專利名稱：一種聚硫密封膠的增塑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚硫密封膠的增塑方法，屬于密封膠技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
端巰基的低分子量液體聚硫橡膠，分子量一般為1000 7000，可以通過金屬氧化物或是金屬的氧化性鹽固化。固化后的聚硫密封低溫性能優(yōu)異，耐水性好，耐紫外及耐候性優(yōu)異，且特別耐油，工藝操作方便，主要作為密封材料使用。本文所指的液體聚硫橡膠主要是日本東麗公司生產(chǎn)的Thiokol 1^系列(1^2、1^3、1^31，1^55等)、泰興阿克蘇諾貝爾硫膠公司生產(chǎn)的G系列(G21、G131等)或中國錦西化工研究院生產(chǎn)的JLY系列(JLY121、JLY124等)系列液體聚硫橡膠。文獻(Usmani AM, Polym-Plast. Technol. Eng. , 1982, 19 (2) : 165)報道了聚硫密封膠配方的基本組成，指出酯類化合物是一種常用的增塑劑，其基本作用 是改善聚硫膠的密封性能及降低模量；固化劑組份中使用二丁酯類化合物，其作用是與二氧化錳等金屬氧化物混合成膏狀(糊狀)，使固化劑易于保存并有利于反應(yīng)。發(fā)明專利01144409. 6公開了一種雙組分的聚硫防水密封膠，其特征之一是A組份中含有增塑劑，包括己二酸二丁酯、馬來酸二辛酯、鄰苯二甲酸二辛酯等酯類化合物。上述酯類化合物增塑劑，通過共混加入到聚硫橡膠中，與聚硫橡膠無化學(xué)交聯(lián)作用，且其分子結(jié)構(gòu)不同類于聚硫橡膠的分子鏈結(jié)構(gòu)，因此在聚硫密封膠長期使用過程中，增塑劑存在逐漸遷移、析出可能，導(dǎo)致密封膠逐漸變硬；且酯類化合物的分子量較小，具有揮發(fā)性，從而污染環(huán)境；另外，增塑劑在調(diào)節(jié)密封膠硬度、降低模量同時，會降低聚硫密封膠的拉伸強度。本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種聚硫密封膠的增塑方法，在有效增塑前提下，密封膠的力學(xué)性能還有所提高。本發(fā)明聚硫密封膠的增塑方法，是通過加入一種聚硫改性劑來控制聚硫密封膠的固化交聯(lián)度，從而調(diào)節(jié)密封膠硬度，實現(xiàn)增塑目的。將液體聚硫橡膠、碳黑、滑石粉、氣相二氧化硅和聚硫改性劑作為聚硫密封膠的A組分，聚硫改性劑加入量是聚硫密封膠A組份的
0.5% 5% (重量百分比)；二氧化錳、鄰苯二甲酸二丁酯、促進劑D作為聚硫密封膠的B組分；聚硫密封膠A、B組分通過攪拌混合均勻即可。聚硫改性劑由液體聚硫橡膠與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)得到，其中液體聚硫橡膠的兩端巰基全部或部分參與反應(yīng)，但巰基至少被反應(yīng)掉一半以上。改性劑合成步驟如下將數(shù)均分子量50(Tl0000液體聚硫橡膠100重量份、環(huán)氧氯丙烷I 20重量份加入到反應(yīng)瓶中，三乙醇胺0. 005-1重量份作催化劑，脫氣后充氮氣保護，加熱至80 ±20° C，攪拌反應(yīng)8 50小時以上，當(dāng)監(jiān)測反應(yīng)物的巰基含量降到0. 5%以下時，或紅外光譜檢測到巰基吸收峰強度不再變化時，停止加熱，冷卻得到粘稠液體即為聚硫改性劑。聚硫改性劑是一種特殊液體聚硫橡膠，本發(fā)明通過控制其部分端基官能團的反應(yīng)活性，起到控制聚硫密封膠固化交聯(lián)度，實現(xiàn)增塑的目的.
