一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶及其制备方法

技术领域

本发明属于材料科学技术领域，特别是涉及一种具有阻燃抗磨损功能 的密封胶以及一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶的制备方法。

背景技术

密封胶是用来填充空隙(孔洞、接头、接缝等)并对填充基层界面有粘接 作用的材料，其主要包括：有机硅(包括改性有机硅)类、聚氨酯类、聚硫橡 胶类、丙烯酸酯类、SBR橡胶类、丁基橡胶类、沥青、油性嵌缝胶类等。 而用于填充须经受震动或热涨冷缩等所致具有伸缩性的间隙，则必须采用 弹性密封胶。弹性密封胶是将粘接和密封两种功能集于一身的产品。其中 性能较好的三类高档弹性密封胶分别是有机硅密封胶、聚硫密封胶和聚氨 酯密封胶。近年来，弹性密封胶在建筑、土木、汽车、船舶、电气通讯等许 多工业、民用领域中的应用越来越广泛。现有的如地板、洗手间、厨房下 面、门基和纵梁的缝隙间需要使用到密封胶；

上述的弹性密封胶中，聚氨酯密封胶发展速度最快，需求逐渐增大，是 因为它具有优良的性能。聚氨酯密封胶的特点有：(1)优良的耐磨性；(2)低 温柔软性；(3)性能可调节范围广；(4)机械强度大；(5)粘接性好；(6)弹性 好，具有优良复原性，可适合于动态接缝；(7)耐候性好，使用寿命可长达 15-20年；(8)耐油性优良；(9)耐生物老化；(10)价格适中。

因此，针对以上问题，提供一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶的制备 方法具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶及其制备方法，解决 了以上问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶，包括如下重量份数的原 料：

进一步地，包括如下重量份数的原料：

进一步地，所述玻璃纤维选用无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻 璃纤维或抗碱玻璃纤维中任意一种。

进一步地，所述聚氨酯预聚物是采用官能基硅烷对端NCO基聚氨酯预 聚物进行封端反应而得到，端NCO基聚氨酯预聚物是用多元醇化合物和异 氰酸酯化合物反应生成，官能基硅烷包括N-苯基γ-氨丙基三甲氧基硅烷、 γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、双(γ-三甲氧甲硅烷基丙基)胺、N-β-氨乙基 -γ-氨丙基三甲基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ氨丙基三乙氧基硅烷、 γ-硫基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷；所述多元 醇化合物是从聚醚多元醇、聚酯多元醇，其他主链含有C-C的端羧基化合 物中任选一种或几种组合，异氰酸酯化合物是从甲苯二异氰酸酯、二苯基 甲烷二异氰酸酯、异佛酮尔二异氰酸酯，1-6-己二异氰酸酯中任选一种或 几种组合。

进一步地，所述填料采用碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉、聚氯乙烯糊 树脂、云母粉、硅藻土中任意一种。

进一步地，所述硅烷偶联粘附促进剂选用N-乙烯苄基氨乙基氨丙基三 甲氧基硅烷。

进一步地，所述抗氧化剂选用对苯二胺。

进一步地，所述阻燃剂采用八钼酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、焦磷酸二 三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、硼酸锌、三氧化二锑、八 钼酸密胺、无水锡酸锌、五氧化锑中的任一种或者几种的混合。

进一步地，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯。

一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)取多元醇化合物加入真空反应釜中，让多元醇化合物在110℃的 真空环境下脱水2小时，使多元醇化合物中的水分不大于0.01％，然后将 真空反应釜内的物料温度降至50℃后，加入异氰酸酯化合物，在氮气保护 下，搅拌均匀，加热至82℃，让多元醇化合物和异氰酸酯化合物反应4小 时，得到端NCO基聚氨酯预聚物；

(2)将端NCO基聚氨酯预聚物加入真空反应釜内加热到50℃，在氮气 保护下加入官能基硅烷搅拌反应物料慢慢升至到70℃，反应1小时后出现 适度冒泡和轻度放热的现象，此时开始对体系的NCO基含量进行滴定分析， 一直反应到滴定表示不存在游离的NCO基为止，然后降温、出料、完成合 成聚氨酯预聚物；

(3)将制备完成的聚氨酯预聚物以及所述质量份数的填料、硅烷偶联 粘附促进剂、抗氧化剂、增塑剂、阻燃剂于真空环境，混合速度为400- 600r/min，混合时间为10-15min条件下混合均匀后密封，然后将所得到的 的混合物挤出，对预热的所述质量份数的玻璃纤维进行淋膜，并最终在将 所述质量份数的PTFE膜进行覆膜完成密封胶的制备。

