空調(diào)丁基橡膠密封膠泥的研制

陳靜龔元姞梁中艷韓玉劉建國（.天津市橡膠工業(yè)研究所有限公司 天津 300384 .天津化學工業(yè)學校，天津3000）

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空調(diào)丁基橡膠密封膠泥的研制

陳靜1龔元姞2梁中艷1韓玉1劉建國2
（1.天津市橡膠工業(yè)研究所有限公司 天津 300384 2.天津化學工業(yè)學校，天津300201）

摘要：本文通過對不干性丁基密封膠泥的配方、工藝研究的探討，闡述主體材料的品種、增黏劑、增塑劑、填料的類型及用量對密封膠泥性能的影響。

關(guān)鍵詞：不干性、丁基橡膠、聚丁烯、膠泥、密封。

前言

不干性丁基橡膠密封膠泥是嵌縫密封材料，俗稱膩子。它常用彈性體為主要原料，加入一些粉狀填充劑以及添加增粘劑和軟化劑等，以求獲得最佳性能和降低成本。不干性密封膠泥的特點是不含溶劑、可塑好、可反復(fù)使用并長期保持其塑性。以丁基橡膠為主體原料的密封膠泥，具有不干性、自粘性和好的耐侯性。它主要用于空調(diào)器和冰箱中，起密封、防震、減聲作用，還可用于其它需要被密封、堵漏、嵌縫的場合。

本文作者用丁基橡膠、聚異丁烯及一些助劑研制了空調(diào)器用密封膠泥。該密封膠泥具有良好的柔軟性能、長年保持不變，具有高溫不流淌，低溫不脆裂的良好抗老化性能，對金屬、電纜外皮以及其它材料有良好的附著能力，不會產(chǎn)生收縮和開裂，并具有良好的氣密性和不傳爆能力。這種材料無味、無毒、無腐蝕性，施工方便，利用率高，價格低。

1.丁基密封膠泥技術(shù)條件

目前，空調(diào)器用密封膠泥沒有國家標準，只有行業(yè)標準。各空調(diào)生產(chǎn)廠自己制定標準，家用空調(diào)器用密封膠泥主要性能要求見表-1。

表-1　密封膠泥主要性能要求

2.丁基密封膠泥實驗

2.1主要原料的選擇

2.1.1主體材料選擇丁基橡膠IIR（1751）

丁基橡膠是一種線型的高分子共聚物，分子鏈段上僅含少量或不含不飽和鍵，分子排列緊密，使其具有優(yōu)良的密封性、耐臭氧、耐候性。它能防水、抗氧化、抗化學老化、抗龜裂，具有良好的紫外線穩(wěn)定性，并有吸震、電絕緣性能。它的長鏈大分子結(jié)構(gòu)使其對玻璃、橡膠等多種材料具有良好的粘附力。丁基橡膠和其它橡膠空氣透過率見表-2。

表-2　各種膠料的空氣透過率（23.5℃，mL/s，cm2，cm×10-8）

2.1.2增黏劑選擇聚丁烯（分子量1300）

聚丁烯簡稱PB。聚異丁烯是以異丁烯為主和少量正丁烯共聚而成的液體，其結(jié)構(gòu)幾乎都是長鏈，并且具有一個雙鍵的單烯烴。聚丁烯為無色、無味、無毒的黏稠物體，與絕大多數(shù)烴類聚合物及有機物質(zhì)相容性極好；對水的滲透性很低；耐候性、耐熱性、抗老化性、抗氧化性、抗紫外線、化學性能穩(wěn)定、良好的絕緣性能；熱分解后無殘留物，冷流性；良好的延展性、粘彈性、初粘性，抗撕裂性能、永久粘合性；是密封膠泥的一個重要成分。

2.1.3軟化劑選擇石蠟油、凡士林

為了提高丁基橡膠與助劑分間的相容性，增加填料的用量，減少其它增黏樹脂的用量，降低產(chǎn)品成本，調(diào)節(jié)密封膠泥的針入度，適量加入軟化劑以滿足密封膠泥性能要求。

石蠟油是一種礦物油，是從原油分餾中所得到的無色無味的混合物。石蠟油軟化劑是用于改善丁基橡膠的加工以及使用性能的一種助劑，可以增加膠料的塑性，降低膠料粘度和混煉時的溫度，改善橡膠與配合劑的的分散及混煉膠加工工藝性能。

凡士林的學名叫石油脂，它的主要原料是從原油經(jīng)過常壓和減壓蒸餾后留下的渣油中脫出的蠟膏，同時還需按照要求摻和不同量的高、中黏度潤滑油。凡士林加入可以改善丁基膠泥的擠出工藝，提高膠泥的外觀質(zhì)量。

2.1.4填充劑選擇重質(zhì)碳酸鈣和滑石粉

重質(zhì)碳酸鈣是用機械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等而制得。是一種重要的、用途廣泛的無機鹽。

滑石粉主要成分是滑石含水的硅酸鎂。具有潤滑性、抗黏、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點高、化學性不活潑、遮蓋力良好、柔軟、光澤好、吸附力強等優(yōu)良的物理、化學特性。

