[发明专利]低挥发物含量和低体积变化的聚硫密封剂及其制备方法

说明书

本发明属于密封材料技术领域，涉及一种低挥发物含量和低体积变化的聚硫密封剂及其制备方法；密封剂由基膏和硫化剂两组分按比例混合而成，基膏和硫化剂的质量份配比为100:(8～12)；基膏包含液体聚硫橡胶、双(2‑巯基乙基)醚、补强填料和偶联剂，双(2‑巯基乙基)醚的重量占液体聚硫橡胶重量的0.5％～6.5％，补强填料占液体聚硫橡重量胶的30％～70％，偶联剂占液体聚硫橡胶用量的1％～6％；得到的密封剂的不挥发物含量可保持95％以上，且经AS5127/1标准7.5测试，体积变化不超过2％。本发明可降低聚硫橡胶粘度至原粘度的10％～50％，大幅提高密封剂中补强填料含量，实现密封剂的低挥发物含量和低体积变化率，保证密封剂优异的耐老化和耐介质性能。

技术领域

本发明属于密封材料技术领域，涉及一种低挥发物含量和低体积变化的聚硫密封剂及其制备方法。

背景技术

高性能聚硫密封剂广泛应用于航空、航天等领域，应用量非常大。一般，为保证其优异的耐老化性能和力学性能，会选用数均分子量在4000以上的液体聚硫橡胶作为基体材料，但聚硫橡胶分子量大势必导致密封剂粘度变大，而不满足工艺使用要求，解决方法也就是物理添加溶剂、增塑剂，或者减少填料的用量以降低粘度，由此带来的负面影响是，密封剂中挥发物含量增加或者聚硫橡胶含量增加，进而导致密封剂在应用过程中经历高温或燃油浸泡等条件下，溶剂、增塑剂或者聚硫橡胶中的低分子量组分挥发或被溶解，密封剂体积收缩严重，而导致密封失效。

当选用数均分子量在4000以下(特别是2000以下)的液体聚硫橡胶作为基体材料时，制备的密封剂存在力学性能下降(尤其是拉断伸长率)、易降解、耐热性变差等问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种低挥发物含量和低体积变化的聚硫密封剂及其制备方法，得到的密封剂的不挥发物含量可保持95％以上，且经AS5127/1标准7.5测试，体积变化不超过2％。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一方面，提供一种低挥发物含量和低体积变化的聚硫密封剂，密封剂由基膏和硫化剂两组分按比例混合而成，基膏和硫化剂的质量份配比为100:(8～12)；基膏包含液体聚硫橡胶、补强填料和偶联剂，其特征在于：基膏还包含双(2-巯基乙基)醚，双(2-巯基乙基)醚的重量占液体聚硫橡胶重量的0.5％～6.5％，补强填料占液体聚硫橡重量胶的30％～70％，偶联剂占液体聚硫橡胶用量的1％～6％。

所述液体聚硫橡胶的分子结构为：

其中，R＝-C₂H₄-O-CH₂-O-C₂H₄-；a+b+c＝n；n在7～38之间；数均分子量在4000～6000，交联剂含量0.5％(mol)，巯基含量1.0～1.3％。

双(2-巯基乙基)醚分子结构为HS-C₂H₄-S-C₂H₄-SH，纯度97％以上。

补强填料为炭黑、白炭黑、碳酸钙、二氧化钛，其中一种或几种组合；

偶联剂为树脂类或硅烷类偶联剂；

硫化剂包含二氧化锰、增塑剂、硫化促进剂和硫化抑制剂；

增塑剂的重量占二氧化锰重量的70％～120％，硫化促进剂的重量占二氧化锰重量的1％～5％，硫化抑制剂的重量占二氧化锰重量的1％～8％；

增塑剂是酯类、氢化三联苯或氯化石蜡；硫化促进剂为二苯胍、二硫化四甲基秋兰姆、二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种；硫化抑制剂为硬脂酸或油酸类。

另一方面，提供一种低挥发物含量和低体积变化的聚硫密封剂的制备方法，具体步骤如下：