本发明相对于现有技术包括有以下有益效果：

本发明所提供的一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶，此种密封胶柔软 度优异，可以和管缝隙的基材表面形成良好的界面结合，解决了常见应用 场景中密封胶与基体树脂结合不好的问题，同时，由于聚氨酯预聚物和玻 璃纤维的引入，提高了抗磨损能力；由于阻燃剂的引入，提高了耐高温和 阻燃的能力，扩大了密封胶的应用，具有广阔的市场应用前景；选用磷含 量高、阻燃效率高且具有阻燃和增塑双重作用的膦酸酯作为阻燃剂，使其 与聚氨酯密封胶的混溶性好，难析出，在保证聚氨酯密封胶阻燃性能的同 时，又有效减少了粉体对聚氨酯密封胶物理性能的影响。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有 优点。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例1：

本发明的一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶，包括如下重量份数的原 料：

其中，包括如下重量份数的原料：

其中，玻璃纤维选用无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维或 抗碱玻璃纤维中任意一种；本优选实施例选用无碱玻璃纤维。

其中，聚氨酯预聚物是采用官能基硅烷对端NCO基聚氨酯预聚物进行 封端反应而得到，端NCO基聚氨酯预聚物是用多元醇化合物和异氰酸酯化 合物反应生成，官能基硅烷包括N-苯基γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基 丙基三甲氧基硅烷、双(γ-三甲氧甲硅烷基丙基)胺、N-β-氨乙基-γ-氨 丙基三甲基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ氨丙基三乙氧基硅烷、γ- 硫基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷；所述多元醇化 合物是从聚醚多元醇、聚酯多元醇，其他主链含有C-C的端羧基化合物中 任选一种或几种组合，异氰酸酯化合物是从甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷 二异氰酸酯、异佛酮尔二异氰酸酯，1-6-己二异氰酸酯中任选一种或几种 组合；本优选实施例中官能基硅烷选用N-苯基γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

其中，填料采用碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉、聚氯乙烯糊树脂、云 母粉、硅藻土中任意一种；本优选实施例选取碳酸钙。

其中，硅烷偶联粘附促进剂选用N-乙烯苄基氨乙基氨丙基三甲氧基硅 烷。

其中，抗氧化剂选用对苯二胺。

其中，阻燃剂采用八钼酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、焦磷酸二三聚氰胺、 正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、硼酸锌、三氧化二锑、八钼酸密胺、 无水锡酸锌、五氧化锑中的任一种或者几种的混合；本优选实施例选取八 钼酸铵。

其中，增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯。

一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)取多元醇化合物加入真空反应釜中，让多元醇化合物在110℃的 真空环境下脱水2小时，使多元醇化合物中的水分不大于0.01％，然后将 真空反应釜内的物料温度降至50℃后，加入异氰酸酯化合物，在氮气保护 下，搅拌均匀，加热至82℃，让多元醇化合物和异氰酸酯化合物反应4小 时，得到端NCO基聚氨酯预聚物；

(2)将端NCO基聚氨酯预聚物加入真空反应釜内加热到50℃，在氮气 保护下加入官能基硅烷搅拌反应物料慢慢升至到70℃，反应1小时后出现 适度冒泡和轻度放热的现象，此时开始对体系的NCO基含量进行滴定分析， 一直反应到滴定表示不存在游离的NCO基为止，然后降温、出料、完成合 成聚氨酯预聚物；

(3)将制备完成的聚氨酯预聚物以及所述质量份数的填料、硅烷偶联 粘附促进剂、抗氧化剂、增塑剂、阻燃剂于真空环境，混合速度为500r/min， 混合时间为15min条件下混合均匀后密封，然后将所得到的的混合物挤出， 对预热的所述质量份数的玻璃纤维进行淋膜，并最终在将所述质量份数的 PTFE膜进行覆膜完成密封胶的制备。

具体实施例2：

本具体实施例相对于具体实施例1的区别在于：本发明的一种具有阻 燃抗磨损功能的密封胶，包括如下重量份数的原料：

其中，玻璃纤维选用中碱玻璃纤维。

其中，聚氨酯预聚物是采用官能基硅烷对端NCO基聚氨酯预聚物进行 封端反应而得到，端NCO基聚氨酯预聚物是用多元醇化合物和异氰酸酯化 合物反应生成，官能基硅烷选用γ-脲基丙基三甲氧基硅烷。

其中，填料采用煅烧高岭土。

其中，阻燃剂采用三聚氰胺氰尿酸盐。

有益效果：

本发明所提供的一种具有阻燃抗磨损功能的密封胶，此种密封胶柔软 度优异，可以和管缝隙的基材表面形成良好的界面结合，解决了常见应用 场景中密封胶与基体树脂结合不好的问题，同时，由于聚氨酯预聚物和玻 璃纤维的引入，提高了抗磨损能力；由于阻燃剂的引入，提高了耐高温和 阻燃的能力，扩大了密封胶的应用，具有广阔的市场应用前景；选用磷含 量高、阻燃效率高且具有阻燃和增塑双重作用的膦酸酯作为阻燃剂，使其 与聚氨酯密封胶的混溶性好，难析出，在保证聚氨酯密封胶阻燃性能的同 时，又有效减少了粉体对聚氨酯密封胶物理性能的影响。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例 并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。 显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具 体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使 所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求 书及其全部范围和等效物的限制。