聚硫橡膠密封劑材料的配伍性研究

謝萬如，張　玉，葉　聰，周具龍

（安徽本雅明涂料有限公司，安徽合肥230001）

聚硫橡膠密封劑材料的配伍性研究

謝萬如，張玉，葉聰，周具龍

（安徽本雅明涂料有限公司，安徽合肥230001）

對聚硫橡膠密封劑配伍材料的作用、品種選擇等作簡要介紹，有助于指導相關的研發(fā)和生產(chǎn)。

聚硫；密封劑；配伍

聚硫橡膠密封劑對很多非極性液體介質(zhì)如水汽、大氣、液態(tài)或汽態(tài)油料等都有很好的抗性，對鋁合金、玻璃、鋼結(jié)構(gòu)、硅酸鹽水泥基材料等表面都能形成可靠而有彈性的粘接，而且其粘接力、彈性模量、延伸率及回彈性受溫度影響不大，從而有效避免材料的冷脆熱粘現(xiàn)象，在交變荷載下的抗疲勞性也很優(yōu)秀，提高了橡膠密封劑的安全性和有效性，因而被廣泛運用于飛機整體油箱、潛艇、動車、飛機、污水處理廠等需要可靠密封的場所，但其大宗的用途還是用于中空絕熱玻璃，這種情況下需要聚硫密封劑既是結(jié)構(gòu)膠，又是密封膠，同時對鋁合金、玻璃都能提供優(yōu)異的粘接和密封。若對兩塊夾層玻璃粘接不牢，則會帶來極大的安全隱患。密封失效則中空玻璃失去隔熱效果，并使玻璃夾層中進入水汽，在冬天引起結(jié)霧結(jié)露等現(xiàn)象，破壞窗戶的通透性，因此，配制高質(zhì)量的聚硫橡膠密封劑顯得尤為重要。

1　配方組成及生產(chǎn)工藝

表1　配方組成

2　材料配伍性

聚硫橡膠密封劑的組分相當復雜，不僅要在硫化后形成性能好的彈性體，還要考慮施工時的自流平性，抗下垂性及涂覆鋪展性等流變特征，同時兼顧適用期、不粘期、硫化期等反應速度方面的化學動力學要求，因此，每種材料的選擇和配比都很重要，討論如下：

（1）端巰基（-SH）液體聚硫橡膠

目前世界上生產(chǎn)端巰基（-SH）液體聚硫橡膠有俄羅斯喀山橡膠廠、中國錦西化工研究院、日本東麗公司，其中日本和錦西的產(chǎn)品性能比較好，品種規(guī)格較多。分子量高的產(chǎn)品，硫化后性能較好，但冬天使用時，粘度很大，不易混合，施工時也難以涂布，可考慮高分子量高粘度產(chǎn)品和低分子量低粘度產(chǎn)品搭配使用。

（2）硫化劑

過氧化物及二氧化鉛作硫化劑，反應速度不易控制，且二氧化鉛有毒，可選用二氧化錳作硫化劑，如選用活性高且穩(wěn)定的武漢威蒙化工廠的二氧化錳產(chǎn)品。

（3）催化劑

一般需要硫化反應平穩(wěn)較快地進行，很少單一使用一種促進劑，如冬天促進劑D多一點，夏天促進劑D少一點，可增加促進劑TMTD的用量。

圖1　生產(chǎn)工藝

（4）硫化減緩劑

一般采用脂肪酸等酸性物質(zhì)如油酸、硬脂酸等，它們不僅使聚硫密封劑硫化速度可控，還能浸潤各種物料，保證混合均勻，在A組分中加入還有助于延長貯存期，防止粘度變大，工藝性變差；加在B組分中可抑制硫化劑（如二氧化錳）和促進劑D等的氧化還原反應，防止B組分失效。

油酸本身為液態(tài)，比硬脂酸好用，使用植物油酸比動物油酸效果更好。

（5）補強劑

補強劑主要有重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、碳黑、硅灰石等，它們都有很好的填充和補強作用，有助于提高硫化橡膠的力學性能和降低成本。

（6）增粘劑

為了提高聚硫密封膠的粘接強度，必須使用增粘樹脂，雖然品種很多，但考慮到和其它材料的相容性，選酚醛樹脂為宜，而且是酸催化法生產(chǎn)的，固體的酚醛樹脂可先在加熱的增塑劑中溶解后使用。

（7）增塑劑和稀釋劑

增塑劑和稀釋劑主要有鄰苯二甲酸酯類，如DBP、 DOP、BBP及氯化石蠟等，BBP和52%氯化石蠟共同使用降粘和增塑效果最好，并且對聚硫橡膠的容忍度大，不易出現(xiàn)“發(fā)汗”現(xiàn)象。

（8）防老劑

聚硫彈性體易受氧氣和紫外光的作用而破壞，必須使用抗氧劑和紫外吸收劑，如AT215、UV-P、UV-9等。

（9）流變改性劑

為了使密封膠在垂直面施工時不下垂，不流淌，常使用觸變類助劑，它能阻止分子或鏈段間的滑移，又具有剪切變稀效應，使生產(chǎn)中的攪拌和使用時混合變得容易，本文中的輕鈣、雙鋁、膠體活性鈣發(fā)揮的就是此作用。

（10）偶聯(lián)劑

就中空玻璃的粘接密封來說，選KH560最為適宜。

3　結(jié)論

聚硫橡膠密封劑的材料組成復雜，使用要求高，好的產(chǎn)品主要取決于好的配方設計。本文根據(jù)筆者的實踐和經(jīng)驗，對聚硫密封劑的配伍材料及品種優(yōu)化作了一個全面的介紹，旨在對相關研發(fā)和生產(chǎn)提供參考和指導。

10.3969/j.issn.1008-553X.2016.04.020

TQ333.94

A

1008-553X（2016）04-0063-02

2016-03-09

謝萬如（1967-），男，畢業(yè)于合肥工業(yè)大學，工程師，從事涂料技術(shù)工作，13956936213，396383084@qq.com。