CN110128985A - 一种用于防爆设备的防爆密封胶及其制备方法 - Google Patents

一种用于防爆设备的防爆密封胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于防爆设备的防爆密封胶及其制备方法，该防爆密封胶包括A组分胶和B组分胶，A组分胶和B组分胶的重量比为（4‑5）：1，A组分胶的原料包括：双酚A型环氧树脂、滑石粉、硼酸锌、二甲基硅油乳液、气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷；B组分胶的原料包括：二苯基甲烷二异氰酸酯、乙酸乙酯。本发明提供的防爆密封胶粘结强度高、流动性好，对各种金属和部分非金属材料具有良好的吸附力和粘合力，不会产生收缩和开裂，耐腐蚀性强，阻燃等级高。

Description

一种用于防爆设备的防爆密封胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及密封胶制备领域，尤其涉及一种用于防爆设备的防爆密封胶及其制备方法。
背景技术
防爆电气设备主要指在危险场所，易燃易爆场所使用的电气设备。常用的防爆电气设备主要分为防爆电机、防爆变压器、防爆开关类设备和防爆灯具等。
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。防爆密封胶是一种封堵用的密封材料，具有密封与防爆的双重性能，属于措施型防爆材料。防爆密封胶作为电气安装封堵的一种辅助材料，主要用于电气安装封堵防爆结构的密封。根据电气安装封堵防爆的要求，防爆密封胶泥需有抗位移变形能力与防爆防烟能力。
目前密封胶阻燃耐高温性能较差，当外界温度较高甚至发生火灾时，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。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种防爆密封胶及其制备方法，该防爆密封胶胶粘强度高、流动性好，不留有空隙，对各种金属和大部分非金属材料具有良好的吸附力和粘合力，不会产生收缩和开裂，耐腐蚀性强，阻燃等级高。
本发明提供了一种防爆密封胶，包括A组分胶和B组分胶，所述A组分胶和B组分胶的重量比为（4-5）：1，其中：
所述A组分胶的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂25-30份、滑石粉7-9份、硼酸锌6-10份、二甲基硅油乳液20-25份、气凝胶颗粒3-5份、乙烯基三甲氧基硅烷1-2份；
所述B组分胶的原料按重量份包括：二苯基甲烷二异氰酸酯5-10份、乙酸乙酯0.5-1.5。
优选地，所述硼酸锌、二甲基硅油乳液、气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为（4-6）：（14-16）：（2-3）：1。
优选地，所述滑石粉的粒径为25-50μm，述硼酸锌的粒径为70-100μm，所述气凝胶颗粒的粒径为45-50μm。
本发明还提供了该种防爆密封胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取各种原料，并将滑石粉分成甲组和乙组，甲组滑石粉和乙组滑石粉的重量比为1：（4-9）；
S2、将气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷加入到二甲基硅油乳液中，升温至45-60℃，进行搅拌反应，搅拌反应总时长12-16小时，在搅拌反应开始4-5小时后，一次或分批加入硼酸锌，得到混合物C；
S3、在S2中得到的混合物C中加入甲组滑石粉，放入微波反应器中，辐射时间为10-20分钟，功率为200-350w，得到混合物D；
S4、在S3中得到的混合物D中加入双酚A型环氧树脂和乙组滑石粉，搅拌均匀，得到A组分胶；
S5、将乙酸乙酯加入到二苯基甲烷二异氰酸酯中，搅拌均匀，得到B组分胶。
优选地，所述S2中分批加入硼酸锌的方法为：将硼酸锌分2-4次加入，相邻两次加入硼酸锌的时间间隔不少于2小时，且最后一次加入硼酸锌的时间距离搅拌反应结束时间不少于2.5小时。
优选地，所述每次加入硼酸锌的重量为硼酸锌总量的10%-50%。
优选地，所述S2中分批加入硼酸锌的方法为：在搅拌反应开始4-5小时后，第一次加入硼酸锌，搅拌反应4-4.5小时后，第二次加入硼酸锌，继续搅拌反应3-3.5小时后，第三次加入硼酸锌，搅拌反应3-5小时，搅拌反应结束；第一次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的45%-50%，第二次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的30%-35%，第三次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的15%-20%。
优选地，所述S2中搅拌反应的搅拌转数为200-250r/min。
