马隆树脂、5份凡士林、1份硅烷偶联剂KH-550、0.1份改性白石墨烯粉体、40份轻质碳酸钙和0.5份防老剂D加入到步骤2)的真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经110℃下混合搅拌90min后得到中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶；
步骤4)将步骤3)制备的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为110℃，即可达到进一步密封效果。
实施例2
步骤1)白石墨烯改性：选用1～10层的白石墨烯，用0.1％油胺水溶液浸泡24小时，经离心、真空干燥后得到白石墨烯改性粉体；
步骤2)基胶的混炼：按重量份数分别称取50份丁基橡胶和50份聚异丁烯在真空捏合机中，经110℃混炼120min后得到均匀的基胶组份；
步骤3)改性白石墨烯复合丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取10份古马隆树脂、5份凡士林、1.5份硅烷偶联剂KH-550、0.5份改性白石墨烯粉体、30份轻质碳酸钙和1份防老剂D加入到步骤2)的真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经110℃下混合搅拌90min后得到中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶；
步骤4)将步骤3)制备的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为110℃，即可达到进一步密封效果。
实施例3
步骤1)白石墨烯改性：选用1～10层的白石墨烯，用0.1％油胺水溶液浸泡24小时，经离心、真空干燥后得到白石墨烯改性粉体；
步骤2)基胶的混炼：按重量份数分别称取50份丁基橡胶和50份聚异丁烯在真空捏合机中，经110℃混炼120min后得到均匀的基胶组份；
步骤3)改性白石墨烯复合丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取10份古马隆树脂、5份凡士林、3份硅烷偶联剂KH-550、1份改性白石墨烯粉体、25份轻质碳酸钙和1.5份防老剂D加入到步骤2)的真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经110℃下混合搅拌90min后得到中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶；
步骤4)将步骤3)制备的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为110℃，即可达到进一步密封效果。
实施例4
步骤1)白石墨烯改性：选用1～10层的白石墨烯，用0.1％油胺水溶液浸泡24小时，经离心、真空干燥后得到白石墨烯改性粉体；
步骤2)基胶组份的混炼：按重量份数分别称取40份丁基橡胶和60份聚异丁烯在真空捏合机中混炼，经140℃混炼60min后得到均匀的基胶组份；
步骤3)改性白石墨烯复合丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取10份松香、5份凡士林、1份硅烷偶联剂KH-570、0.1份改性白石墨烯粉体、40份炭黑和0.5份防老剂NBC加入到步骤2)的真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经130℃下混合搅拌60min后得到中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶；
步骤4)将步骤3)制备的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为140℃，即可达到进一步密封效果。
实施例5
步骤1)白石墨烯改性：选用1～10层的白石墨烯，用0.1％油胺水溶液浸泡24小时，经离心、真空干燥后得到白石墨烯改性粉体；
步骤2)基胶的混炼：按重量份数分别称取40份丁基橡胶和60份聚异丁烯在真空捏合机中，经140℃混炼60min后得到均匀的基胶组份；
步骤3)改性白石墨烯复合丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取10份松香、5份凡士林、1.5份硅烷偶联剂KH-570、0.5份改性白石墨烯粉体、30份炭黑和1份防老剂NBC加入到步骤2)的真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经130℃下混合搅拌60min后得到中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶；
步骤4)将步骤3)制备的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为140℃，即可达到进一步密封效果。
实施例6
步骤1)白石墨烯改性：选用1～10层的白石墨烯，用0.1％油胺水溶液浸泡24小时，经离心、真空干燥后得到白石墨烯改性粉体；
步骤2)基胶的混炼：按重量份数分别称取40份丁基橡胶和60份聚异丁烯在真空捏合机中，经140℃混炼60min后得到均匀的基胶组份；
步骤3)改性白石墨烯复合丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取10份松香、5份凡士林、3份硅烷偶联剂KH-570、1份改性白石墨烯粉体、25份炭黑和1.5份防老剂NBC加入到步骤2)的真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经130℃下混合搅拌60min后得到中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶；
步骤4)将步骤3)制备的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为140℃，即可达到进一步密封效果。
