CN110396387B - 一种热激活无初粘的密封胶及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热激活无初粘的密封胶,所述密封胶由组分A和组分B组成,所述组分A由以下重量份数的原料组成:2‑(2‑羟基苯基)环氧乙烷、2‑乙烯基‑2‑甲基环氧乙烷、5,6‑环氧己基三乙氧基硅烷、环氧丙烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和溶剂;所述组分B由以下重量份数的原料组成:固化剂、活性剂、填料、增韧剂、助剂和溶剂。本发明热激活无初粘的密封胶,通过双组分配方设计,施工方便,操作简单;通过热激活方式,使其牢固粘结在基材表面;另外,密封胶常温下易于剥离,从而不会造成密封面破坏,可重复快速进行密封操作。本发明还公开了一种热激活无初粘的密封胶的制备方法。

Description

一种热激活无初粘的密封胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及密封胶技术领域,具体的说涉及一种热激活无初粘的密封胶及其制备方法和应用。
背景技术
密封技术广泛应用于各种设备中,防止工作介质从设备中泄漏或外界杂质侵入设备内部。设备密封不良会降低机器效率、造成浪费和污染环境。易燃、易爆或有毒性质的工作介质泄漏会危及人身和设备安全。气、水或粉尘侵入设备会污染工作介质,影响产品质量,增加零件磨损,缩短机器寿命。
目前密封面密封往往采用的是硅脂、密封垫、缩合型有机硅密封胶、聚氨酯等物质。使用硅脂密封,容易拆卸,但由于硅脂不固化,使用过程中容易析油,高温下可能会流淌,进而通过缝隙处流出,影响密封效果和产品外观。使用密封垫密封,往往需要很大的夹紧力,且由于密封效果有限,在对密封性要求很高的场合,单独使用密封垫往往达不到密封的要求,需要在密封垫表面抹一层硅脂,或者进行二次密封,才能达到要求。使用缩合型有机硅密封胶和聚氨酯等物质进行密封,利用其固化后对密封面形成粘接,从而实现密封性能,但当设备需要进行拆卸返修时,需要将密封胶从密封面上清除,由于这类物质具有优异的粘接性,返修会比较困难。
因此,亟需一种热激活无初粘的密封胶,使其在初始状态时,可方便快捷地完成密封胶的施工操作,当其经过热激活后,又由于密封胶化学键的作用,使其牢固粘结在设备的密封面上。
发明内容
鉴于以上现有技术的不足之处,本发明的主要目的在于提供一种热激活无初粘的密封胶及其制备方法,通过优化的双组分配方设计,以解决现有密封胶由于存在较高的初粘,使其施工困难、不易控制的问题;同时,通过高温加热后,激活密封胶大量的活性基团进行交联反应,从而牢固粘结在基材表面;由于少量有机硅聚合物的形成,使其常温下易于剥离,从而不会造成密封面破坏,可重复快速进行密封操作。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种热激活无初粘的密封胶,所述密封胶由组分A和组分B组成,所述组分A由以下重量份数的原料组成:5~20份2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、10~30份2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、1~10份5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、15~45份环氧丙烷、3~8份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、12~25份助剂和70~100份溶剂;所述组分B由以下重量份数的原料组成:1.8~5.6份固化剂、2~8份活性剂、1.5~3.5份填料、0.5~1.5份增韧剂、5~12份助剂和20~30份溶剂。
优选的,所述活性剂为N-乙酰基乙二胺、2,3-环氧丙基丙烯酸酯、多元醇中的至少一种。本发明活性剂通过活性官能团可促进组分A中环氧基官能团的开环聚合反应,形成具有一定粘度的密封胶粘剂,使其牢固结合在密封基体的表面上。
优选的,所述多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、二酸二乙二醇、三羟甲基丙烷、甘油中的至少一种。通过多元醇所含有的多个羟基官能团,加快环氧基官能团的开环。
优选的,所述固化剂为马来酸酐、正丁酸酐、2-甲基丁酸酐、丙烯酸酐、(3-三乙氧基硅丙基)丁二酸酐中的至少一种。
优选的,所述填料为滑石粉、白土、炭黑、钛白粉和石棉中的至少一种。
优选的,所述增韧剂为羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶中的至少一种。
优选的,所述助剂为甲酸、乙酸、磷酸中的一种。
优选的,所述溶剂为苯、甲苯、氯仿、丙酮中的至少一种。
相应的、一种如上述的热激活无初粘的密封胶的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
S1:按重量份称取原料,将5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、环氧丙烷和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分A备用;
S2:按重量份称取原料,将固化剂、活性剂、填料、增韧剂、助剂和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分B备用;
S3:将组分A 和组分B按质量比1:0.12~0.36混合均匀后,得到所述密封胶。
相应的、应用如上述的热激活无初粘的密封胶,将所述密封胶涂覆于PVC、PP、PE等密封基体的表面,加热至100~120℃后,交联聚合反应2h后,起到粘合和密封作用。
所述密封胶中的5,6-环氧己基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷在空气中的水分作用下,发生水解反应,进一步在密封胶中活性剂的促进作用下,进行交联聚合反应,生成带有环氧已基和甲基丙烯酰氧基丙基等活性基团的有机硅聚合物,该有机硅聚合物接枝在热激活交联得到的环氧基聚合物中,形成一层易于剥离的有机硅层。
本发明的有益效果:
