CN113072774A - 一种绝缘暖边间隔条及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于密封胶领域，具体涉及一种绝缘暖边间隔条及其制备方法和应用。该绝缘暖边间隔条主要由以下重量份的原料制成：丁基橡胶8‑20份，第一聚合物15‑30份，第二聚合物8‑15份，绝缘填料10‑15份，吸水剂12‑25份，色素填料10‑15，增粘填料10‑20份。本发明中，采用丁基橡胶、第一聚合物和第二聚合物形成复合基体，能够对体系的强度、粘结、耐高温、初粘力、润湿等方面进行全面调节，绝缘填料、吸水剂、色素填料、增粘填料有机结合到复合基体中，最终形成满足强度、粘结性、绝缘性、粘弹性等综合要求的间隔条，能够满足电致变色中空玻璃的使用要求。

Description

一种绝缘暖边间隔条及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于密封胶领域，具体涉及一种绝缘暖边间隔条及其制备方法和应用。
背景技术
中空玻璃是由两片或多片玻璃，中间用间隔条隔开，并用密封胶密封，使玻璃间形成有干燥气体空间的玻璃加工产品，中空玻璃内腔中充有干燥气体或惰性气体，无法与外界气体进行对流，从而起到良好的隔热效果。
间隔条虽然只占据中空玻璃的极少部分空间，但其作用越来越受到重视。传统间隔条为铝间隔条，但铝间隔条热导率较高的特性，会使中空玻璃在使用过程中出现结露、节能效果变差等问题，于是暖边间隔条技术应用而生。
本项目组在较早时期即开发了暖边间隔条产品，率先将该类产品引入国内市场。公告号为CN102911625B的中国发明专利公开了一种热塑性间隔条，由丁基橡胶、聚异丁烯、增塑剂、增粘剂、粘结促进剂等成分组成，解决了间隔条制品对强度、粘结性、对水汽的阻隔性等多方面要求。
电致变色是材料在置于不同电子状态时(通常通过经受电压改变)，在光学性质上表现出可逆的电化学介导变化的现象。电致变色中空玻璃作为一种智能节能的玻璃技术，目前已在高端建筑的采光顶、幕墙、侧立面等结构上使用。针对这一特殊类型的中空玻璃，间隔条需要重新设计，否则可能会因为间隔条的电性能不满足要求，而造成使用过程中一部分电量损失，从而影响电致变色中空玻璃的变色效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绝缘暖边间隔条，能够满足电致变色中空玻璃的使用要求。
本发明的第二个目的在于提供上述绝缘暖边间隔条的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供上述绝缘暖边间隔条在电致变色中空玻璃中的应用。
为实现上述目的，本发明的绝缘暖边间隔条的技术方案是：
一种绝缘暖边间隔条，主要由以下重量份的原料制成：丁基橡胶8-20份，第一聚合物15-30份，第二聚合物8-15份，绝缘填料10-15份，吸水剂12-25份，色素填料10-15，增粘填料10-20份；
所述第一聚合物选自聚异丁烯或聚异丁烯和石蜡改性聚异丁烯组成的混合物；
所述第二聚合物选自软化点为120℃-130℃的改性树脂，所述改性树脂选自硅烷改性聚异丁烯树脂、松香改性树脂、改性萜烯树脂、改性环氧树脂中的一种或两种以上组合。
中空玻璃用暖边间隔条需要同时满足强度、粘结性、对水汽的阻隔性等多方面要求。各种功能填料的加入在实现其基本功能的同时，往往会对间隔条的其他功能带来不利影响，如绝缘填料等，虽然会为制品提供一定的绝缘性能，但同时会对制品的粘结性、粘弹性、润湿性等带来不利影响。这是新型间隔条开发的难点之所在。
本发明中，采用丁基橡胶、第一聚合物和第二聚合物形成复合基体，能够对体系的强度、粘结、耐高温、初粘力、润湿等方面进行全面调节，绝缘填料、吸水剂、色素填料、增粘填料有机结合到复合基体中，最终形成满足强度、粘结性、绝缘性、粘弹性等综合要求的间隔条，能够满足电致变色中空玻璃的使用要求。
优选的，所述丁基橡胶的125℃门尼粘度ML为51±5。更优选的，所述丁基橡胶选自268、SBB50、301、2251中的一种或两种以上组合。
