雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工程密封材料，特別是涉及一種雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]柔性密封膠是一種對兩個(gè)構(gòu)件或兩種基材之間起界面粘接密封作用、承受接縫形變位移的伸縮應(yīng)力，起到長期密封保護(hù)作用的工程密封材料，被廣泛應(yīng)用于道路橋梁、地鐵、機(jī)場、水利工程、房屋建筑、航空航天等領(lǐng)域。目前市場上應(yīng)用較多的柔性密封膠主要有以下幾種類型:硅酮、聚氨酯、聚硫、聚硫氨酯等。這些柔性密封膠都具有各自優(yōu)良的物理力學(xué)性能，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域都發(fā)揮著人們所期望的密封功能。
[0003]隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高，對柔性密封膠的要求不再局限于一般的物理力學(xué)性能方面，同時(shí)要求其顏色多樣，具備更豐富的功能，如:裝飾功能、警示功能、掩飾功能、標(biāo)記功能等等。例如:應(yīng)用于家庭裝修、汽車、飛機(jī)等，可以根據(jù)需要選擇相應(yīng)顏色的密封膠進(jìn)行色彩搭配，可以將房子、汽車、飛機(jī)等裝飾的賞心悅目，清新的色彩可以給人帶來好心情，進(jìn)而也可以使家庭成員之間、乘客與工作人員間的關(guān)系融洽，同時(shí)對司機(jī)來說也可以提高其駕駛安全性；應(yīng)用于隧道、橋梁、道路、機(jī)場等，明亮鮮艷的色彩不僅可以作為標(biāo)識表現(xiàn)更好的警示、標(biāo)記功能，還可以起到美化環(huán)境的作用；應(yīng)用于航天、戰(zhàn)機(jī)、坦克等，可以利用密封膠的顏色對某些位置進(jìn)行偽裝、掩飾或標(biāo)記，以方便內(nèi)部人士更快的了解信息和減少其他人士對這些機(jī)密信息的掌控。但是很遺憾的是，從市場調(diào)研和文獻(xiàn)查閱的情況來看，目前所使用的柔性密封膠顏色多為黑色、白色、灰色，多種彩色的柔性密封膠鮮少報(bào)道。如單組份聚氨酯類柔性密封膠和硅酮類柔性密封膠，均是利用液體橡膠大分子末端基團(tuán)與水反應(yīng)來固化交聯(lián)，它們的末端基團(tuán)-NCO以及_S1CH3、-S1C2H5等對水以及其它一些官能團(tuán)非常敏感，因此對復(fù)配所用原料選擇、原料的水份含量和最后的包裝要求都比較高，那么這兩類密封膠對著色劑的的水份含量、基團(tuán)活性等要求也就比較高，這就制約了其向彩色柔性密封膠方向的發(fā)展。聚硫柔性密封膠和聚硫氨酯柔性密封膠，其常用的固化劑二氧化錳為深棕色，因此在配方設(shè)計(jì)中，無論加入哪種顏色的填料、著色劑，最終都只能得到黑色或灰色的柔性密封膠。雖然文獻(xiàn)中有報(bào)道金屬過氧化物可以做為聚硫柔性密封膠和聚硫氨酯柔性密封膠的固化劑，但是實(shí)際卻很少應(yīng)用，主要是因?yàn)榻饘龠^氧化物對水份較為敏感、易失活，儲(chǔ)存穩(wěn)定性不易解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有柔性密封膠所存在色澤單一的缺陷，本發(fā)明提供一種儲(chǔ)存穩(wěn)定、物理力學(xué)性能優(yōu)異且易于調(diào)配成多種顏色的雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠及其制備方法。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
本發(fā)明提供一種雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠，所述密封膠由A組分和B組分組成；其中:
以重量份表示，所述A組分中含有PSU型液體橡膠15?60份、增塑劑10?30份、填料10?60份、增粘劑0.1?5份、防老化劑0.1?5份和硫化延緩劑0.1?5份；
以重量份表示，所述B組分中含有硫化劑10?40份、硫化促進(jìn)劑0.1?5份、增塑劑10?50份、著色劑I?20份和填料10?50份；
所述A組分和B組分二者之間的質(zhì)量比為5?15:1。
[0006]根據(jù)上述的雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠，所述PSU型液體橡膠是以不易黃變的脂肪族或脂環(huán)族六次甲基二異氰酸酯HD1、異佛爾酮二異氰酸酯iro1、甲基環(huán)己基二異氰酸酯HTD1、二環(huán)已基甲烷_4，4’ - 二異氰酸脂HMDI或不易黃變的苯二亞甲基二異氰酸酯XDI和聚醚多元醇、巰基化合物為主要原料，采用發(fā)明專利ZL 200810231467.1公開的“PSU型液體橡膠的制備方法”限定的技術(shù)方案制備而成。
[0007]根據(jù)上述的雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯DBP、鄰苯二甲酸二辛酯D0P、鄰苯二甲酸二異辛酯D10P、鄰苯二甲酸二己酯DHP、鄰苯二甲酸丁芐酯BBP、對苯二甲酸二辛酯D0TP、壬二酸二辛酯D0Z、癸二酸二丁酯DBS、癸二酸二辛酯DOS和磷酸三辛酯中的任一種，或者其中的任一種與氯化石蠟52的混合物；
