[发明专利]一种高耐候性聚硫密封胶

说明书

技术领域

本发明属于密封胶技术领域，特别涉及一种高耐候性聚硫密封胶。

背景技术

经硫化形成的弹性聚硫橡胶复合物在交通、建筑及石油化工等行业被广泛用作密封胶。已知的聚硫密封胶，通常是以液体聚硫橡胶为基体，添加适量的填料、助剂和固化剂，经机械混合而成的双组份密封材料。在现代的工业生产中，特别是建筑工业和交通工具的应用中，要求密封胶具有密封和粘结双重功能，同时要求密封胶具有耐老化、耐疲劳和挠曲性良好等性能。已知的建筑、汽车和高速列车密封胶大多采用硅酮类、聚氨酯类以及聚硫类。硅酮类密封胶的粘结性能一般，且成本较高；聚氨酯类密封胶，耐溶剂、耐大气老化性能较差。聚硫密封胶具有合理的成本、良好的粘结性能、良好的耐候性、良好的耐溶剂性等特点，成为一类重要的密封胶。

研究和实践发现，聚硫密封胶本身具有一定的耐候性。王云英等对聚硫密封胶进行28天的氙灯加速老化，发现聚硫密封胶的拉伸强度基本不变（聚硫密封胶与氟硅密封胶人工加速老化研究，南京航空大学学报）。但在紫外老化500h条件下，聚硫密封胶的拉伸强度和断裂伸长率可下降至原来的60%。实际应用的自然环境中，湿度、氧气、臭氧、紫外线等均会影响聚硫密封胶的各项性能，但诸多因素协同老化明显降低聚硫密封胶的耐候性。

一般而言，高分子材料在外界环境中的老化主要是按照游离基反应机理进行的自动催化过程。聚硫密封胶是一类饱和杂链聚合物，不易引发老化反应，因而其耐候性相对较好。但是游离基反应具有自动催化效应，长期老化将对聚硫密封胶产生不可忽视的不利影响。到目前为止，尚未见采用抗氧剂和防紫外剂等功能助剂增加聚硫密封胶耐候性能的报道。

申请公布号为CN 102329595A的中国发明专利申请公开了一种高强度聚硫密封胶，包括基膏和硫化膏，所述的基膏包括重量百分比30%~80%的液态聚硫橡胶、5%~60%的氧化石墨烯、0.5%~10%的增粘剂、5%~20%的增塑剂以及0~5%的助剂，液态聚硫橡胶采用平均分子量为1000~7000的液态聚硫橡胶中的一种或多种的混合物，增粘剂为环氧树脂，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯或氯化石蜡中的一种，助剂包括防流淌剂气相白炭黑和稳定剂硬脂酸钙，所述的硫化膏包括重量百分比25%~70%的硫化剂、25%~70%的增塑剂以及0.5%~5%的硫化促进剂，硫化剂为二氧化锰、二氧化铅、过氧化钙或过氧化锌，硫化促进剂为二苯胍，基膏和硫化膏的重量比为100:6~100:15。虽然该公开的技术方案通过氧化石墨烯来提高聚硫密封胶的力学性能，但是该聚硫密封胶的耐候性仍存在不足。

发明内容

本发明提供了一种具有高耐候性的聚硫类密封胶，其力学性能优异。

一种高耐候性聚硫密封胶，包括基膏和硫化膏，以基膏总重量为100%计，所述的基膏包括以下重量百分含量的组分：

液态聚硫胶    30%~70%；

填料          20%~60%；

增粘剂        1%~10%；

增塑剂        3%~20%；

偶联剂        0.3%~5%；

抗氧剂        0.1%~2%；

防紫外剂      0.05%~1%；

所述的液体聚硫橡胶是密封胶的基体，其数均分子量根据密封胶硫化后所需要的拉伸强度和断裂伸长率调整，增大数均分子量可提高拉伸强度，降低数均分子量则能提高断裂伸长率，可选用数均分子量为1000~7000的液体聚硫橡胶中的一种或两种以上的液体混合物；优选数均分子量为4000的液体聚硫橡胶，能够具有较好的拉伸强度和断裂伸长率。

作为优选，所述的填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、钛白粉、炭黑中的一种或两种以上的混合物，进一步优选为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、钛白粉和炭黑的混合物，其混合比例不限。纳米碳酸钙和轻质碳酸钙是聚硫密封胶的主要填料和补强剂，一般要求其pH值为10左右。炭黑作为优良的补强剂，还承担黑色着色剂的功能。

作为优选，所述的增粘剂为酚醛树脂、环氧树脂或聚乙烯醇缩丁醛，可以提高本发明高耐候性聚硫密封胶的粘结性能。

作为优选，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯或氯化石蜡。

作为优选，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

作为优选，所述的抗氧剂为位阻胺、位阻酚、磷酸盐或硫代酸酯，进一步优选选用位阻胺或位阻酚，更进一步优选为2,6-二叔丁基对甲酚。抗氧剂具有消除自由基的功能，可抑制聚硫密封胶的游离基反应。