优选的，所述第一聚合物由分子量不大于5万的聚异丁烯、石蜡改性聚异丁烯中的一种或两种，以及分子量为5万-9万的聚异丁烯组成。这样可以使制品的硬度、粘结性以及润湿性得到兼顾；如果第一聚合物的分子量过小，粘度过低，会导致间隔条硬度小，不能起到支撑功能，如第一聚合物的分子量过大，可能会导致硬度过大，粘结性以及润湿性过差，影响间隔条的使用效果。优选的，所述聚异丁烯选自Oppanol B15N、Oppanol B10N、OppanolB12N、5T中的一种或两种以上组合。
优选的，制备上述绝缘暖边间隔条还包括阻燃剂2～8份。阻燃剂的目数优选为2000±200目。更优选的，所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、红磷母粒、MCA、MA中的一种或多种。上述阻燃剂属于环保、无毒型阻燃剂，间隔条增添阻燃剂成分后，能够更好的提高中空玻璃的防火性能。进一步的，基于本发明的复合基体，阻燃剂仅需少量添加，便可达到良好的阻燃效果。
优选的，所述绝缘填料选自云母粉、绝缘复合粉、高岭土、硅微粉、活性碳酸钙、重质碳酸钙中的一种或两种以上组合。绝缘填料的目数优选为2500±200目。
优选的，所述吸水剂为氯化钙、淀粉、氧化钙、氢氧化钠、五氧化二磷中的一种或两种以上组合。吸水剂的静态吸附量不低于15％。
优选的，所述增粘填料选自活性碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或两种以上组合。其中增粘填料的目数为2500±200目。
所述色素填料为绝缘炭黑。如可选择特种炭黑、TH901、TH305、MA100R中的一种或两种以上组合。
本发明的绝缘暖边间隔条的制备方法的技术方案是：
一种绝缘暖边间隔条的制备方法，包括以下步骤：将丁基橡胶、第一聚合物和第二聚合物加热捏合均匀后，加入绝缘填料、吸水剂、色素填料、增粘填料捏合均匀，挤出成型。
本发明的绝缘暖边间隔条的制备方法，制备工艺简单，适合大规模工业化生产，所得产品稳定性好，质量一致性高。
本发明的绝缘暖边间隔条的应用的技术方案是：
上述绝缘暖边间隔条在电致变色中空玻璃中的应用。
在电致变色中空玻璃中应用时，使用本发明的绝缘暖边间隔条对现有间隔条进行替换即可。使用本发明的间隔条的电致变色中空玻璃，可减少非绝缘性密封材料引起的电量损失，同时保持其耐久性和密封性，改善电致变色中空玻璃的使用效果。
具体实施方式
本发明主要提供了一种具有绝缘性的暖边间隔条。该暖边间隔条在生产制备时，将丁基橡胶、第一聚合物和第二聚合物在抽真空下捏合均匀，可在100℃～150℃下加热捏合10～30min，捏合均匀后加入绝缘填料、吸水剂、色素填料、增粘填料、阻燃剂(可选)继续捏合80～100min，再经挤出成型，即可制成暖边间隔条。
下面结合具体实施例对本发明的实施方式作进一步说明。
以下实施例中所涉及的原料均为市售常规商品。分子量如无特殊说明，均为粘均分子量。
丁基橡胶选自门尼粘度ML(125℃)为51±5的相关品种，如268型丁基橡胶、2251型丁基橡胶、301型丁基橡胶、SBB50型丁基橡胶等。
5T型聚异丁烯，分子量为5万，购自日本株式会社；Oppanol B10N型聚异丁烯，分子量为3万，购自BASF公司；Oppanol B12N型聚异丁烯，分子量为5万，购自BASF公司；OppanolB15N型聚异丁烯，分子量为8万，购自BASF公司；石蜡改性聚异丁烯，分子量为400，购自韩国大林。
改性环氧树脂，型号为NPES-907，购自广州凯绿葳化工有限公司。松香改性树脂，型号为A120，购自上海水兴实业有限公司。改性萜烯树脂，型号为T-2019，购自上海水兴实业有限公司。硅烷改性聚异丁烯树脂，型号为EPI2ON，购自日本钟渊化学公司。
阻燃剂为2000±200目；绝缘填料为2500±200目；增粘填料为2500±200目；吸水剂的静态吸附量不低于15％。
一、本发明的绝缘暖边间隔条的具体实施例
实施例1
本实施例的绝缘暖边间隔条，由以下重量份的原料制成：丁基橡胶10份，第一聚合物18份，第二聚合物15份，阻燃剂2份，绝缘填料15份，吸水剂18份，色素填料10份，增粘填料20份。
丁基橡胶为268型丁基橡胶。
第一聚合物由12份Oppanol B15N型聚异丁烯和6份石蜡改性聚异丁烯组成。