对比例1
步骤1)基胶的混炼：按重量份数分别称取50份丁基橡胶和50份聚异丁烯在真空捏合机中混炼，经110℃混炼120min后得到均匀的基胶组份；
步骤2)丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取10份古马隆树脂、5份凡士林、1.5份硅烷偶联剂KH-550、30份轻质碳酸钙和1份防老剂D加入到步骤1)的真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经110℃下混合搅拌90min后得到中空玻璃用丁基密封胶；
步骤3)将步骤2)制备的中空玻璃用丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为115℃。
对比例2
步骤1)基胶的混炼：按重量份数分别称取40份丁基橡胶和60份聚异丁烯在真空捏合机中混炼，经140℃混炼60min后得到均匀的基胶组份；
步骤2)丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取10份松香、5份凡士林、1.5份硅烷偶联剂KH-570、30份炭黑和1份防老剂NBC加入到步骤1)的真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经130℃下混合搅拌60min后得到中空玻璃用丁基密封胶；
步骤3)将步骤2)制备的中空玻璃用丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为135℃。
表1中为测定各实施例丁基密封胶的各项性能参数：
表1各实施例丁基密封胶的性能参数
从上表1可知，与对比例相比，本发明的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶的密封作用，可以进一步降低中空玻璃用丁基密封胶对气体和水蒸汽的透过率并能有效提高粘结强度。本发明还延长了防火玻璃的使用寿命，而且非常适用于热熔胶挤出机操作，绿色环保，具有永久塑性及较高的适用价值。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶，其特征在于，包括：基胶和助剂；
所述的基胶包括重量份数为20～60份的丁基橡胶和30-70份的聚异丁烯；
所述的助剂包括重量份数为：5～30份增粘剂，5～20份软化剂，0.1～10
份硅烷偶联剂，0.01～5份改性白石墨烯，10～50份补强填料，0.01～5份防老剂；
所述的丁基橡胶的门尼粘度为20～80；
所述的聚异丁烯数均分子量为10000～80000。
2.根据权利要求1所述的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶，其特征在于，所述的基胶包括重量份数为：30～50份丁基橡胶和40～60份聚异丁烯；
所述的助剂包括重量份数为：5～20份增粘剂，5～10份软化剂，0.5～5份硅烷偶联剂，0.01～2份改性白石墨烯，10～40份补强填料，0.01～3份防老剂。
3.根据权利要求1或2所述的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶，其特征在于，所述丁基橡胶的门尼粘度选为50；所述聚异丁烯数均分子量为20000。
4.根据权利要求1或2所述的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶，其特征在于，所述增粘剂为古马隆树脂、环氧树脂、松香中的一种；
所述软化剂为凡士林；
所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中的一种；
所述补强填料为滑石粉、轻质碳酸钙、炭黑中的一种；
所述防老剂为防老剂D、防老剂124、防老剂NBC中的一种。
5.一种权利要求1或2所述的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶的密封方法，其特征在于，包括：步骤1)白石墨烯改性：1-10层的白石墨烯用质量百分含量为0.1％的表面活性剂浸泡24小时，经离心、真空干燥后得改性白石墨烯粉体；
步骤2)基胶的混炼：按重量份数分别称取丁基橡胶和聚异丁烯在真空捏合机中，经90～150℃下混炼30～150min后得到均匀的基胶组份；
步骤3)改性白石墨烯复合丁基密封胶的制备：按重量份数分别称取一定量的增粘剂、软化剂、硅烷偶联剂、改性白石墨烯粉体、补强填料和防老剂加入到混炼后的基胶中，于真空捏合机中混合搅拌，保持真空度为0.09MPa，经90～150℃下混合搅拌30～120min后得到中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶；
步骤4)将步骤3)制备的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶通过热熔胶挤出机均匀涂覆于防火玻璃边缘四周，控制挤出温度为100～150℃，即可达预期的密封效果。
6.根据权利要求5所述的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶的密封方法，其特征在于，步骤1)中所述的表面活性剂为长链路易斯碱、长链路易斯酸、磺酸化物、季胺化物、非离子型表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶的密封方法，其特征在于，所述长链路易斯碱为油胺；所述长链路易斯酸为长链硼烷；所述磺酸化物为十二烷基苯磺酸钠；所述季胺化物为溴化十六烷基吡啶；所述非离子型表面活性剂为聚环氧乙烷烷基醇酰胺。
8.根据权利要求5所述的中空玻璃用改性白石墨烯复合丁基密封胶的密封方法，其特征在于，步骤2)中所述基胶组份混炼温度为100～140℃，混炼时间为60～120min；步骤4)中所述热熔胶挤出机挤出温度控制为110～140℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |