CN109370485A - 一种阻燃耐高温的水性密封胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阻燃耐高温的水性密封胶及其制备方法，涉及水性密封胶生产技术领域。所述水性密封胶由以下重量份的原料制成：丙烯酸共聚物乳液40‑50份、水性树脂5‑10份、邻苯二甲酯二辛脂4‑8份、滑石粉35‑45份、二氧化硅20‑30份、五氯酚钠1‑2份、磷酸甲苯‑二苯酯18‑22份、磷酸三苯酯18‑22份、硅酸铝8‑12份、氯丹酸酐8‑12份、硼酸锌8‑12份、红磷8‑12份、增稠剂3‑5份、增塑剂2‑4份、消泡剂4‑6份、分散剂2‑4份。本发明采用多种原料制成两种阻燃耐高温材料，并将其混合在密封胶的原料内，两种阻燃耐高温材料相互配合，有效增强了密封胶的阻燃耐高温性能，降低了密封胶的熔点和燃点，防止密封胶受热融化甚至发生燃烧，使用寿命长，安全性高。

Description

一种阻燃耐高温的水性密封胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性密封胶生产技术领域，具体涉及一种阻燃耐高温的水性密封胶及其制备方法。
背景技术
密封胶是指随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料。是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂。具有防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等作用。密封胶通常以沥青物、天然树脂或合成树脂、天然橡胶或合成橡胶等干性或非干性的粘稠物为基料，配合滑石粉等惰性填料，再加入各种添加剂等制成。广泛用于建筑、交通运输、电子仪器仪表及零部件的密封。水性密封胶作为一种环境友好型产品，越来越受到普遍的关注。
目前的水性密封胶的配方组成和生产工艺不合理，导致密封胶的阻燃耐高温性能较差，当外界温度较高甚至发生火灾时，水性密封胶容易受热融化甚至发生燃烧，密封胶使用寿命短，使用效果不好，安全性低，给使用者带来了较大的麻烦。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种阻燃耐高温的水性密封胶及其制备方法，本发明采用多种原料制成两种阻燃耐高温材料，并将其混合在密封胶的原料内，两种阻燃耐高温材料相互配合，有效增强了密封胶的阻燃耐高温性能，降低了密封胶的熔点和燃点，防止密封胶受热融化甚至发生燃烧，使用寿命长，安全性高。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种阻燃耐高温的水性密封胶，所述水性密封胶由以下重量份的原料制成：丙烯酸共聚物乳液40-50份、水性树脂5-10份、邻苯二甲酯二辛脂4-8份、滑石粉35-45份、二氧化硅20-30份、五氯酚钠1-2份、磷酸甲苯-二苯酯18-22份、磷酸三苯酯18-22份、硅酸铝8-12份、氯丹酸酐8-12份、硼酸锌8-12份、红磷8-12份、增稠剂3-5份、增塑剂2-4份、消泡剂4-6份、分散剂2-4份。
优选的，所述水性密封胶由以下重量份的原料制成：丙烯酸共聚物乳液45份、水性树脂8份、邻苯二甲酯二辛脂6份、滑石粉40份、二氧化硅25份、五氯酚钠0.5份、磷酸甲苯-二苯酯20份、磷酸三苯酯20份、硅酸铝10份、氯丹酸酐10份、硼酸锌10份、红磷10份、增稠剂4份、增塑剂3份、消泡剂5份、分散剂3份。
优选的，所述增稠剂由白炭黑、硅藻土和羟乙基纤维素以质量比为1:2:1混合而成。
优选的，所述增塑剂由癸二酸二辛脂和邻苯二甲酸二环己酯以质量比为1:1混合而成。
优选的，所述消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:1:2混合而成。
优选的，所述分散剂由三聚磷酸钠、硬脂酰胺和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:1混合而成。
优选的，所述水性密封胶的制备方法包括以下步骤：
（1）将丙烯酸共聚物乳液、水性树脂和邻苯二甲酯二辛脂加入高速分散机中，加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，并升温至60-70℃进行混炼，混炼30-40min后得密封胶原料备用；
（2）将滑石粉和二氧化硅研磨至过800目筛后加入混合机内，再加入五氯酚钠，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼30-40min后再将其打入上述步骤（1）中的高速分散机内，继续混炼40-50min后得密封胶基料备用；
（3）取原料中磷酸甲苯-二苯酯量的一半和磷酸三苯酯量的一半加入第一搅拌机内，加入氯丹酸酐和研磨后的硅酸铝，再加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第一阻燃耐高温材料；