本发明提供的防爆密封胶胶粘强度高、流动性好，不留有空隙，对各种金属和大部分非金属材料具有良好的吸附力和粘合力，不会产生收缩和开裂，耐腐蚀性强，阻燃等级高，阻燃性能完全符合FV-0级别的要求，适用于导管进、出线部位，两腔过线处，小元件的隔爆接合面以及电气安装封堵防爆结构的密封。
本发明利用硼酸锌、二甲基硅油乳液、气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷为原料制备阻燃剂，使得密封胶具有阻燃耐高温性能，通过提高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。为了提升阻燃性能，本发明优化了硼酸锌、二甲基硅油乳液、气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比及原料粒径。
本发明提供的阻燃剂的制备方法（即防爆密封胶的制备方法S2）中，优选硼酸锌的添加方式为分批加入，分批加入方式一方面可促使反应进行更加完全，提高反应效率，增加防火阻燃效果；另一方面，采用分批加入方式制备的混合物C与滑石粉在微波反应后，防爆密封胶的耐磨耐腐蚀性能更好。为此，进一步优选为：在搅拌反应开始4-5小时后，第一次加入硼酸锌，搅拌反应4-4.5小时后，第二次加入硼酸锌，继续搅拌反应3-3.5小时后，第三次加入硼酸锌，搅拌反应3-5小时，搅拌反应结束；第一次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的45%-50%，第二次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的30%-35%，第三次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的15%-20%。
本发明提供的防爆密封胶的A、B两种组分分别生产，按照比例包装、出售，消费者在使用时将两种组分混合均匀，即可使用。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种防爆密封胶，包括A组分胶和B组分胶，所述A组分胶和B组分胶的重量比为4.5：1，其中：
所述A组分胶的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂26份、滑石粉8.3份、硼酸锌6份、二甲基硅油乳液21份、气凝胶颗粒3.2份、乙烯基三甲氧基硅烷1.4份；
所述B组分胶的原料按重量份包括：二苯基甲烷二异氰酸酯7份、乙酸乙酯1.0份。
所述硼酸锌、二甲基硅油乳液、气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为4.3：15：2.3：1。
所述滑石粉的粒径为40μm，所述硼酸锌的粒径为70μm，所述气凝胶颗粒的粒径为45μm。
实施例2
一种防爆密封胶，包括A组分胶和B组分胶，所述A组分胶和B组分胶的重量比为4.7：1，其中：
所述A组分胶的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂27份、滑石粉7.2份、硼酸锌9份、二甲基硅油乳液23份、气凝胶颗粒3.8份、乙烯基三甲氧基硅烷1.6份；
所述B组分胶的原料按重量份包括：二苯基甲烷二异氰酸酯9份、乙酸乙酯0.7份。
所述硼酸锌、二甲基硅油乳液、气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为5.6：14.4：2.4：1。
所述滑石粉的粒径为30μm，所述硼酸锌的粒径为100μm，所述气凝胶颗粒的粒径为50μm。
实施例3
一种防爆密封胶，包括A组分胶和B组分胶，所述A组分胶和B组分胶的重量比为4.2：1，其中：
所述A组分胶的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂28份、滑石粉8.7份、硼酸锌7份、二甲基硅油乳液20份、气凝胶颗粒4.3份、乙烯基三甲氧基硅烷1.3份；
所述B组分胶的原料按重量份包括：二苯基甲烷二异氰酸酯6份、乙酸乙酯1.2份。
所述硼酸锌、二甲基硅油乳液、气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为5.8：15.4：3.3：1。
所述滑石粉的粒径为45μm，所述硼酸锌的粒径为90μm，所述气凝胶颗粒的粒径为48μm。
实施例4
一种防爆密封胶，包括A组分胶和B组分胶，所述A组分胶和B组分胶的重量比为5：1，其中：
所述A组分胶的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂29份、滑石粉7.8份、硼酸锌8份、二甲基硅油乳液24份、气凝胶颗粒4.7份、乙烯基三甲氧基硅烷1.8份；
所述B组分胶的原料按重量份包括：二苯基甲烷二异氰酸酯8份、乙酸乙酯1.4份。
所述硼酸锌、二甲基硅油乳液、气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为4.4：13.3：2.6：1。
