[发明专利]一种聚硫密封剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚硫密封剂及其制备方法，所述制备方法包括二氧化锰的制备、硫化膏的制备、聚硫密封剂的制备三个步骤。本发明使用轻质碳酸钙和重质碳酸钙进行复配，原料来源更加广泛且价格低廉，具有明显的成本优势；同时，本发明对使用天然二氧化锰制备得到聚硫密封剂性能不佳的问题，提出了一种改性二氧化锰的制备方法，并将其用于聚硫密封剂的制备过程中，极大地提高了聚硫密封剂的性能。本发明提供的聚硫密封剂的制备方法工艺简单，成分少，制备得到的聚硫密封剂具有耐老化、抗老化、力学性能优良等特点，性能全面，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于无机材料技术领域，特别是涉及一种聚硫密封剂及其制备方法。

背景技术

聚硫密封剂是以巯基封端的液体聚硫橡胶为基体材料，配合硫化剂硫化成型的无定形弹性密封材料，其具有耐油性、耐水性、耐酸碱性、化学介质性、耐大气老化、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空、船舶、建筑、汽车、核电等领域，例如：飞机油箱、轮船油箱、中空玻璃密封剂、防止金属腐蚀等。

聚硫密封剂的性能主要取决于所使用的生胶、填料和硫化剂的种类，其中，硫化剂主要以金属氧化物或金属过氧化物为主要的成分，二氧化锰则应用的相对较为广泛。

在以二氧化锰为硫化剂的聚硫密封剂合成，虽然天然的二氧化锰的活性比较高，但是使用过程存在前期交联速度快，后期固化速度慢和使用工艺复杂等问题，在一定上限制了聚硫密封剂的应用及其发展。针对以二氧化锰为硫化剂的聚硫密封胶的已有较多研究，如专利文献CN103865472A公开了种阻燃环保聚硫密封胶及其生产方法，采用纳米碳酸钙、纳米二氧化钛和炭黑作为补强剂，并加入纳米银，达到抗霉菌、阻燃和环保的要求，所用补强剂种类多且成本高；专利文献CN102277013A公开了聚硫密封胶固化用活性二氧化锰的生产方法，其报道了活性二氧化锰的制备方法，但是对制备得到的聚硫密封胶的力学性能并没有关注。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚硫密封剂及其制备方法，聚硫密封剂以改性碳酸钙为补强剂，制备得到的聚硫密封剂兼具抗老化和优良力学性能的特点。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种聚硫密封剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)二氧化锰的制备；

(2)硫化膏的制备：按比例称取步骤(1)制备得到的二氧化锰、改性碳酸钙、油酸二乙醇酰胺、促进剂，混合均匀后加入邻苯二甲酸二丁酯，即得硫化膏；

(3)聚硫密封剂的制备：按比例称取聚硫胶和步骤(2)制备得到的硫化膏，混合均匀至颜色均一，然后将混合物填充至模具中并干燥，干燥完成后即得聚硫密封剂；

其中，改性碳酸钙的制备方法为：按质量比1：1称取轻质碳酸钙和重质碳酸钙，随后加入月桂醇硫酸钠，混合均匀，即得改性碳酸钙。

优选的，步骤(1)中所述二氧化锰的制备方法为：将高锰酸盐、二价锰盐和碱类化合物按摩尔比为1：1.5～2.5：2～4.5的比例称料后分别于三个容器中用水溶解；按照投料速度比为1：1.5～2.5：2～4.5将高锰酸盐、二价锰盐和碱类化合物加完后进行反应，反应完后将产物进行分离、水洗涤、过滤、烘干即得到二氧化锰。

优选的，所述反应的温度为70～90℃，体系pH值为5～9，反应时间为30～90min。

优选的，所述高锰酸盐为高锰酸钾，二价锰盐为硫酸锰，碱类化合物为氢氧化钠。

优选的，步骤(2)中二氧化锰、改性碳酸钙、油酸二乙醇酰胺、促进剂和邻苯二甲酸二丁酯的质量比为10：1～5：0.5～2：0.5～2：0.1～0.5。

优选的，月桂醇硫酸钠的加入量为轻质碳酸钙和重质碳酸钙总质量的1.5％。