（4）取剩余的磷酸甲苯-二苯酯和磷酸三苯酯加入第二搅拌机内，加入研磨后的硼酸锌和红磷，再加入剩余的分散剂，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第二阻燃耐高温材料；
（5）将上述步骤（3）和（4）中的第一阻燃耐高温材料和第二阻燃耐高温材料依次加入上述步骤（2）中的高速分散机内，加入增稠剂、增塑剂和消泡剂，混炼40-50min后保温1-1.5h，自然冷却至室温得到产品。
优选的，步骤（2）中调整转速至200-300r/min，步骤（3）和（4）中调整转速至150-200r/min。
本发明提供一种阻燃耐高温的水性密封胶及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
（1）本发明采用磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三苯酯、硅酸铝和氯丹酸酐为原料制成第一阻燃耐高温材料，并将其混合在水性密封胶的原料内，使得密封胶具有阻燃耐高温性能，通过降低密封胶的熔点和燃点，防止密封胶受热融化甚至发生燃烧，使用效果好，安全性高；
（2）本发明采用磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三苯酯、硼酸锌和红磷为原料制成第二阻燃耐高温材料，与第一阻燃耐高温材料相互配合，有效增强密封胶的阻燃耐高温性能，使用寿命长；
（3）本发明采用的增稠剂使密封胶增稠，赋予密封胶优异的机械性能和贮存稳定性，增塑剂的使用使密封胶的柔韧性增强，容易加工，消泡剂和分散剂的使用能够消除密封胶内的气泡，并且使各组分均匀分布，制得的水性密封胶性能优异，适宜推广。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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：
一种阻燃耐高温的水性密封胶，所述水性密封胶由以下重量份的原料制成：丙烯酸共聚物乳液40份、水性树脂5份、邻苯二甲酯二辛脂4份、滑石粉35份、二氧化硅20份、五氯酚钠1份、磷酸甲苯-二苯酯18份、磷酸三苯酯18份、硅酸铝8份、氯丹酸酐8份、硼酸锌8份、红磷8份、增稠剂3份、增塑剂2份、消泡剂4份、分散剂2份。
其中，增稠剂由白炭黑、硅藻土和羟乙基纤维素以质量比为1:2:1混合而成，增塑剂由癸二酸二辛脂和邻苯二甲酸二环己酯以质量比为1:1混合而成，消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:1:2混合而成，分散剂由三聚磷酸钠、硬脂酰胺和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:1混合而成。
所述水性密封胶的制备方法包括以下步骤：
（1）将丙烯酸共聚物乳液、水性树脂和邻苯二甲酯二辛脂加入高速分散机中，加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，并升温至60-70℃进行混炼，混炼30-40min后得密封胶原料备用；
（2）将滑石粉和二氧化硅研磨至过800目筛后加入混合机内，再加入五氯酚钠，调整转速至200-300r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼30-40min后再将其打入上述步骤（1）中的高速分散机内，继续混炼40-50min后得密封胶基料备用；
（3）取原料中磷酸甲苯-二苯酯量的一半和磷酸三苯酯量的一半加入第一搅拌机内，加入氯丹酸酐和研磨后的硅酸铝，再加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，调整转速至150-200r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第一阻燃耐高温材料；
（4）取剩余的磷酸甲苯-二苯酯和磷酸三苯酯加入第二搅拌机内，加入研磨后的硼酸锌和红磷，再加入剩余的分散剂，调整转速至150-200r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第二阻燃耐高温材料；
（5）将上述步骤（3）和（4）中的第一阻燃耐高温材料和第二阻燃耐高温材料依次加入上述步骤（2）中的高速分散机内，加入增稠剂、增塑剂和消泡剂，混炼40-50min后保温1-1.5h，自然冷却至室温得到产品。
实施例2：
一种阻燃耐高温的水性密封胶，所述水性密封胶由以下重量份的原料制成：丙烯酸共聚物乳液45份、水性树脂8份、邻苯二甲酯二辛脂6份、滑石粉40份、二氧化硅25份、五氯酚钠0.5份、磷酸甲苯-二苯酯20份、磷酸三苯酯20份、硅酸铝10份、氯丹酸酐10份、硼酸锌10份、红磷10份、增稠剂4份、增塑剂3份、消泡剂5份、分散剂3份。