所述填料為輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、納米碳酸鈣、超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣、活性碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、云母粉、陶土粉、硅藻土、立德粉和白炭黑中的任一種、任兩種或任三種；
所述增粘劑為液態(tài)環(huán)氧樹脂、辛基酚醛增粘樹脂、烷基酚醛增粘樹脂、叔丁基酚醛增粘樹脂、液體古馬隆樹脂和C5石油樹脂中的任一種；
所述防老化劑為抗氧劑1010、抗氧劑1035、抗氧劑1076、抗氧劑1330、抗氧劑264、抗氧劑168、抗氧劑300、抗氧劑AT-215、抗氧劑2246、抗氧劑B-215、抗氧劑CA、抗氧劑626、紫外線吸收劑UV-9、紫外線吸收劑UV-327、紫外線吸收劑UV-328、紫外線吸收劑UV-329、紫外線吸收劑UV-531、紫外線吸收劑UV-BAD、紫外線吸收劑UV-P和紫外線吸收劑Tinuvin B75中的任一種抗氧劑和任一種紫外線吸收劑的混合物；
所述硫化延緩劑為硬脂酸、硬脂酸鹽和油酸中的任一種；
所述硫化劑為過氧化媽、過氧化鋇、過氧化鋅、過氧化鎂、二氧化碲、二氧化砸和三氧化二銻中的任一種；
所述硫化促進(jìn)劑為噻唑類促進(jìn)劑、二硫代氨基甲酸鹽類促進(jìn)劑、胺類促進(jìn)劑、秋蘭姆類促進(jìn)劑和胍類促進(jìn)劑中任一種或任兩種；
所述著色劑為有機(jī)著色劑或無機(jī)著色劑。
[0008]根據(jù)上述的雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為170 ?210g/eq。
[0009]根據(jù)上述的雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠，所述硬脂酸鹽為硬脂酸鉛、硬脂酸鋁或硬脂酸鋅。
[0010]根據(jù)上述的雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠，所述噻唑類促進(jìn)劑為2-巰基苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑；
所述二硫代氨基甲酸鹽類促進(jìn)劑為二甲基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二甲基二硫代氨基甲酸鈉和二丁基二硫代氨基甲酸鈉中的任一種； 所述胺類促進(jìn)劑為二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、六亞甲基四胺和多亞乙基多胺中的任一種；
所述秋蘭姆類促進(jìn)劑為一硫化四甲基秋蘭姆、一硫化四丁基秋蘭姆、二硫化四甲基秋蘭姆和二硫化四乙基秋蘭姆中的任一種；
所述胍類促進(jìn)劑為二苯胍、二鄰甲苯胍和三苯胍中的任一種。
[0011]另外，提供一種雙組份多彩柔性聚硫氨酯密封膠的制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
1)、按照上述A組分的原料組成比例稱取各原料，將稱取的PSU型液體橡膠、增塑劑、填料、增粘劑、防老化劑和硫化延緩劑混合攪拌均勻，所得混合物料采用三輥研磨機(jī)研磨成均勻的細(xì)膩膏狀，即得到A組份；
2)、按照上述B組分的原料組成比例稱取各原料，首先將硫化劑、硫化促進(jìn)劑與增塑劑混合均勻，然后加入填料和著色劑混合均勻，所得混合物料采用三輥研磨機(jī)研磨成顏色均一的細(xì)膩膏狀，即得到B組分；
3)、最后將A組分和B組分按照5?15:1的質(zhì)量比混合均勻后，即得到多彩柔性聚硫氨酯密封膠。
[0012]本發(fā)明采用的PSU型液體橡膠的制備方法:
(I)端異氰酸基聚氨酯預(yù)聚體的合成:在反應(yīng)釜中，首先加入聚醚多元醇(聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇二者的混合物，二者的混合質(zhì)量比為6:4)和一定量磷酸的混合物，磷酸的加入量為聚醚多元醇加入量的0.1%。，然后在110?115°C條件下真空脫水3小時(shí)，脫水后按照異氰酸基與羥基的摩爾比為1.5:1的比例加入化學(xué)計(jì)量的六次甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(ΙΗΠ)、甲基環(huán)己基二異氰酸酯(HTDI)、二環(huán)已基甲烷-4，4’_ 二異氰酸酯(HMDI)或苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)，然后在90°C條件下恒溫反應(yīng)至異氰酸基-NCO的質(zhì)量百分含量到理論值為止，得到端異氰酸基聚氨酯預(yù)聚體；
(2)PSU型液體橡膠的合成:向步驟(I)合成的端異氰酸基聚氨酯預(yù)聚體中加入化學(xué)計(jì)量的巰基乙醇，在100°C條件下，反應(yīng)至異氰酸基-NCO的質(zhì)量百分含量< 0.4%時(shí)，抽真空、負(fù)壓脫氣，壓力為-0.1MPa，直到反應(yīng)產(chǎn)物中無明顯氣泡為止，降溫至40?50°C后放料，得到產(chǎn)品PSU型液體橡膠。
[0013]本發(fā)明采用的有機(jī)著色劑為3130永固紅F2R、3149永固紅F4R、3138甲苯胺大紅RN、3172甲苯胺紫紅、3140銀朱紅R、3132大粉紅2R、208大粉紅2R、3117耐曬亮紅N、3193堅(jiān)固玫瑰紅、3196紅菁蓮