所述滑石粉的粒径为35μm，述硼酸锌的粒径为80μm，所述气凝胶颗粒的粒径为50μm。
实施例5
实施例1防爆密封胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取各种原料，并将滑石粉分成甲组和乙组，甲组滑石粉和乙组滑石粉的重量比为1：8；
S2、将气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷加入到二甲基硅油乳液中，升温至55℃，进行搅拌反应，在搅拌反应开始4小时后，第一次加入硼酸锌，搅拌反应4.5小时后，第二次加入硼酸锌，继续搅拌反应3小时后，第三次加入硼酸锌，搅拌反应4小时，搅拌反应结束，搅拌反应总时长15.5小时，得到混合物C；第一次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的48%，第二次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的33%，第三次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的19%；搅拌反应的搅拌转数为210r/min；
S3、在S2中得到的混合物C中加入甲组滑石粉，放入微波反应器中，辐射时间为14分钟，功率为300w，得到混合物D；
S4、在S3中得到的混合物D中加入双酚A型环氧树脂和乙组滑石粉，搅拌均匀，得到A组分胶；
S5、将乙酸乙酯加入到二苯基甲烷二异氰酸酯中，搅拌均匀，得到B组分胶。
实施例6
实施例2防爆密封胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取各种原料，并将滑石粉分成甲组和乙组，甲组滑石粉和乙组滑石粉的重量比为1：7；
S2、将气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷加入到二甲基硅油乳液中，升温至60℃，进行搅拌反应，在搅拌反应开始5小时后，第一次加入硼酸锌，搅拌反应5.5小时后，第二次加入硼酸锌，搅拌反应2.5小时，搅拌反应结束，搅拌反应总时长13小时，得到混合物C；第一次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的50%，第二次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的50%；搅拌反应的搅拌转数为220r/min；
S3、在S2中得到的混合物C中加入甲组滑石粉，放入微波反应器中，辐射时间为20分钟，功率为200w，得到混合物D；
S4、在S3中得到的混合物D中加入双酚A型环氧树脂和乙组滑石粉，搅拌均匀，得到A组分胶；
S5、将乙酸乙酯加入到二苯基甲烷二异氰酸酯中，搅拌均匀，得到B组分胶。
实施例7
实施例3防爆密封胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取各种原料，并将滑石粉分成甲组和乙组，甲组滑石粉和乙组滑石粉的重量比为1：9；
S2、将气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷加入到二甲基硅油乳液中，升温至45℃，进行搅拌反应，在搅拌反应开始4.5小时后，第一次加入硼酸锌，搅拌反应3小时后，第二次加入硼酸锌，继续搅拌反应3小时后，第三次加入硼酸锌，搅拌反应3小时，第四次加入硼酸锌，搅拌反应2.5小时，搅拌反应结束，搅拌反应总时长16小时，得到混合物C；第一次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的25%，第二次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的35%，第三次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的30%，第四次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的10%；搅拌反应的搅拌转数为240r/min；
S3、在S2中得到的混合物C中加入甲组滑石粉，放入微波反应器中，辐射时间为16分钟，功率为250w，得到混合物D；
S4、在S3中得到的混合物D中加入双酚A型环氧树脂和乙组滑石粉，搅拌均匀，得到A组分胶；
S5、将乙酸乙酯加入到二苯基甲烷二异氰酸酯中，搅拌均匀，得到B组分胶。
实施例8
实施例4防爆密封胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取各种原料，并将滑石粉分成甲组和乙组，甲组滑石粉和乙组滑石粉的重量比为1：6；
