[发明专利]一种聚硫密封胶的增塑方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚硫密封胶的增塑方法，属于密封胶技术领域。

背景技术

端巯基的低分子量液体聚硫橡胶，分子量一般为1000～7000，可以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。本文所指的液体聚硫橡胶主要是日本东丽公司生产的Thiokol LP系列（LP2、LP3、LP31，LP55等）、泰兴阿克苏诺贝尔硫胶公司生产的G系列（G21、G131等）或中国锦西化工研究院生产的JLY系列（JLY121、JLY124等）系列液体聚硫橡胶。文献（Usmani AM,Polym-Plast.Technol.Eng.,1982,19(2):165）报道了聚硫密封胶配方的基本组成，指出酯类化合物是一种常用的增塑剂，其基本作用是改善聚硫胶的密封性能及降低模量；固化剂组份中使用二丁酯类化合物，其作用是与二氧化锰等金属氧化物混合成膏状（糊状），使固化剂易于保存并有利于反应。发明专利01144409.6公开了一种双组分的聚硫防水密封胶，其特征之一是A组份中含有增塑剂，包括己二酸二丁酯、马来酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯等酯类化合物。

上述酯类化合物增塑剂，通过共混加入到聚硫橡胶中，与聚硫橡胶无化学交联作用，且其分子结构不同类于聚硫橡胶的分子链结构，因此在聚硫密封胶长期使用过程中，增塑剂存在逐渐迁移、析出可能，导致密封胶逐渐变硬；且酯类化合物的分子量较小，具有挥发性，从而污染环境；另外，增塑剂在调节密封胶硬度、降低模量同时，会降低聚硫密封胶的拉伸强度。

本发明的内容

本发明目的是提供一种聚硫密封胶的增塑方法，在有效增塑前提下，密封胶的力学性能还有所提高。

本发明聚硫密封胶的增塑方法，是通过加入一种聚硫改性剂来控制聚硫密封胶的固化交联度，从而调节密封胶硬度，实现增塑目的。将液体聚硫橡胶、碳黑、滑石粉、气相二氧化硅和聚硫改性剂作为聚硫密封胶的A组分，聚硫改性剂加入量是聚硫密封胶A组份的0.5%～5%（重量百分比）；二氧化锰、邻苯二甲酸二丁酯、促进剂D作为聚硫密封胶的B组分；聚硫密封胶A、B组分通过搅拌混合均匀即可。

聚硫改性剂由液体聚硫橡胶与环氧氯丙烷反应得到，其中液体聚硫橡胶的两端巯基全部或部分参与反应，但巯基至少被反应掉一半以上。改性剂合成步骤如下：将数均分子量500~10000液体聚硫橡胶100重量份、环氧氯丙烷1～20重量份加入到反应瓶中，三乙醇胺0.005-1重量份作催化剂，脱气后充氮气保护，加热至80±20°C，搅拌反应8~50小时以上，当监测反应物的巯基含量降到0.5%以下时，或红外光谱检测到巯基吸收峰强度不再变化时，停止加热，冷却得到粘稠液体即为聚硫改性剂。

聚硫改性剂是一种特殊液体聚硫橡胶，本发明通过控制其部分端基官能团的反应活性，起到控制聚硫密封胶固化交联度，实现增塑的目的.

本发明与通用酯类增塑途径相比，具有以下优点：（1）聚硫改性剂是一种具有聚硫分子结构的齐聚物，与聚硫橡胶完全相容，因此在长期使用过程中，不会因增塑剂析出而导致密封胶逐渐变硬；（2）改性剂的分子量较大(500～10000），远大于通用的酯类增塑剂，其挥发性大幅度降低，与环境友好；（3）聚硫改性剂分子结构中的羟基与氯基，都是强极性基团，增加了与聚硫分子链及填料的相互作用，使密封胶拉伸强度增加20%以上，拉断伸长率提高30%以上。

本发明的具体实施例

聚硫改性剂的合成：（1）将2500分子量的液体聚硫橡胶100重量份、环氧氯丙烷8重量份加入反应瓶中，三乙醇胺0.02重量份催化剂，油浴加热至80°C，搅拌反应48小时，冷却得到聚硫改性剂A；（2）将1000分子量的液体聚硫橡胶100重量份，环氧氯丙烷18重量份加入反应瓶中，三乙醇胺0.04重量份催化剂，油浴加热至100°C，搅拌反应48小时，冷却得到聚硫改性剂B；（3）将1000分子量液体聚硫橡胶50重量份、4000分子量的液体聚硫橡胶50重量份、环氧氯丙烷13重量份加入反应瓶中，三乙醇胺0.03重量份催化剂，油浴加热至100°C，搅拌反应48小时，冷却得到聚硫改性剂C。

聚硫密封胶的增塑：将聚硫改性剂加入到密封胶A组分中，聚硫改性剂A、B或／和C用量为密封胶A组份的0.5%～5%（重量百分比）。聚硫密封胶A、B组分通过搅拌混合均匀即可。