本发明涉及一种耐高温的高弹性可返修密封胶。
背景技术:
家电、新能源汽车、建筑等各个产业领域,以防尘、防水等为目的,使用了各种工业用密封材料密封。常用的工业密封材料有:硅类密封材料、聚氨酯类密封材料、丁基橡胶类密封材料、聚丙烯类密封材料等反应固化型密封材料;由天然橡胶、合成橡胶等组成的成形密封件等热塑性热熔胶型密封材料。近年来,各产业领域,从生产现场的效率化开始推进了部件组装工程的自动化,要求通过使用应用器等的密封材料的自动施胶来提高效率。作为这种自动施胶的状态,在作为对象的部位使用应用程序等直接涂抹密封材料的方式包括:注入模具成形的密封材料,机械手直接打胶形成指定的形状。
然而,上述密封材料存在如下问题。
1、固化速度慢,不能立即成型,无法实现自动化操作:在将反应固化型密封材料注入模具等中,将形状成适合组装构件的形状的情况下,由于通过反应固化得到成形物需要一定的时间,所以不适合自动化,而且离型性也有改善的余地。而且固化反应密封材料可以由应用程序等自动涂抹,但线路故障导致线路停止或中断时,由于应用程序内密封材料的反应固化正在进行,所以在重新开始线路时应用程序需要回收器等内部清洗,不适合完全自动化。
2、不易返修,大部分密封材料弹性回复率差,压缩回复率低,返修性能差产品出现问题需要返修时,密封材料剥离后,不能回复到原始状态,不能保持密封性能。
3、部分密封材料耐高低温性能差,特别是-40℃以下低温易脆化和弹性回复率低或90℃以上高温耐老化性能差。
技术实现要素:
为了解决现有技术中的上述问题,本发明提供了一种耐高温的高弹性可返修密封胶。
本发明提供的一种耐高温的高弹性可返修密封胶,该密封胶为苯乙烯系共聚物和液态软化剂的组合物;具体如下所述:
(1)所述苯乙烯系共聚物为苯乙烯-异丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚体和苯乙烯-异丙烯/丁二烯-苯乙烯共聚合体中的一组或多组组成的苯乙烯系热塑性弹性氢添加物;
(2)所述氢添加物η1、η2的熔融粘度,即η1/η2:140℃的熔融粘度η1与180℃的熔融粘度η2的粘度比为2~15的组合;
(3)该组合物还包括液态软化剂、无机填充材料及补充剂。
优选方案之一,所述补充剂为碳黑及硅以外的补充剂,含有抗老化剂、抗氧化剂、颜料、增塑剂、触变剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、溶剂、界面活性剂、分散剂、脱水剂、防锈剂、粘着剂、带电防止剂及填充剂;
所述抗氧化剂包括硫酸酯、丙烯酸酯、五烯酸酯四烯酯等酚类抗氧化剂、tnpp磷系抗氧化剂的组合。
优选方案之一,所述无机填充剂包括碳酸钙、滑石、云母、硫酸钡、天然硅酸、合成硅酸、氧化钛、气相二氧化硅、碳黑等其中一种或两种成分的混合物。
优选方案之一,所述液态软化剂包括石蜡类工艺油、菜花类工艺油、芳香族工艺油、流动石蜡、碳氢类合成油。
优选方案之一,所述密封胶按质量份数比包括以下组分:
sebs70g-90g,sis110g-145g,sbr120g-160g,氢化松香10g-20g,tmtd4.0g-8.0g,tnpp2g-10g,抗氧剂10762g-8g,硬脂酸0.3g-1.4g,基础油400g-800g,超细炭黑3g-13g。
优选方案之一,将除去氢化松香和tmtd的成分称量的成分称量,然后放入设定为200℃的混合容器中,加热搅拌40分钟。接着温度降至150℃,硫化剂放入称量器中,加热搅拌50分钟后,得到热可塑性弹性组成物。测量了热塑性组合物的粘度、100%拉伸应力及永久压缩失真情况。
优选方案之一,所述密封胶包括热可塑性弹性材料,包括以下玻璃转移点为室温25℃以下的弹性聚合物;具体包括天然橡胶、异丙烯橡胶、丁二烯橡胶、1,2-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶类二烯类橡胶及这些氢添加物;乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丁烯橡胶二氯乙烯、丙烯橡胶、氟橡胶、聚乙烯橡胶、聚丙烯橡胶类烯系橡胶;二氧化橡胶、多硫化橡胶、硅橡胶及聚氨酯橡胶。