第二聚合物为硅烷改性聚异丁烯树脂。
阻燃剂为氢氧化铝。绝缘填料为硅微粉。吸水剂为氯化钙。色素填料为TH901。增粘填料为滑石粉。
实施例2
本实施例的绝缘暖边间隔条，由以下重量份的原料制成：丁基橡胶20份，第一聚合物25份，第二聚合物8份，阻燃剂5份，绝缘填料13份，吸水剂20份，色素填料10份，增粘填料15份。
丁基橡胶由5份268型丁基橡胶和5份SBB50型丁基橡胶组成。
第一聚合物由15份Oppanol B15N型聚异丁烯和10份石蜡改性聚异丁烯组成。
第二聚合物为改性环氧树脂。
阻燃剂为硼酸锌。绝缘填料为云母粉。吸水剂为淀粉。色素填料为TH901。增粘填料为滑石粉。
实施例3
本实施例的绝缘暖边间隔条，由以下重量份的原料制成：丁基橡胶10份，第一聚合物26份，第二聚合物12份，阻燃剂2份，绝缘填料10份，吸水剂23份，色素填料10份，增粘填料15份。
丁基橡胶为301型丁基橡胶。
第一聚合物由18份Oppanol B15N型聚异丁烯和8份Oppanol B10N型聚异丁烯组成
第二聚合物为松香改性树脂。
阻燃剂为MCA。绝缘填料为T01绝缘复合粉。吸水剂为五氧化二磷。色素填料为TH305。增粘填料为重质碳酸钙。
实施例4
本实施例的绝缘暖边间隔条，由以下重量份的原料制成：丁基橡胶8份，第一聚合物30份，第二聚合物10份，阻燃剂2份，绝缘填料12份，吸水剂20份，色素填料15份，增粘填料10份。
丁基橡胶为2251型丁基橡胶。
第一聚合物由10份Oppanol B15N型聚异丁烯和20份Oppanol B12N型聚异丁烯组成。
第二聚合物为改性环氧树脂。
阻燃剂为氢氧化铝。绝缘填料为高岭土。吸水剂为氢氧化钠。色素填料为特种炭黑。增粘填料为活性碳酸钙。
实施例5
本实施例的绝缘暖边间隔条，由以下重量份的原料制成：丁基橡胶10份，第一聚合物22份，第二聚合物15份，阻燃剂2份，绝缘填料10份，吸水剂20份，色素填料10份，增粘填料20份。
丁基橡胶为268型丁基橡胶。
第一聚合物由12份Oppanol B12N型聚异丁烯和10份Oppanol B10N型聚异丁烯组成。
第二聚合物为硅烷改性聚异丁烯树脂。
阻燃剂为1份MA和1份红磷母粒。绝缘填料为T02绝缘复合粉。吸水剂为氯化钙。色素填料为TH305。增粘填料为滑石粉。
实施例6
本实施例的绝缘暖边间隔条，由以下重量份的原料制成：丁基橡胶8份，第一聚合物28份，第二聚合物11份，阻燃剂2份，绝缘填料15份，吸水剂25份，色素填料10份，增粘填料20份。
丁基橡胶为268型丁基橡胶。
第一聚合物由20份5T型聚异丁烯和8份石蜡改性聚异丁烯组成。
第二聚合物为改性萜烯树脂。
阻燃剂由1份红磷母粒和1份氢氧化镁组成。绝缘填料为云母粉。吸水剂为氧化钙。色素填料为MA100R。增粘填料为活性碳酸钙。
实施例7
本实施例的绝缘暖边间隔条，由以下重量份的原料制成：丁基橡胶8份，第一聚合物28份，第二聚合物12份，阻燃剂8份，绝缘填料12份，吸水剂12份，色素填料10份，增粘填料20份。
丁基橡胶为SBB50型丁基橡胶。
第一聚合物由20份5T型聚异丁烯和8份石蜡改性聚异丁烯组成。
第二聚合物为改性环氧树脂。
阻燃剂为碳酸钙。绝缘填料为重质碳酸钙。吸水剂为氯化钙。色素填料为MA100R。增粘填料为活性碳酸钙。
在实施例1～7的基础上，可根据阻燃性能需求，不添加阻燃剂成分，得到相应的暖边间隔条产品。
二、本发明的绝缘暖边间隔条的制备方法的具体实施例
实施例8
本实施例的绝缘暖边间隔条的制备方法，对实施例1的绝缘暖边间隔条的制备过程进行详细说明，具体包括以下步骤：
1)按配方称量丁基橡胶、第一聚合物和第二聚合物，然后置于捏合机内，于100℃条件下加热搅拌10min，并抽真空；
2)加入阻燃剂、绝缘填料、吸水剂、色素填料、增粘填料，捏合80min，并抽真空，得具有绝缘性的阻燃密封胶，再经挤出成型制成暖边间隔条。
实施例9
本实施例的绝缘暖边间隔条的制备方法，对实施例2的绝缘暖边间隔条的制备过程进行详细说明，与实施例8介绍的不同之处在于：
步骤1)中，在120℃下真空捏合30min。步骤2)中加入阻燃剂等其他成分后，真空捏合100min。
实施例10
