丁基阻燃密封膠條試制

龔元姞楊志武韓玉梁中艷

（1.天津化學(xué)工業(yè)學(xué)校，天津300201；2.河北省文安縣福利工業(yè)公司，文安0658001；3.天津市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站第四十二站 天津 300384）

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丁基阻燃密封膠條試制

龔元姞1楊志武2韓玉3梁中艷3

（1.天津化學(xué)工業(yè)學(xué)校，天津300201；2.河北省文安縣福利工業(yè)公司，文安0658001；3.天津市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站第四十二站 天津 300384）

本文通過對(duì)丁基橡膠密封材料的方面研究，按照丁基密封膠帶的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配方試驗(yàn)，用國(guó)產(chǎn)的丁基橡膠與氯丁橡膠并用為主體材料，添加各種助劑，制造出非硫化不干性阻燃丁基橡膠密封膠條。

阻燃；膠條；膠帶；不干。

丁基阻燃密封膠條是以丁基橡膠為主要材料，配以其他助劑，經(jīng)過特殊工藝流程生產(chǎn)出來的環(huán)保型無溶劑、終生不固化的自粘型防水密封膠，對(duì)各種材質(zhì)表面都有極強(qiáng)的粘結(jié)力，同時(shí)具有優(yōu)良的阻燃性、耐候性、耐老化性及防水性，對(duì)被粘物表面有密封、減振、保護(hù)等作用。因其完全不含溶劑，所以不收縮、不會(huì)散發(fā)有毒氣體；因其終生不固化，故對(duì)被粘物表面熱脹冷縮和機(jī)械形變有極佳的追隨性，是一種先進(jìn)的密封防水材料。

目前，丁基阻燃密封膠條廣泛用于鋼屋面彩鋼板、采光板之間的相互搭接，及落水天溝連接處的密封；門窗、混凝土屋面、通風(fēng)管道密封防水；PC板、耐力板的安裝；汽車門窗防水薄膜粘貼、密封抗震。本文作者用國(guó)產(chǎn)的丁基橡膠與氯丁橡膠并用為主體材料，添加各種助劑，制造出非硫化不干性阻燃丁基橡膠密封膠條。

1.丁基阻燃密封膠條制備

丁基阻燃密封膠條又稱丁基橡膠防水密封膠粘帶，其膠條由于成形（盤式帶狀）且具有良好的指壓粘接性能、施工方便，其結(jié)構(gòu)為一層丁基橡膠密封及一層隔離紙卷曲，其中離型紙應(yīng)易撕離，不粘附，方便使用。如圖-1所示。

圖-1　丁基橡膠防水密封膠粘帶結(jié)構(gòu)

1.1丁基阻燃密封膠的主要原料

1.1.1主體材料的選擇

主體材料選擇丁基橡膠與氯丁橡膠并用

丁基橡膠由主要的單體異丁烯和少量輔助單體二烯烴共聚而成。丁基橡膠具有優(yōu)良的密封性、耐臭氧、耐候性。它能防水、抗氧化、抗化學(xué)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，是理想的密封橡膠。

氯丁橡膠是氯丁二烯（即 2-氯-1，3-丁二烯）為主要原料進(jìn)行α-聚合生成的彈性體。有良好的物理機(jī)械性能，耐油，耐熱，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸堿，耐化學(xué)試劑。具有較高的拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和可逆的結(jié)晶性，粘接性好。

1.1.2增黏劑的選擇

增黏劑選擇聚異丁烯、C5樹脂

聚異丁烯為無色、無味、無毒、穩(wěn)定的合成不干性油黏稠物體，與絕大多數(shù)烴類聚合物及有機(jī)物質(zhì)相容性極好，對(duì)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(xué)性能穩(wěn)定，良好的絕緣性能，熱分解后無殘留物，良好的延展性、粘彈性、初粘性，抗撕裂性能，永久粘合性，是密封不干膠的一個(gè)重要成分。

C5樹脂是一種石油樹脂又稱碳五樹脂、脂肪烴樹脂。具有良好的增黏性、耐熱性、安定性、耐水性、耐酸堿性，是密封膠的理想的增黏劑。

1.1.3填充劑的選擇

填充劑選擇滑石粉

滑石粉主要成分是滑石含水的硅酸鎂。具有潤(rùn)滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、絕緣性，熔點(diǎn)高，化學(xué)性不活潑，遮蓋力良好，柔軟、光澤好，吸附力強(qiáng)等優(yōu)良的物理、化學(xué)特性。在密封膠條中主要起降低成本作用。

1.1.4阻燃劑的選擇

阻燃劑選擇氯化石蠟、三氧化二銻、硼酸鋅

氯化石蠟是石蠟經(jīng)氯化后所得產(chǎn)品，是石蠟烴的氯化衍生物，具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，可用作阻燃劑和橡膠的增塑劑。

三氧化二銻是無機(jī)阻燃劑，與鹵素化物（R·HX）并用時(shí)則有良好的協(xié)同效應(yīng)，阻燃效果明顯提高。反應(yīng)放出H2O并生成熔點(diǎn)較低、能夠氣化的鹵化銻，起稀釋可燃性氣體的作用。同時(shí)它的相對(duì)密度較大，覆蓋于高分子材料表面隔絕空氣，能促進(jìn)炭化反應(yīng)，降低燃燒系統(tǒng)的溫度，能捕捉燃燒過程中氣相里游離的HO·和H·，從而抑制燃燒。實(shí)際上三氧化二銻是普遍使用的阻燃劑協(xié)效劑，與鹵素化物之比以1:3最佳。