其中，增稠剂由白炭黑、硅藻土和羟乙基纤维素以质量比为1:2:1混合而成，增塑剂由癸二酸二辛脂和邻苯二甲酸二环己酯以质量比为1:1混合而成，消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:1:2混合而成，分散剂由三聚磷酸钠、硬脂酰胺和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:1混合而成。
所述水性密封胶的制备方法包括以下步骤：
（1）将丙烯酸共聚物乳液、水性树脂和邻苯二甲酯二辛脂加入高速分散机中，加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，并升温至60-70℃进行混炼，混炼30-40min后得密封胶原料备用；
（2）将滑石粉和二氧化硅研磨至过800目筛后加入混合机内，再加入五氯酚钠，调整转速至200-300r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼30-40min后再将其打入上述步骤（1）中的高速分散机内，继续混炼40-50min后得密封胶基料备用；
（3）取原料中磷酸甲苯-二苯酯量的一半和磷酸三苯酯量的一半加入第一搅拌机内，加入氯丹酸酐和研磨后的硅酸铝，再加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，调整转速至150-200r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第一阻燃耐高温材料；
（4）取剩余的磷酸甲苯-二苯酯和磷酸三苯酯加入第二搅拌机内，加入研磨后的硼酸锌和红磷，再加入剩余的分散剂，调整转速至150-200r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第二阻燃耐高温材料；
（5）将上述步骤（3）和（4）中的第一阻燃耐高温材料和第二阻燃耐高温材料依次加入上述步骤（2）中的高速分散机内，加入增稠剂、增塑剂和消泡剂，混炼40-50min后保温1-1.5h，自然冷却至室温得到产品。
实施例3：
一种阻燃耐高温的水性密封胶，所述水性密封胶由以下重量份的原料制成：丙烯酸共聚物乳液40-50份、水性树脂5-10份、邻苯二甲酯二辛脂4-8份、滑石粉35-45份、二氧化硅20-30份、五氯酚钠1-2份、磷酸甲苯-二苯酯18-22份、磷酸三苯酯18-22份、硅酸铝8-12份、氯丹酸酐8-12份、硼酸锌8-12份、红磷8-12份、增稠剂3-5份、增塑剂2-4份、消泡剂4-6份、分散剂2-4份。
其中，增稠剂由白炭黑、硅藻土和羟乙基纤维素以质量比为1:2:1混合而成，增塑剂由癸二酸二辛脂和邻苯二甲酸二环己酯以质量比为1:1混合而成，消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:1:2混合而成，分散剂由三聚磷酸钠、硬脂酰胺和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:1混合而成。
所述水性密封胶的制备方法包括以下步骤：
（1）将丙烯酸共聚物乳液、水性树脂和邻苯二甲酯二辛脂加入高速分散机中，加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，并升温至60-70℃进行混炼，混炼30-40min后得密封胶原料备用；
（2）将滑石粉和二氧化硅研磨至过800目筛后加入混合机内，再加入五氯酚钠，调整转速至200-300r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼30-40min后再将其打入上述步骤（1）中的高速分散机内，继续混炼40-50min后得密封胶基料备用；
（3）取原料中磷酸甲苯-二苯酯量的一半和磷酸三苯酯量的一半加入第一搅拌机内，加入氯丹酸酐和研磨后的硅酸铝，再加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，调整转速至150-200r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第一阻燃耐高温材料；
（4）取剩余的磷酸甲苯-二苯酯和磷酸三苯酯加入第二搅拌机内，加入研磨后的硼酸锌和红磷，再加入剩余的分散剂，调整转速至150-200r/min，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第二阻燃耐高温材料；
（5）将上述步骤（3）和（4）中的第一阻燃耐高温材料和第二阻燃耐高温材料依次加入上述步骤（2）中的高速分散机内，加入增稠剂、增塑剂和消泡剂，混炼40-50min后保温1-1.5h，自然冷却至室温得到产品。
