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《聚硫密封膠的特性及其應(yīng)用技術(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、聚硫密封膠的特性及其應(yīng)用技術(shù)?一、前言??隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的迅猛發(fā)展,大型水利工程、高層建筑的興建,航天航空工程發(fā)展等都需要特殊性能的彈性密封膠作為接縫的粘結(jié)、密封材料。據(jù)報(bào)道,目前我國(guó)這種密封膠的產(chǎn)量已達(dá)到4~5萬(wàn)噸左右,并形成了以聚硫、丙烯酸酯、硅酮和聚氨酯為主體的密封膠產(chǎn)業(yè)。???聚硫密封膠是以液體聚硫橡膠(HS-(C2H4)-O-CH2-O-C2H4-S-S)n-C2H4-O-CH2-O-C2H4-SH)為主劑,配合增塑劑,補(bǔ)強(qiáng)劑、硫化劑等制成的高檔的密封材料。由于液體聚硫橡膠高分子主鏈上含有“S”原子,形成-C-S、-S-S-鏈而且是飽和的,因而制成的聚硫密封膠具有優(yōu)異的
2、耐油、耐溶劑、耐老化、耐酸堿的特性,且耐熱、耐水、透氣率低、彈性好、對(duì)金屬和非金屬都有較高的粘結(jié)力。主要用于中空玻璃的密封、高層建筑屋頂板縫的密封防水以及地鐵、隧道、污水處理廠、機(jī)場(chǎng)跑道、大型水利工程伸縮縫的密封防水等。因此,有著廣闊的應(yīng)用前景。???聚硫橡膠是在1929年由美國(guó)聚硫橡膠(Thiokol)公司開(kāi)發(fā)成功的,呈固體狀態(tài)。直到1943年改進(jìn)了合成工藝,制成了帶有硫醇端基的液體聚硫橡膠,才有了較快的發(fā)展。由于這種聚合物與各種過(guò)氧物、氧化物反應(yīng)可在室溫下固化形成彈性體,因而擴(kuò)大了它的使用范圍。???國(guó)外20世紀(jì)60年代聚硫密封膠在汽車(chē)、造船、石油化工和建筑工程的密封防水等方面
3、都獲得了廣泛的應(yīng)用。在我國(guó)聚硫橡膠的研究工作起步較晚,直到1958年錦西化工研究院成立后才算步入正軌。20世紀(jì)70年代末80年代初隨著高層建筑的發(fā)展,伴隨著鋁門(mén)窗的興起才促進(jìn)了聚硫密封膠在建筑密封防水工程上的應(yīng)用。??目前世界液體聚硫橡膠的產(chǎn)量,美國(guó)2萬(wàn)噸/年,德國(guó)8000噸/年,日本5000噸/年,俄羅斯3500噸/年,西歐約2000噸/年。我國(guó)僅錦西化工研究院500噸/年規(guī)模的裝置,不能滿足市場(chǎng)的需求,目前我國(guó)大部分從日本東麗公司進(jìn)口,年進(jìn)口量1500…1800噸;我國(guó)聚硫密封膠的產(chǎn)量已達(dá)8000噸以上。????二、聚硫密封膠的組成及制備方法???聚硫密封膠以液體聚硫橡膠為主劑
4、,配以適量增塑劑、增粘劑、填料、補(bǔ)強(qiáng)劑、偶聯(lián)劑、固化劑、促進(jìn)劑等混合研細(xì)而成。???1、生產(chǎn)設(shè)備:三輥研磨機(jī)是制備聚硫密封膠常用的主要設(shè)備,所生產(chǎn)的膠質(zhì)量細(xì)膩,均勻無(wú)顆粒狀物。??????2、配方組成???常用的聚硫密封膠一般是雙組份的,即A組份為(基膠或基膏)、B組份(固化劑),分別包裝,用時(shí)再混合,產(chǎn)品易于保存,質(zhì)量好,固化速度可以調(diào)控。???(1)液體聚硫橡膠:是制造聚硫密封膠的主要原料,由于其分子量的大小不同,交聯(lián)劑的含量不同,有多種牌號(hào)供選擇,各國(guó)的型號(hào)也不統(tǒng)一,但可以找出類(lèi)似的產(chǎn)品(詳見(jiàn)表1、表2、表3)。美國(guó)、日本以LP表示,德國(guó)以G表示,中國(guó)以兒Y表示。??(2)增
5、塑劑:可增加產(chǎn)品塑性和柔軟性,改善低溫性能,降低產(chǎn)品的粘度,可加入較多的填料及補(bǔ)強(qiáng)劑,提高產(chǎn)品的物理力學(xué)性能,并降低成本。但增塑劑過(guò)量,會(huì)降低密封膠的粘結(jié)強(qiáng)度,切要牢記增塑劑與液體聚硫橡膠的相容性是非常重要的。如果相容性不好會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。??常用的增塑劑:鄰苯二甲酸二丁酯類(lèi)、氯化聯(lián)苯、氯化石蠟、鄰苯二甲酸丁芐酯、烷基苯類(lèi)化合物等,這些增塑劑可以單獨(dú)使用,也可以混合使作,如果采用二種以上的增塑劑混用,有時(shí)效果可更好些。??(3)填料及補(bǔ)強(qiáng)劑:使用填料的主要目的是增強(qiáng)聚硫密封膠的物理力學(xué)性能,調(diào)整粘度,控制觸變性,降低成本,補(bǔ)強(qiáng)填料可以提高密封膠的抗張強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。填料粒子直徑的大小
6、及其性質(zhì)對(duì)密封膠的性能也起著重要的作用。??補(bǔ)強(qiáng)填料有爐法炭黑、熱裂解炭黑、金紅石型鈦白粉、二氧化硅、輕質(zhì)碳酸鈣、氧化鋅等。炭黑類(lèi)多放在B組份上,這樣可制成色差明顯的雙組份密封膠。非補(bǔ)強(qiáng)性填料有重質(zhì)碳酸鈣、煅燒陶土、云母粉、水泥等。???氣相法或沉淀白炭黑、硬酯酸等可改善密封膠觸變性。???(4)增粘劑(或稱(chēng)粘結(jié)增強(qiáng)劑)???聚硫密封膠本身對(duì)各種材料都有一定的粘附力,但不是太好。為了提高彈性密封膠的粘著性,需加入增粘劑。常用的有酚醛樹(shù)酯、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、硅烷類(lèi),因?yàn)檫@些化合物都能在聚合物的硫醇官能團(tuán)和待密封的基質(zhì)間產(chǎn)生化學(xué)鍵。長(zhǎng)期處于露天的環(huán)境下,這些化學(xué)鍵要比純機(jī)械粘合有效的多
7、。??(5)硫化促進(jìn)劑??為了縮短硫化時(shí)間,可加入一些含硫有機(jī)氨化合物、乙烯多胺類(lèi)化合物、二苯胍、四甲基秋蘭姆硫化物、二硫化苯并噻唑等。??(6)硫化延遲劑??為了適應(yīng)施工工藝的要求,延長(zhǎng)操作時(shí)間,滿足不同用戶的需要,常需要控制一定的固化速度,固化過(guò)快也會(huì)影響粘結(jié)強(qiáng)度。眾所周知,聚硫密封膠固化時(shí)對(duì)PH值是很敏感的,在PH值呈酸性時(shí)固化慢,呈中、堿性時(shí)固化速度加快,常用的有硬脂酸、油酸、硬脂酸鉛、硬脂酸鋅、苯酸酐等。硬脂酸鈉呈堿性,可以促進(jìn)固化,可作為活化劑。?(7)偶