聚硫密封胶的特性及其应用技术.doc

聚硫密封胶的特性及其应用技术一、前言随着我国经济技术的迅猛发展大型水利工程、高层建筑的兴建航天航空工程发展等都需要特殊性能的弹性密封胶作为接缝的粘结、密封材料。据报道目前我国这种密封胶的产量已达到4～5万吨左右并形成了以聚硫、丙烯酸酯、硅酮和聚氨酯为主体的密封胶产业。聚硫密封胶是以液体聚硫橡胶(HS-(C2H4)-O-CH2-O-C2H4-S-S)n-C2H4-O-CH2-O-C2H4-SH)为主剂配合增塑剂补强剂、硫化剂等制成的高档的密封材料。由于液体聚硫橡胶高分子主链上含有“S”原子形成-C-S、-S-S-链而且是饱和的因而制成的聚硫密封胶具有优异的耐油、耐溶剂、耐老化、耐酸碱的特性且耐热、耐水、透气率低、弹性好、对金属和非金属都有较高的粘结力。主要用于中空玻璃的密封、高层建筑屋顶板缝的密封防水以及地铁、隧道、污水处理厂、机场跑道、大型水利工程伸缩缝的密封防水等。因此有着广阔的应用前景。聚硫橡胶是在1929年由美国聚硫橡胶(Thiokol)公司开发成功的呈固体状态。直到1943年改进了合成工艺制成了带有硫醇端基的液体聚硫橡胶才有了较快的发展。由于这种聚合物与各种过氧物、氧化物反应可在室温下固化形成弹性体因而扩大了它的使用范围。国外20世纪60年代聚硫密封胶在汽车、造船、石油化工和建筑工程的密封防水等方面都获得了广泛的应用。在我国聚硫橡胶的研究工作起步较晚直到1958年锦西化工研究院成立后才算步入正轨。20世纪70年代末80年代初随着高层建筑的发展伴随着铝门窗的兴起才促进了聚硫密封胶在建筑密封防水工程上的应用。目前世界液体聚硫橡胶的产量美国2万吨／年德国8000吨／年日本5000吨／年俄罗斯3500吨／年西欧约2000吨／年。我国仅锦西化工研究院500吨／年规模的装置不能满足市场的需求目前我国大部分从日本东丽公司进口年进口量1500…1800吨；我国聚硫密封胶的产量已达8000吨以上。二、聚硫密封胶的组成及制备方法聚硫密封胶以液体聚硫橡胶为主剂配以适量增塑剂、增粘剂、填料、补强剂、偶联剂、固化剂、促进剂等混合研细而成。1、生产设备：三辊研磨机是制备聚硫密封胶常用的主要设备所生产的胶质量细腻均匀无颗粒状物。2、配方组成常用的聚硫密封胶一般是双组份的即A组份为(基胶或基膏)、B组份(固化剂)分别包装用时再混合产品易于保存质量好固化速度可以调控。(1)液体聚硫橡胶：是制造聚硫密封胶的主要原料由于其分子量的大小不同交联剂的含量不同有多种牌号供选择各国的型号也不统一但可以找出类似的产品(详见表1、表2、表3)。美国、日本以LP表示德国以G表示中国以儿Y表示。(2)增塑剂：可增加产品塑性和柔软性改善低温性能降低产品的粘度可加入较多的填料及补强剂提高产品的物理力学性能并降低成本。但增塑剂过量会降低密封胶的粘结强度切要牢记增塑剂与液体聚硫橡胶的相容性是非常重要的。如果相容性不好会影响产品质量。常用的增塑剂：邻苯二甲酸二丁酯类、氯化联苯、氯化石蜡、邻苯二甲酸丁苄酯、烷基苯类化合物等这些增塑剂可以单独使用也可以混合使作如果采用二种以上的增塑剂混用有时效果可更好些。(3)填料及补强剂：使用填料的主要目的是增强聚硫密封胶的物理力学性能调整粘度控制触变性降低成本补强填料可以提高密封胶的抗张强度和伸长率。填料粒子直径的大小及其性质对密封胶的性能也起着重要的作用。补强填料有炉法炭黑、热裂解炭黑、金红石型钛白粉、二氧化硅、轻质碳酸钙、氧化锌等。炭黑类多放在B组份上这样可制成色差明显的双组份密封胶。非补强性填料有重质碳酸钙、煅烧陶土、云母粉、水泥等。气相法或沉淀白炭黑、硬酯酸等可改善密封胶触变性。(4)增粘剂(或称粘结增强剂)聚硫密封胶本身对各种材料都有一定的粘附力但不是太好。为了提高弹性密封胶的粘着性需加入增粘剂。常用的有酚醛树酯、双酚A型环氧树脂、硅烷类因为这些化合物都能在聚合物的硫醇官能团和待密封的基质间产生化学键。长期处于露天的环境下这些化学键要比纯机械粘合有效的多。(5)硫化促进剂为了缩短硫化时间可加入一些含硫有机氨化合物、乙烯多胺类化合物、二苯胍、四甲基秋兰姆硫化物、二硫化苯并噻唑等。(6)硫化延迟剂为了适应施工工艺的要求延长操作时间满足不同用户的需要常需要控制一定的固化速度固化过快也会影响粘结强度。众所周知聚硫密封胶固化时对PH值是很敏感的在PH值呈酸性时固化慢呈中、碱性时固化速度加快常用的有硬脂酸、油酸、硬脂酸铅、硬脂酸锌、苯酸酐等。硬脂酸钠呈碱性可以促进固化可作为活化剂。(7)偶联剂：因为聚硫密封胶是配方化学产品是一种有机无机物质的混合物为了提高界面的粘结常用少量有机硅烷偶联剂这类化