硼酸鋅為無毒、無味、無腐蝕和刺激性的無機(jī)阻燃劑。作為氧化銻或其它鹵素阻燃劑的多功能增效添加劑，可以有效提高阻燃性能，減少燃燒時(shí)煙霧的產(chǎn)生，并可以調(diào)節(jié)橡塑產(chǎn)品的化學(xué)、機(jī)械、電等方面的性能。

1.2密封膠基本配方

對(duì)于丁基阻燃密封膠這類產(chǎn)品而言，先進(jìn)、合理的配方設(shè)計(jì)是構(gòu)建優(yōu)良性能的根本。阻燃丁基橡膠密封膠基本配方見表-1：以丁基橡膠（1751）并用氯丁橡膠（3221）為主體，配合一定比例的聚異丁烯（分子量2400）、C5樹脂、氯化石蠟、三氧化二銻、硼酸鋅及滑石粉，分別起增粘、軟化、阻燃和填充功用。其它助劑也是基本配方的重要組成部分，包括潤(rùn)滑劑、防老劑等。

表-1　丁基阻燃密封膠的基本配方

1.3丁基阻燃密封膠條制作

1.3.1丁基阻燃密封膠條制作工藝流程

1.3.2丁基阻燃密封膠條制作方法

制作按表-1的配方，首先丁基橡膠在切膠機(jī)上進(jìn)行切膠，然后各種原材料的稱量。將丁基橡膠、氯丁橡膠在開煉機(jī)上進(jìn)行破膠，低溫薄通后合膠制得母膠，再將母膠與剩余的各種配合劑在捏合機(jī)中進(jìn)行混合，捏合機(jī)混煉溫度控制 120～140℃，時(shí)間約30min左右?；鞜捦瓿珊?，用捏煉機(jī)自帶的螺桿擠出濾膠，制得阻燃丁基橡膠密封膠混煉膠。最后將混煉膠用擠出機(jī)成型卷曲一體機(jī)，擠出具有各種形狀和尺寸規(guī)格的預(yù)定型密封膠膠條。在擠出密封膠時(shí)，為保證進(jìn)料，擠出螺桿和機(jī)身的溫度應(yīng)當(dāng)較低。擠出口型必須略微加熱，以降低擠出膠離開口型時(shí)的膨脹。良好的擠出操作取決于口型溫度、密封膠軟硬及填充劑含量，填充劑含量越高越容易擠出?？谛蜏囟扰c密封膠軟硬關(guān)系密切，密封膠越軟，口型溫度越低。密封膠擠出后，采用雙面涂隔離劑的紙卷成條狀、盤狀等包裝形式，待丁基密封膠條冷至室溫后，檢驗(yàn)合格后，即可包裝入庫。

1.4丁基阻燃密封膠條性能測(cè)試

經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，確定了配方組成。所研制的丁基密封膠密封擠出膠條試樣停放24h后，撕去離型紙?jiān)龠M(jìn)行理化性能測(cè)試，丁基橡膠阻燃防水密封膠條主要性能測(cè)試結(jié)果見表-2。

表-2　丁基橡膠阻燃密封膠條主要性能測(cè)試結(jié)果

2. 試制結(jié)果

丁基阻燃密封膠條是和河北文安福利橡塑公司共同聯(lián)合進(jìn)行研發(fā)的，利用工廠的生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)儀器及資金，共同完成的。本文通過對(duì)丁基橡膠密封材料的方面研究，按照丁基密封膠帶的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配方試驗(yàn)，篩選出最佳配方，進(jìn)行小試、中試，最后確定生產(chǎn)配方。在研制過程中得到以下結(jié)論：

丁基阻燃密封膠條是建筑行業(yè)、汽車行業(yè)和其它行業(yè)不可少的配件，它的質(zhì)量好壞直接決定筑行業(yè)、汽車行業(yè)的整體質(zhì)量。丁基阻燃密封膠條由丁基橡膠、氯丁橡膠、聚異丁烯、阻燃劑、填充劑、其它助劑，經(jīng)過特殊工藝流程生產(chǎn)出來的環(huán)保型無溶劑、終生不固化的自粘型防水密封膠條。本配方摻入部分氯丁橡膠和添加了一些有機(jī)、無機(jī)阻燃劑，使傳統(tǒng)的丁基膠條具有阻燃性。在配方中使用不干性聚異丁烯，不添加任何油類增塑劑，生產(chǎn)出來膠條的環(huán)保型無溶劑、終生不固化和流淌，具有極強(qiáng)的粘結(jié)力。配方中聚異丁烯的牌號(hào)的選擇和用量多少也決定阻尼塊粘著性，聚異丁烯選擇分子量為2400用量50～100份。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)分子量過大影響阻尼膠的針入度，分子量過小影響阻尼膠粘著性及冷流性；用量多成本提高，用量少粘著性下降。配方中添加樹脂主要提高持粘性，通過試驗(yàn)比較C5樹脂復(fù)合要求，用量10～15份。在配方中加入少量的凡士林和硬脂酸，滿足阻尼膠的擠出性能和膠條表面平整。

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

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

［3］ 王旭東等.玻璃.2008，196（1）48.

［4］ 鄧超，丁蘇華，李谷云. 丁基橡膠防水密封膠粘帶發(fā)展現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)化，中國(guó)建筑防水，2004（11）:36-38

［5］ 馮俊儒，劉建國(guó)，丁基橡膠空調(diào)阻尼塊的制備及性能研究，橡塑資源利用，2013，03：7～12.

［6］ 鄭健紅等.低成本空調(diào)阻尼塊的性能研究及制備，橡塑資源利用，2014，03：8～17.

龔元姞，女，（1966～）畢業(yè)于青島科技大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)，現(xiàn)就職于天津化學(xué)工業(yè)學(xué)校，從事高分子工藝專業(yè)的教學(xué)與科研。