本实施例的绝缘暖边间隔条的制备方法，对实施例3的绝缘暖边间隔条的制备过程进行详细说明，与实施例8介绍的不同之处在于：
步骤1)中，在150℃下真空捏合30min。步骤2)中加入阻燃剂等其他成分后，真空捏合80min。
参考实施例3的方法，可相应制备实施例4-7的暖边间隔条。
三、本发明的绝缘暖边间隔条在电致变色中空玻璃中的应用的具体实施例，是将实施例1-7的绝缘暖边间隔条对现有电致变色中空玻璃中的间隔条进行替换。
四、对比例
对比例1
对比例1为市售热塑性间隔条。
对比例2
本对比例的间隔条，与实施例1的不同之处在于，不添加15份第二聚合物，将第一聚合物用量由25份增加到40份，其中Oppanol B15N型聚异丁烯和石蜡改性聚异丁烯的质量比维持3:2的比例。然后按照实施例8的方法进行制备。
五、实验例
本实验室测试对比例和实验例的暖边间隔条的各项性能，结果表1所示。其中，按照T/ZBH 004《中空玻璃密封胶》规定的试验方法进行针入度、剪切强度、标准水分吸附率进行测试。按照GB/T 2408《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》规定的试验方法对阻燃性能进行测试。按照GB/T 1692《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》规定的试验方法对绝缘电阻率进行测试。
表1性能测试结果
Figure BDA0002954771490000071
(注：粘结性指间隔条与外道胶(MF881)粘结性，间隔条、外道胶粘结后，采用拉伸法，非粘结面破坏视为粘结良好，粘结面处破坏视为粘结较差。具体评价方法可参考公告号为CN108627455B的中国发明专利的相关记载。)
由表1的结果可知，本发明的间隔条的体积电阻率为≥1010Ω·cm级别，部分配方达到1011Ω·cm级别，硬度、粘结性、强度及对水汽的阻隔性能均能达到要求，能够满足电致变色中空玻璃的使用需求。

Claims (10)

1.一种绝缘暖边间隔条，其特征在于，主要由以下重量份的原料制成：丁基橡胶8-20份，第一聚合物15-30份，第二聚合物8-15份，绝缘填料10-15份，吸水剂12-25份，色素填料10-15，增粘填料10-20份；
所述第一聚合物选自聚异丁烯或聚异丁烯和石蜡改性聚异丁烯组成的混合物；
所述第二聚合物选自软化点为120-130℃的改性树脂，所述改性树脂选自硅烷改性聚异丁烯树脂、松香改性树脂、改性萜烯树脂、改性环氧树脂中的一种或两种以上组合。
2.如权利要求1所述的绝缘暖边间隔条，其特征在于，所述丁基橡胶的125℃门尼粘度ML为51±5。
3.如权利要求2所述的绝缘暖边间隔条，其特征在于，所述丁基橡胶选自268、SBB50、301、2251中的一种或两种以上组合。
4.如权利要求1所述的绝缘暖边间隔条，其特征在于，所述聚异丁烯选自OppanolB15N、Oppanol B10N、Oppanol B12N、5T中的一种或两种以上组合。
5.如权利要求1所述的绝缘暖边间隔条，其特征在于，还包括阻燃剂2～8份。
6.如权利要求1～5中任一项所述的绝缘暖边间隔条，其特征在于，所述绝缘填料选自云母粉、绝缘复合粉、高岭土、硅微粉、活性碳酸钙、重质碳酸钙中的一种或两种以上组合。
7.如权利要求1～5中任一项所述的绝缘暖边间隔条，其特征在于，所述吸水剂为氯化钙、淀粉、氧化钙、氢氧化钠、五氧化二磷中的一种或两种以上组合。
8.如权利要求1～5中任一项所述的绝缘暖边间隔条，其特征在于，所述增粘填料选自活性碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或两种以上组合。
9.一种如权利要求1～8中任一项所述的绝缘暖边间隔条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将丁基橡胶、第一聚合物和第二聚合物加热捏合均匀后，加入绝缘填料、吸水剂、色素填料、增粘填料捏合均匀，挤出成型。
10.一种如权利要求1～8中任一项所述的绝缘暖边间隔条在电致变色中空玻璃中的应用。
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