密封膠泥選擇重質(zhì)碳酸鈣和滑石粉是為了增加產(chǎn)品體積、降低成本，改善加工性能，提高尺寸穩(wěn)定性，提高耐熱性等。

2.1.5防老劑選擇264

防老劑選擇264是一種高效、無味、無毒橡膠塑料通用防老劑。在丁基橡膠中等對熱、光、臭氧、曲擾和龜裂老化有較好的防護效能，是丁基密封膠泥的理想的防老劑。

2.2基本配方

IIR（1751）：100；PB（分子量1300）：200～400；軟化劑：100～300；重質(zhì)碳酸鈣/滑石粉：2000～4000；防老劑（264）：2；其它助劑：若干。

2.3試驗方法

2.3.1試驗設(shè)備

橡膠開放式煉膠機、捏合機、擠出成型包裝一體機、老化試驗箱、分析天平、恒溫箱等。

2.3.2試驗方法

①密封膠泥試樣制備

首先按造配方進行各種原材料的稱量，然后將丁基橡膠在煉膠機塑煉，再將丁基塑煉膠與填充劑、軟化劑、增黏劑和防老劑等助劑，在捏合機中進行混合，時間約20min左右，制得丁基密封膠泥混煉膠。將密封膩子混煉膠用擠出機擠出一定規(guī)格尺寸的膠條，裁斷成膠塊后用塑料膜進行包裝，最后包裝入庫。

工藝流程：計量配料→丁基膠塑煉→捏和→檢測→擠出成型→計量包裝→成品→入庫。

②性能測試

試樣停放24h后，撕去包裝紙再進行性能測試。密封膠泥主要性能測試方法見表-3，密封膠泥測試結(jié)果見表-4。

表-3　密封膠泥主要性能測試方法

表-4　密封膠泥測試結(jié)果

3.丁基密封膠泥結(jié)果與討論

本制品的組成、測試結(jié)果和試用情況表明，丁基密封膠泥無毒、無刺激性氣味、低成本，其主要性能符合性能標準及使用需求。

3.1丁基密封膠泥材料特性

丁基密封膠泥是一種不硫化的、有一定彈性、柔軟的油灰狀材料，密封性好、耐酸耐堿、電絕緣性好，不易氧化老化。膠泥既是嵌縫材料，又是密封材料，它具有下述功能：它有較好的內(nèi)聚力，可以經(jīng)受外力的拉伸、收縮、蠕動和振動等環(huán)境條件；能長期保持接觸面間的粘力；能抗日曬雨淋、冷熱溫差變化等外界侵害破壞作用；而且耐用期限較長。

3.2影響丁基密封膩子性能、質(zhì)量的因素

影響丁基密封膠泥性能和質(zhì)量的因素有三大因素：一是原材料的選用；二是密封膠的配方的設(shè)計；三是密封膠的生產(chǎn)工藝。

丁基密封膠泥的透氣率極低是由于基料—丁基橡膠的主鏈呈螺旋狀的結(jié)構(gòu)，兩側(cè)龐大的甲基排列得整齊、緊密，從而有效地阻止了氣體的擴散。另一種重要基料—聚丁烯可有效地保障密封膠的粘接性能和施工性能。

對密封膠泥這類產(chǎn)品而言，先進、合理的配方設(shè)計是構(gòu)建優(yōu)良性能的根本。判斷一個產(chǎn)品性能質(zhì)量的優(yōu)劣，需要考察其綜合性能，片面追求或為達到某一關(guān)鍵指標而舍棄其他性能都是錯誤的。

4.結(jié)束語

為了考察空調(diào)密封膠泥的性能，按照家用空調(diào)器用密封膠泥技術(shù)標準，對其性能項目進行了測試，經(jīng)測試丁基空調(diào)密封膠泥性能全部合格。

從本研究中密封膠泥的組成、測試結(jié)果和試用情況表明，用丁基橡膠、聚異丁烯、軟化劑等材料研制的密封膠泥，無毒、無刺激性，具有不干性及自粘性，長期使用能保持最初物性，其主要性能符合實際應(yīng)用的需求，可以替代同類型的空調(diào)密封膠泥。

我們在研制過程中，還將試制密封膠泥跟不同品牌的密封膠泥做比較，其性能指標都是相當?shù)?。如何進一步降低成本和寒冷地區(qū)易于操作性等問題，還有待于進一步探究。參考文獻：

［1］謝遂志主編.橡膠工業(yè)手冊.修訂版.第一分冊：生膠與骨架材料.北京：化學工業(yè)出版社，1989.

［2］王夢蛟主編.橡膠工業(yè)手冊.修訂版.第二分冊：配合劑.北京：化學工業(yè)出版社，1989.

［3］王旭東等.玻璃.2008，196（1）48.

［4］王強華.粘接.2002，23（4）16.

［5］黃永炎.安徽建材.1996，6（第二期）

作者簡介：陳靜，女，（1979～），工程師，就職于石油和化學工業(yè)橡膠及再生產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，從事檢測與標準管理