S2、将气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷加入到二甲基硅油乳液中，升温至50℃，进行搅拌反应，在搅拌反应开始4.5小时后，第一次加入硼酸锌，搅拌反应4.2小时后，第二次加入硼酸锌，继续搅拌反应3小时后，第三次加入硼酸锌，搅拌反应4小时，搅拌反应结束，搅拌反应总时长15.7小时，得到混合物C；第一次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的50%，第二次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的35%，第三次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的15%；搅拌反应的搅拌转数为230r/min；
S3、在S2中得到的混合物C中加入甲组滑石粉，放入微波反应器中，辐射时间为12分钟，功率为350w，得到混合物D；
S4、在S3中得到的混合物D中加入双酚A型环氧树脂和乙组滑石粉，搅拌均匀，得到A组分胶；
S5、将乙酸乙酯加入到二苯基甲烷二异氰酸酯中，搅拌均匀，得到B组分胶。
实施例9
实施例5的防爆密封胶的制备方法，不同的是，S2中分批加入硼酸锌的方法为：在搅拌反应开始4小时后，第一次加入硼酸锌，搅拌反应4小时后，第二次加入硼酸锌，继续搅拌反应3.5小时后，第三次加入硼酸锌，搅拌反应3小时，搅拌反应结束，搅拌反应总时长14.5小时，得到混合物C；第一次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的45%，第二次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的35%，第三次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的20%。
实施例10
实施例6的防爆密封胶的制备方法，不同的是，S2中硼酸锌为一次性加入，具体为：在搅拌反应开始5小时后，一次性加入硼酸锌，搅拌反应8小时后，搅拌反应结束，搅拌反应总时长13小时，得到混合物C。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防爆密封胶，其特征在于，包括A组分胶和B组分胶，所述A组分胶和B组分胶的重量比为（4-5）：1，其中：
所述A组分胶的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂25-30份、滑石粉7-9份、硼酸锌6-10份、二甲基硅油乳液20-25份、气凝胶颗粒3-5份、乙烯基三甲氧基硅烷1-2份；
所述B组分胶的原料按重量份包括：二苯基甲烷二异氰酸酯5-10份、乙酸乙酯0.5-1.5。
2.根据权利要求1所述的一种防爆密封胶，其特征在于，所述硼酸锌、二甲基硅油乳液、气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为（4-6）：（14-16）：（2-3）：1。
3.根据权利要求1所述的一种防爆密封胶，其特征在于，所述滑石粉的粒径为25-50μm，述硼酸锌的粒径为70-100μm，所述气凝胶颗粒的粒径为45-50μm。
4.一种防爆密封胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取各种原料，并将滑石粉分成甲组和乙组，甲组滑石粉和乙组滑石粉的重量比为1：（4-9）；
S2、将气凝胶颗粒、乙烯基三甲氧基硅烷加入到二甲基硅油乳液中，升温至45-60℃，进行搅拌反应，搅拌反应总时长12-16小时，在搅拌反应开始4-5小时后，一次或分批加入硼酸锌，得到混合物C；
S3、在S2中得到的混合物C中加入甲组滑石粉，放入微波反应器中，辐射时间为10-20分钟，功率为200-350w，得到混合物D；
S4、在S3中得到的混合物D中加入双酚A型环氧树脂和乙组滑石粉，搅拌均匀，得到A组分胶；
S5、将乙酸乙酯加入到二苯基甲烷二异氰酸酯中，搅拌均匀，得到B组分胶。
5.根据权利要求4所述的一种防爆密封胶的制备方法，其特征在于，所述S2中分批加入硼酸锌的方法为：将硼酸锌分2-4次加入，相邻两次加入硼酸锌的时间间隔不少于2小时，且最后一次加入硼酸锌的时间距离搅拌反应结束时间不少于2.5小时。
6.根据权利要求5所述的一种防爆密封胶的制备方法，其特征在于，所述每次加入硼酸锌的重量为硼酸锌总量的10%-50%。
7.根据权利要求6所述的一种防爆密封胶的制备方法，其特征在于，所述S2中分批加入硼酸锌的方法为：在搅拌反应开始4-5小时后，第一次加入硼酸锌，搅拌反应4-4.5小时后，第二次加入硼酸锌，继续搅拌反应3-3.5小时后，第三次加入硼酸锌，搅拌反应3-5小时，搅拌反应结束；第一次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的45%-50%，第二次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的30%-35%，第三次加入硼酸的重量为硼酸锌总量的15%-20%。
8.根据权利要求4所述的一种防爆密封胶的制备方法，其特征在于，所述S2中搅拌反应的搅拌转数为200-250r/min。
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