本發(fā)明與通用酯類增塑途徑相比，具有以下優(yōu)點(1)聚硫改性劑是一種具有聚硫分子結(jié)構(gòu)的齊聚物，與聚硫橡膠完全相容，因此在長期使用過程中，不會因增塑劑析出而導(dǎo)致密封膠逐漸變硬；(2)改性劑的分子量較大(500 10000)，遠大于通用的酯類增塑劑，其揮發(fā)性大幅度降低，與環(huán)境友好；(3)聚硫改性劑分子結(jié)構(gòu)中的羥基與氯基，都是強極性基團，增加了與聚硫分子鏈及填料的相互作用，使密封膠拉伸強度增加20%以上，拉斷伸長率提高30%以上。本發(fā)明的具體實施例 聚硫改性劑的合成(I)將2500分子量的液體聚硫橡膠100重量份、環(huán)氧氯丙烷8重量份加入反應(yīng)瓶中，三乙醇胺0. 02重量份催化劑，油浴加熱至80° C，攪拌反應(yīng)48小時，冷卻得到聚硫改性劑A ; (2)將1000分子量的液體聚硫橡膠100重量份，環(huán)氧氯丙烷18重量份加入反應(yīng)瓶中，三乙醇胺0. 04重量份催化劑，油浴加熱至100° C，攪拌反應(yīng)48小時，冷卻得到聚硫改性劑B ; (3)將1000分子量液體聚硫橡膠50重量份、4000分子量的液體聚硫橡膠50重量份、環(huán)氧氯丙烷13重量份加入反應(yīng)瓶中，三乙醇胺0. 03重量份催化劑，油浴 加熱至100° C，攪拌反應(yīng)48小時，冷卻得到聚硫改性劑C。聚硫密封膠的增塑將聚硫改性劑加入到密封膠A組分中，聚硫改性劑A、B或/和C用量為密封膠A組份的0. 5% 5% (重量百分比)。聚硫密封膠A、B組分通過攪拌混合均勻即可。聚硫密封膠室溫固化7天后，其基本物理性能測試結(jié)果見表I。其中密封膠I是未增塑的聚硫密封膠，邵氏A硬度是68 ;而密封膠2、3、4、5是經(jīng)過增塑的，其邵氏A硬度是66 54 ;增塑后的密封膠2、3、4或5與未增塑的密封膠I相比，拉伸強度提高20%以上，拉斷伸長率提高40%-85%。表I增塑前后的聚硫密封膠基本物理性能
權(quán)利要求
1.一種聚硫密封膠的增塑方法，將液體聚硫橡膠、碳黑、滑石粉、氣相二氧化硅作為聚硫密封膠的A組分，二氧化錳、鄰苯二甲酸二丁酯、促進劑D作為聚硫密封膠的B組分，其特征是加入聚硫改性劑作為聚硫密封膠的A組分，聚硫改性劑加入量是聚硫密封膠A組份的0.5% 5% (重量百分比)。
2.據(jù)權(quán)利要求I所述的增塑方法，其特征是所述的聚硫改性劑是由數(shù)均分子量為500 10000液體聚硫橡膠100重量份、環(huán)氧氯丙烷I 20重量份，三乙醇胺0. 005-1重量份作催化劑加熱至80±20° C，攪拌反應(yīng)8 50小時以上反應(yīng)得到的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚硫密封膠的增塑方法，通過加入聚硫改性劑來控制聚硫密封膠的固化交聯(lián)度，從而調(diào)節(jié)密封膠硬度，實現(xiàn)增塑目的。聚硫改性劑的合成將液體聚硫橡膠和環(huán)氧氯丙烷在三乙醇胺催化作用下，氮氣保護中，加熱反應(yīng)制得。
文檔編號C08L81/04GK102702540SQ201210184700
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者全一武, 薛春彥, 陳慶民 申請人:南京大學(xué)