本发明热激活无初粘的密封胶,通过优化的双组分配方设计,各组分相对稳定,混合后无初粘;通过高温加热和活性剂的活化作用后,激活密封胶内大量的环氧基团进行交联反应,从而牢固粘结在基材表面,侧链上的羟基或乙烯基等活性官能团,进一步进行交联反应,使其形成致密的密封层。
本发明热激活无初粘的密封胶,由于少量有机硅聚合物的形成,使其常温下易于剥离,从而不会造成密封面破坏,可重复快速进行密封操作。
本发明热激活无初粘的密封胶,具有良好的附着力,可简化对被保护物表面的清理工作,从而降低人工成本,提高了施工效率;同时还具有良好的柔软性和结构位移追随性,能够有效地提高密封性能,同时应用市场大,经济效益高。
具体实施方式
以下将对本发明 各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明 的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明 中所述的实施例,本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都在本发明所保护的范围内。
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
本实施例的热激活无初粘的密封胶,由组分A和组分B组成,所述组分A由以下重量份数的原料组成:12份2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、20份2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、6份5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、30份环氧丙烷、5份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、18份助剂和80份苯;所述组分B由以下重量份数的原料组成:3.2份固化剂、5份活性剂、2.5份滑石粉、1份羧基液体丁腈橡胶、8份助剂和25份苯。
所述活性剂由质量比为5:2:3的N-乙酰基乙二胺、2,3-环氧丙基丙烯酸酯和多元醇组成。
所述多元醇由质量比为1:2的乙二醇和一缩二丙二醇组成。
所述固化剂由质量比为1:1的马来酸酐和(3-三乙氧基硅丙基)丁二酸酐组成。
所述助剂由质量比为1:5的甲酸和磷酸组成。
相应的、上述的热激活无初粘的密封胶的制备方法,其包括以下步骤:
S1:按重量份称取原料,将5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、环氧丙烷和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分A备用;
S2:按重量份称取原料,将固化剂、活性剂、填料、增韧剂、助剂和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分B备用;
S3:将组分A 和组分B按质量比1:0.24混合均匀后,得到所述密封胶。
实施例2
本实施例的热激活无初粘的密封胶,由组分A和组分B组成,所述组分A由以下重量份数的原料组成:5份2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、10份2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、1份5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、15份环氧丙烷、3份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、12份助剂和70份甲苯;所述组分B由以下重量份数的原料组成:1.8份固化剂、2份活性剂、1.5份白土、0.5份端羧基液体丁腈橡胶、5份助剂和20份甲苯。
所述活性剂由质量比为5:2的N-乙酰基乙二胺、2,3-环氧丙基丙烯酸酯组成。
所述固化剂由质量比为1:1的正丁酸酐和(3-三乙氧基硅丙基)丁二酸酐组成。
所述助剂由质量比为1:3的乙酸和磷酸组成。
相应的、上述的热激活无初粘的密封胶的制备方法,其包括以下步骤:
S1:按重量份称取原料,将5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、环氧丙烷和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分A备用;
S2:按重量份称取原料,将固化剂、活性剂、填料、增韧剂、助剂和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分B备用;
S3:将组分A 和组分B按质量比1:0.12混合均匀后,得到所述密封胶。
实施例3
本实施例的热激活无初粘的密封胶,由组分A和组分B组成,所述组分A由以下重量份数的原料组成:20份2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、30份2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、10份5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、45份环氧丙烷、8份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、25份助剂和100份丙酮;所述组分B由以下重量份数的原料组成:5.6份固化剂、8份活性剂、3.5份炭黑、1.5份液体硅橡胶、12份磷酸和30份丙酮。
所述活性剂由质量比为1:1的N-乙酰基乙二胺、多元醇组成。
所述多元醇由质量比为1:3的丙二醇和二酸二乙二醇组成。
所述固化剂由质量比为1:1的丙烯酸酐和(3-三乙氧基硅丙基)丁二酸酐组成。
相应的、上述的热激活无初粘的密封胶的制备方法,其包括以下步骤:
S1:按重量份称取原料,将5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、环氧丙烷和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分A备用;
