聚硫橡胶密封剂材料的配伍性研究

谢万如，张　玉，叶　聪，周具龙

（安徽本雅明涂料有限公司，安徽合肥230001）

聚硫橡胶密封剂材料的配伍性研究

谢万如，张玉，叶聪，周具龙

（安徽本雅明涂料有限公司，安徽合肥230001）

对聚硫橡胶密封剂配伍材料的作用、品种选择等作简要介绍，有助于指导相关的研发和生产。

聚硫；密封剂；配伍

聚硫橡胶密封剂对很多非极性液体介质如水汽、大气、液态或汽态油料等都有很好的抗性，对铝合金、玻璃、钢结构、硅酸盐水泥基材料等表面都能形成可靠而有弹性的粘接，而且其粘接力、弹性模量、延伸率及回弹性受温度影响不大，从而有效避免材料的冷脆热粘现象，在交变荷载下的抗疲劳性也很优秀，提高了橡胶密封剂的安全性和有效性，因而被广泛运用于飞机整体油箱、潜艇、动车、飞机、污水处理厂等需要可靠密封的场所，但其大宗的用途还是用于中空绝热玻璃，这种情况下需要聚硫密封剂既是结构胶，又是密封胶，同时对铝合金、玻璃都能提供优异的粘接和密封。若对两块夹层玻璃粘接不牢，则会带来极大的安全隐患。密封失效则中空玻璃失去隔热效果，并使玻璃夹层中进入水汽，在冬天引起结雾结露等现象，破坏窗户的通透性，因此，配制高质量的聚硫橡胶密封剂显得尤为重要。

1　配方组成及生产工艺

表1　配方组成

2　材料配伍性

聚硫橡胶密封剂的组分相当复杂，不仅要在硫化后形成性能好的弹性体，还要考虑施工时的自流平性，抗下垂性及涂覆铺展性等流变特征，同时兼顾适用期、不粘期、硫化期等反应速度方面的化学动力学要求，因此，每种材料的选择和配比都很重要，讨论如下：

（1）端巯基（-SH）液体聚硫橡胶

目前世界上生产端巯基（-SH）液体聚硫橡胶有俄罗斯喀山橡胶厂、中国锦西化工研究院、日本东丽公司，其中日本和锦西的产品性能比较好，品种规格较多。分子量高的产品，硫化后性能较好，但冬天使用时，粘度很大，不易混合，施工时也难以涂布，可考虑高分子量高粘度产品和低分子量低粘度产品搭配使用。

（2）硫化剂

过氧化物及二氧化铅作硫化剂，反应速度不易控制，且二氧化铅有毒，可选用二氧化锰作硫化剂，如选用活性高且稳定的武汉威蒙化工厂的二氧化锰产品。

（3）催化剂

一般需要硫化反应平稳较快地进行，很少单一使用一种促进剂，如冬天促进剂D多一点，夏天促进剂D少一点，可增加促进剂TMTD的用量。

图1　生产工艺

（4）硫化减缓剂

一般采用脂肪酸等酸性物质如油酸、硬脂酸等，它们不仅使聚硫密封剂硫化速度可控，还能浸润各种物料，保证混合均匀，在A组分中加入还有助于延长贮存期，防止粘度变大，工艺性变差；加在B组分中可抑制硫化剂（如二氧化锰）和促进剂D等的氧化还原反应，防止B组分失效。

油酸本身为液态，比硬脂酸好用，使用植物油酸比动物油酸效果更好。

（5）补强剂

补强剂主要有重质碳酸钙、高岭土、碳黑、硅灰石等，它们都有很好的填充和补强作用，有助于提高硫化橡胶的力学性能和降低成本。

（6）增粘剂

为了提高聚硫密封胶的粘接强度，必须使用增粘树脂，虽然品种很多，但考虑到和其它材料的相容性，选酚醛树脂为宜，而且是酸催化法生产的，固体的酚醛树脂可先在加热的增塑剂中溶解后使用。

（7）增塑剂和稀释剂

增塑剂和稀释剂主要有邻苯二甲酸酯类，如DBP、 DOP、BBP及氯化石蜡等，BBP和52%氯化石蜡共同使用降粘和增塑效果最好，并且对聚硫橡胶的容忍度大，不易出现“发汗”现象。

（8）防老剂

聚硫弹性体易受氧气和紫外光的作用而破坏，必须使用抗氧剂和紫外吸收剂，如AT215、UV-P、UV-9等。

（9）流变改性剂

为了使密封胶在垂直面施工时不下垂，不流淌，常使用触变类助剂，它能阻止分子或链段间的滑移，又具有剪切变稀效应，使生产中的搅拌和使用时混合变得容易，本文中的轻钙、双铝、胶体活性钙发挥的就是此作用。

（10）偶联剂

就中空玻璃的粘接密封来说，选KH560最为适宜。

3　结论

聚硫橡胶密封剂的材料组成复杂，使用要求高，好的产品主要取决于好的配方设计。本文根据笔者的实践和经验，对聚硫密封剂的配伍材料及品种优化作了一个全面的介绍，旨在对相关研发和生产提供参考和指导。

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

TQ333.94

A

1008-553X（2016）04-0063-02

2016-03-09

谢万如（1967-），男，毕业于合肥工业大学，工程师，从事涂料技术工作，13956936213，396383084@qq.com。