实施例4：
检测本发明水性密封胶的阻燃耐高温性能，选取上述实施例1-3所制得的产品和市面上普通的水性密封胶，采用酒精灯燃烧法检测密封胶的阻燃耐高温性能（熔点/燃点：℃），以实施例1-3所得材料为实验组1-3，普通水性密封胶为对照组，结果如下表所示：
组别 实验组1 实验组2 实验组3 对照组
熔点 210 230 180 90
燃点 240 260 210 110
由上表可知，由于熔点和燃点越高则阻燃耐高温性能越好，因此本发明所制得产品的阻燃耐高温性能远远优于普通水性密封胶，且实施例2所制得的水性密封胶的阻燃耐高温性能最佳。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种阻燃耐高温的水性密封胶，其特征在于，所述水性密封胶由以下重量份的原料制成：丙烯酸共聚物乳液40-50份、水性树脂5-10份、邻苯二甲酯二辛脂4-8份、滑石粉35-45份、二氧化硅20-30份、五氯酚钠1-2份、磷酸甲苯-二苯酯18-22份、磷酸三苯酯18-22份、硅酸铝8-12份、氯丹酸酐8-12份、硼酸锌8-12份、红磷8-12份、增稠剂3-5份、增塑剂2-4份、消泡剂4-6份、分散剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐高温的水性密封胶，其特征在于，所述水性密封胶由以下重量份的原料制成：丙烯酸共聚物乳液45份、水性树脂8份、邻苯二甲酯二辛脂6份、滑石粉40份、二氧化硅25份、五氯酚钠0.5份、磷酸甲苯-二苯酯20份、磷酸三苯酯20份、硅酸铝10份、氯丹酸酐10份、硼酸锌10份、红磷10份、增稠剂4份、增塑剂3份、消泡剂5份、分散剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃耐高温的水性密封胶，其特征在于，所述增稠剂由白炭黑、硅藻土和羟乙基纤维素以质量比为1:2:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃耐高温的水性密封胶，其特征在于，所述增塑剂由癸二酸二辛脂和邻苯二甲酸二环己酯以质量比为1:1混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃耐高温的水性密封胶，其特征在于，所述消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:1:2混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃耐高温的水性密封胶，其特征在于，所述分散剂由三聚磷酸钠、硬脂酰胺和聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:1混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃耐高温的水性密封胶的制备方法，其特征在于，所述水性密封胶的制备方法包括以下步骤：
（1）将丙烯酸共聚物乳液、水性树脂和邻苯二甲酯二辛脂加入高速分散机中，加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，并升温至60-70℃进行混炼，混炼30-40min后得密封胶原料备用；
（2）将滑石粉和二氧化硅研磨至过800目筛后加入混合机内，再加入五氯酚钠，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼30-40min后再将其打入上述步骤（1）中的高速分散机内，继续混炼40-50min后得密封胶基料备用；
（3）取原料中磷酸甲苯-二苯酯量的一半和磷酸三苯酯量的一半加入第一搅拌机内，加入氯丹酸酐和研磨后的硅酸铝，再加入分散剂，分散剂的加入量为原料中分散剂量的1/3，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第一阻燃耐高温材料；
（4）取剩余的磷酸甲苯-二苯酯和磷酸三苯酯加入第二搅拌机内，加入研磨后的硼酸锌和红磷，再加入剩余的分散剂，并且升温至45-55℃进行混炼，混炼25-35min后得第二阻燃耐高温材料；
（5）将上述步骤（3）和（4）中的第一阻燃耐高温材料和第二阻燃耐高温材料依次加入上述步骤（2）中的高速分散机内，加入增稠剂、增塑剂和消泡剂，混炼40-50min后保温1-1.5h，自然冷却至室温得到产品。
8.根据权利要求7所述的一种阻燃耐高温的水性密封胶的制备方法，其特征在于：步骤（2）中调整转速至200-300r/min，步骤（3）和（4）中调整转速至150-200r/min。
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