S2:按重量份称取原料,将固化剂、活性剂、填料、增韧剂、助剂和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分B备用;
S3:将组分A 和组分B按质量比1: 0.36混合均匀后,得到所述密封胶。
实施例4
本实施例的热激活无初粘的密封胶,其组成和制备方法与实施例1相似,其主要不同之处在于,所述组分A由以下重量份数的原料组成:7份2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、15份2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、3份5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、20份环氧丙烷、4份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、18份助剂和70份溶剂;所述组分B由以下重量份数的原料组成:2.5份固化剂、4份活性剂、2份钛白粉0.8份聚硫橡胶、7份助剂和23份溶剂。
所述活性剂由质量比为1:1:1的N-乙酰基乙二胺、2,3-环氧丙基丙烯酸酯和多元醇组成。
所述多元醇由质量比为1:2的三羟甲基丙烷、甘油组成。
所述固化剂由质量比为0.8:1的丙烯酸酐、(3-三乙氧基硅丙基)丁二酸酐组成。
实施例5
本实施例的热激活无初粘的密封胶,其组成和制备方法与实施例1相似,其主要不同之处在于,所述组分A由以下重量份数的原料组成:5~20份2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、10~30份2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、1~10份5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、15~45份环氧丙烷、3~8份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、12~25份助剂和70~100份溶剂;所述组分B由以下重量份数的原料组成:1.8~5.6份固化剂、2~8份活性剂、1.5~3.5份钛白粉、0.5~1.5份聚硫橡胶、5~12份助剂和20~30份溶剂。
所述活性剂由质量比为3:1:2的N-乙酰基乙二胺、2,3-环氧丙基丙烯酸酯和多元醇组成。
所述多元醇由质量比为1:2的三羟甲基丙烷和二酸二乙二醇组成。
所述固化剂由质量比为2:3的丙烯酸酐、(3-三乙氧基硅丙基)丁二酸酐组成。
对比例1
本对比例的热激活无初粘的密封胶,其组成和制备方法与实施例1相似,其主要不同之处在于,所述组分A的原料未添加5,6-环氧己基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷。
对比例2
本对比例的热激活无初粘的密封胶,其组成和制备方法与实施例1相似,其主要不同之处在于,所述组分B的原料未添加活性剂。
对比例3
本对比例的热激活无初粘的密封胶,其组成和制备方法与实施例1相似,其主要不同之处在于,所述组分B的原料未添加固化剂。
将实施例1~5的热激活无初粘的密封胶进行相关性能测试,其测试结果如表1所示:
表1
Figure 73387DEST_PATH_IMAGE001
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种热激活无初粘的密封胶,其特征在于,所述密封胶由组分A和组分B组成,所述组分A由以下重量份数的原料组成:5~20份2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、10~30份2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、1~10份5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、15~45份环氧丙烷、3~8份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和70~100份溶剂;所述组分B由以下重量份数的原料组成:1.8~5.6份固化剂、2~8份活性剂、1.5~3.5份填料、0.5~1.5份增韧剂、5~12份助剂和20~30份溶剂;
所述活性剂为N-乙酰基乙二胺、2,3-环氧丙基丙烯酸酯、多元醇中的至少一种;
所述多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油中的至少一种;
所述固化剂为马来酸酐、正丁酸酐、2-甲基丁酸酐、丙烯酸酐、(3-三乙氧基硅丙基)丁二酸酐中的至少一种;
所述填料为滑石粉、白土、炭黑、钛白粉和石棉中的至少一种;
所述增韧剂为羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶中的至少一种;
所述助剂为甲酸、乙酸、磷酸中的一种;
所述溶剂为苯、甲苯、氯仿、丙酮中的至少一种。
2.一种如权利要求1所述的热激活无初粘的密封胶的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
S1:按重量份称取原料,将5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(2-羟基苯基)环氧乙烷、2-乙烯基-2-甲基环氧乙烷、环氧丙烷和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分A备用;
S2:按重量份称取原料,将固化剂、活性剂、填料、增韧剂、助剂和溶剂搅拌混合均匀,得到所述组分B备用;
S3:将组分A 和组分B按质量比1:0.12~0.36混合均匀后,得到所述密封胶。
3.根据权利要求1所述的热激活无初粘的密封胶的应用,其特征在于,将所述密封胶涂覆于PVC、PP、PE密封基体的表面,加热至100~120℃后,交联聚合反应2h后,起到粘合和密封作用。
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