CN1250671C - 聚硫聚脲增强的聚硫密封胶 - Google Patents
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Abstract
聚硫聚脲增强的聚硫密封胶,属密封技术领域,本发明由液体聚硫橡胶、MnO2、偶联剂KH560、滑石粉和碳黑和气相SiO2、聚硫聚脲预聚体、混合胺类组成,密封胶的力学性能比常用的聚硫密封胶提高50%左右,用于密封材料。
Description
(一)技术领域
本发明属于密封胶技术领域,以提高聚硫密封胶的抗张强度、断裂伸长率和粘接强度等性能。
(二)背景技术
端巯基的低分子量液体聚硫橡胶,分子量一般为1000~5000,主要通过金属氧化物或是金属的氧化性盐固化,固化后的聚硫密封胶保持了固体聚硫橡胶的特性,其低温性能优异,耐水性好,耐紫外及耐候性优异,且特别耐油,工艺操作方便,主要作为密封材料使用。
文献(Usmani AM,Polym-Plast.Technol.Eng.,1982,19(2):165)报道了提高聚硫密封胶的一些方法:利用分子量较高的液体聚硫橡胶,可提高聚硫密封胶的抗张强度和断裂伸长率,但粘合性能会下降;增加液体聚硫橡胶的交联度,可提高聚硫橡胶固化物的抗张强度、杨氏模量及硬度,但断裂伸长率下降;用强氧化性的氧化物固化液体聚硫橡胶,可得到较高的模量;使用填料能显著提高抗张强度和改善流变性能;环氧树脂可用作液体聚硫橡胶的增粘剂;利用酸的阻聚作用和碱的促进作用。
另外相关的文献或专利有:文献Ramaswamy R.and Sasidharan Achary P.,Journal of Applied Polymer Science,1985,Vol.30:3569讨论了固化剂对聚硫密封胶性能的影响;专利Villa J.L.U.S.Patent 4017554(1977)用松香酸与加热液体聚硫橡胶后产生的羟基酯化,来增强聚硫密封胶;专利Ranney,U.S.Patent 4020218(1977)利用各种含硅化合物来提高聚硫密封胶的粘合性能;专利Millen,U.S.Patent4518767(1985)利用含锌氧化物和催化剂来提高聚硫密封胶的力学性能。
虽然许多专利和文献提供了许多液体聚硫橡胶固化的方法,但作为密封胶使用,总是被期望有更高的抗张强度和断裂伸长率,同时有较好的粘合性能。本发明目的是研制出综合力学性能显著提高的聚硫密封胶。
(三)本发明的内容
本发明合成了一种增强的聚硫密封胶,其抗张强度、断裂伸长率及粘合性能显著提高,主要成份由液体聚硫橡胶(100重量份、分子量500~10000)、金属氧化物(8~10重量份)、偶联剂(5~8重量份)、无机填料(30~50重量份)、聚硫聚脲预聚体(3~20重量份)和混合胺类构成(0~2重量份)。
其中聚硫聚脲预聚体是异氰酸酯封端的液体聚硫橡胶,混合胺类包括3,6-二甲硫基-2,5-二胺甲苯(E300)、三乙烯四胺及3,3’-二氯-4,4’二苯基甲烷二胺(MOCA)等。合成如下:
聚硫聚脲预聚体的合成
将液态聚硫橡胶(分子量为500~4000、100重量份)、异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI、5~35重量份)、异弗尔酮异氰酸酯(IPDI、5~35重量份)、二苯基甲烷-4,4’二异氰酸酯(MDI、0~10重量份)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI、0~10重量份)、1,6-己二异氰酸酯(HDI、0~10重量份)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI、0~10重量份)、萘-1,5二异氰酸酯(NDI、0~10重量份),甲基环己基二异氰酸酯(HTDI、0~10重量份)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI、0~重量10份)、KH560偶联剂(10~20重量份)、滑石粉(5~10重量份)按比例加入反应瓶中,加入二月桂酸二丁基锡作(0.02-0.05重量份)催化剂,通N2保护,油浴加热至100±20℃,搅拌反应2小时,然后降温至室温,得到聚硫聚脲预聚体。
混合胺类的配制
将3,6-二甲硫基-2,5-二胺甲苯(E300、100重量份)、3,6-二乙基-2,5-二胺甲苯(E100、5~20重量份)、三乙烯四胺(2~10重量份)、MOCA(2~10重量份)及甲醛化的液体MOCA(0~10重量份)。
(四)本发明的具体实施例
本发明的具体实施例见表1,配制的聚硫密封胶室温固化7天后,力学性能测试结果见表2。其中1和2为背景技术配方(参照文献:Usmani AM,Polym-Plast.Technol.Eng.,1982,19(2):165)。结果表明:本发明聚硫密封胶配方3、4、5和6中加入了少量聚硫聚脲预聚体和混合胺类后,密封胶的力学性能提高50%左右。
表1背景技术和本发明具体实施例的配方(重量份)
配方 | 背景技术配方1 | 背景技术配方2 | 本发明配方3 | 本发明配方4 | 本发明配方5 | 本发明配方6 |
液体聚硫(JLY124)液体聚硫(JLY155)液体聚硫(JLY121)邻苯二甲酸二丁酯聚硫聚脲预聚体混合胺类KH560碳黑滑石粉气相二氧化硅MnO2 | 1000501200646265.510 | 0100331200646265.510 | 1000501210.21646265.510 | 1000501210.20646265.510 | 0100331210.21646265.510 | 01003312201.8646265.510 |
表2背景技术和本发明具体实施例的力学性能测试结果
配方 | 背景技术配方1 | 背景技术配方2 | 本发明配方3 | 本发明配方4 | 本发明配方5 | 本发明配方6 |
邵氏A硬度抗张强度(MPa)断裂伸长率(%)钢-钢粘合强度(MPa)钢-丁苯橡胶粘合强度(MPa) | 572.82302.22.3 | 603.23002.62.5 | 634.74803.83.6 | 613.84003.23.0 | 645.14904.13.8 | 604.85103.63.4 |
Claims (3)
1.聚硫聚脲增强的聚硫密封胶,将液体聚硫橡胶分子量500~10000、100重量份、MnO2 8~10重量份、偶联剂KH560 5~8重量份、滑石粉和碳黑和气相SiO2合计30~77.5重量份混合,本发明特征是混合时加入聚硫聚脲预聚体3~20重量份和混合胺0~2重量份。
2.根据权利要求1所述聚硫聚脲增强的聚硫密封胶,其特征是聚硫聚脲预聚体是用异氰酸酯封端的液体聚硫橡胶分子量500~4000。
3.根据权利要求1所述聚硫聚脲增强的聚硫密封胶,其特征是混合胺类由3,6-二甲硫基-2,5-二胺甲苯100重量份、3,6-二乙基-2,5-二胺甲苯5~20重量份、三乙烯四胺2~10重量份、3,3′-二氯-4,4′二苯基甲烷二胺2~10重量份及甲醛化的液体3,3′-二氯-4,4′二苯基甲烷二胺0~10重量份组成。
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