本发明有益效果:本发明提供的一种耐高温的高弹性可返修密封胶具有在95℃以上的温度条件下也能保持形状的耐热性,且通过持续的负荷持续变形后,除去负荷时具有变形回复性的。产品易剥离,便于返修处理;而且产品加热到指定温度后又可以恢复流动性,可以重复使用和施工,能回收施工过程的产次品,材料浪费少,即节约成本有环保节能。具体有益效果如下所述:
1、操作方便,适用多种工艺:固化速度快,易操作。配合机械手臂可实现多形状、多界面的复杂密封成型,本发明密封胶具有高触变性,高宽比的范围为0.5-0.7,适用于大尺寸的复杂箱体,可有效覆盖壳体尺寸偏差。
2、无需底涂,直接粘接该产品对smc、金属以多张塑料基材都有很好的粘接性,可不使用底涂,降低工艺的复杂性。
3、相比海绵或硅胶材料压缩回弹性更高。长时间使用也不会因为过分压缩而导致密封失效。
4、耐热温度高,高温下不容易解体,可使用于100℃以上高温环境密封。高弹性:
5、耐候性好:85℃*95%rh高温、湿度96小时以上;耐低温-40℃以上。5、耐水性好,吸水率低:40℃温水,30天后吸水率<1%。
6、易返修:产品形状恢复性好,具有良好的可返修性。当需要密封的箱体出现故障需要维修时,可直接打开箱体的上下盖板,进行维修作业。实验证明其经过1000小时的老化后,永久压缩形变损失仍小于15%,密封性能持久如新。
7、使用本发明的胶粘剂作为密封材料,可满足ip68的密封等级需求,并且经过高温高湿、冷热冲击及高温持续老化1000h后,仍能满足ip68需求。
具体实施方式
实施例1:
一种耐高温的高弹性可返修密封胶,该密封胶为苯乙烯系共聚物和液态软化剂的组合物;具体如下所述:
(1)所述苯乙烯系共聚物为苯乙烯-异丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚体和苯乙烯-异丙烯/丁二烯-苯乙烯共聚合体中的一组或多组组成的苯乙烯系热塑性弹性氢添加物;
(2)所述氢添加物η1、η2的熔融粘度,即η1/η2:140℃的熔融粘度η1与180℃的熔融粘度η2的粘度比为2~15的组合;
(3)该组合物还包括液态软化剂、无机填充材料及补充剂。
所述补充剂为碳黑及硅以外的补充剂,含有抗老化剂、抗氧化剂、颜料、增塑剂、触变剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、溶剂、界面活性剂、分散剂、脱水剂、防锈剂、粘着剂、带电防止剂及填充剂;
所述抗氧化剂包括硫酸酯、丙烯酸酯、五烯酸酯四烯酯等酚类抗氧化剂、tnpp磷系抗氧化剂的组合。所述无机填充剂包括碳酸钙、滑石、云母、硫酸钡、天然硅酸、合成硅酸、氧化钛、气相二氧化硅、碳黑等其中一种或两种成分的混合物。所述液态软化剂包括石蜡类工艺油、菜花类工艺油、芳香族工艺油、流动石蜡、碳氢类合成油。
所述密封胶按质量份数比包括以下组分:
sebs70g-90g,sis110g-145g,sbr120g-160g,氢化松香10g-20g,tmtd4.0g-8.0g,tnpp2g-10g,抗氧剂10762g-8g,硬脂酸0.3g-1.4g,基础油400g-800g,超细炭黑3g-13g。
将除去氢化松香和tmtd的成分称量的成分称量,然后放入设定为200℃的混合容器中,加热搅拌40分钟。接着温度降至150℃,硫化剂放入称量器中,加热搅拌50分钟后,得到热可塑性弹性组成物。测量了热塑性组合物的粘度、100%拉伸应力及永久压缩失真情况。所述密封胶包括热可塑性弹性材料,包括以下玻璃转移点为室温25℃以下的弹性聚合物;具体包括天然橡胶、异丙烯橡胶、丁二烯橡胶、1,2-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶类二烯类橡胶及这些氢添加物;乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丁烯橡胶二氯乙烯、丙烯橡胶、氟橡胶、聚乙烯橡胶、聚丙烯橡胶类烯系橡胶;二氧化橡胶、多硫化橡胶、硅橡胶及聚氨酯橡胶。
该实施例主要技术原理如下所述:
热塑性密封材料是含有苯乙烯系共聚和液态软化剂的组合物。所述苯乙烯系共聚物是苯乙烯-异丙烯(sis)共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbs)共聚体和苯乙烯-异丙烯/丁二烯-苯乙烯(sibs)由共聚合体组成的组中选择的至少一种苯乙烯系热塑性弹性氢添加物。上述添加氢的方面可以是完全氢添加(完全氢添加)或部分氢添加(部分氢添加),具体来说,作为氢添加物,可以是苯乙烯-苯乙烯-苯乙烯(sebs)共聚物、苯乙烯-苯乙烯-苯乙烯-苯乙烯聚乙烯-苯乙烯(seps)共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(seeps)共聚体和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbbs)共聚物中选择0.0.的至少一种。在本发明中,在这些氢添加物中,从sebs、seps、seeps和sbbs组成的组中选择,能满足的η1、η2的熔融粘度(η1/η2:140℃的熔融粘度(η1)与180℃的熔融粘度(η2)的粘度比)为2~15的组合。优选在上述苯乙烯系块共聚物中sebs和sbbs的至少一种被列为。
液态软化剂不特别限定,例如可以举出石蜡类工艺油、菜花类工艺油、芳香族工艺油、流动石蜡、碳氢类合成油等。在这些液态软化剂中,石蜡类工艺油、钠类工艺油、流动石蜡及碳氢类合成油为最佳,石蜡类工艺油、流动石蜡及碳氢类合成油为最佳。
作为粘附树脂,天然松香,改性松香,天然松香的甘油酯,改性松香的甘油酯,天然松香的五烯酯,c5系石油树脂、c9系石油树脂、c5c9系石油脂等的石油树脂,同时,在那些石油树脂里(上)添加了氢的部分氢化石油树脂,完全氢化石油树脂等。在抑制热熔剂成分的气味、稳定性等方面优越,优选石油树脂、部分氢化石油树脂及完全氢化石油树脂,部分氢化石油树脂及完全氢化石油树脂其中一种或2种成分的混合物。
无机填充材料除具有改良成形品的压缩永久失真等一部分物性的效果外,还具有增量带来的经济优势。作为上述无机填充剂,例如可以举出碳酸钙、滑石、云母、硫酸钡、天然硅酸、合成硅酸、氧化钛、气相二氧化硅、碳黑等其中一种或2种成分的混合物。
此外本发明根据需要包括以下材料:碳黑及硅以外的补充剂。含有抗老化剂、抗氧化剂、颜料、增塑剂、触变剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、溶剂、界面活性剂(包括抛光剂)、分散剂、脱水剂、防锈剂、粘着剂、带电防止剂、填充剂等各种添加剂等。除非与本发明的目的相反,这些添加剂的配合量可以是常规的混合量。
作为上述的抗氧化剂,优选硫酸酯、丙烯酸酯、五烯酸酯四烯酯等酚类抗氧化剂、tnpp等磷系抗氧化剂的组合。磷系抗氧化剂由于能有效地去除在聚合物中的过氧化物,所以一直是抗氧化剂中最主要的产品的一。而且,当受阻酚系抗氧化剂与磷系抗氧化剂共用时,往往会有协同效应。
热塑性密封材料件可以通过以任意顺序或同时地熔炼混合及其它任意成分来制造。熔融混练的方法没有特别的限制,可以使用公知的方法。例如,可以使用单轴挤出机、双轴挤出机、捏合机、混频器或各种混合设备等。在使用混合器最好在150~200℃的条件下进行熔融混练。在使用双轴混练机的情况下,优选在螺丝旋转数50~500rpm、混练温度150~200℃进行熔融混练。
本实施例的密封材料由本发明的热可塑性弹性组成,除了热熔胶设备通过机械手设备形成指定现状外,可以以其他形式成任意形状或形式。本发明的密封材料也可以由本发明的热塑性弹性组件的架桥物构成。成形体的形状只要是能够使用本发明的热塑性弹性组件制造的成形体均属于本发明范围,例如可以形成为诸如块状、薄板、管道、棒状体、粒状体等各种形状。该成形体的制造方法没有特别的限制,可以通过以往的各种成形方法:例如挤塑成形、冲压成形、挤压成形等来形成。
本发明相对于传统加工工艺的不同之处在于:本发明公开的耐高温的高弹性可返修密封胶的热塑性聚合物在通常的热塑性树脂的成形温度下具有充分的熔融流动性,并且在常温下形成稳定的架桥结构,具有橡胶弹性。本发明的密封胶具有很好的回弹性及老化性能。
本发明密封胶具有以下几个特点:
1、操作方便,适用多种工艺:固化速度快,易操作。配合机械手臂可实现多形状、多界面的复杂密封成型。本发明密封胶具有高触变性,高宽比的范围为0.5-0.7,适用于大尺寸的复杂箱体,可有效覆盖壳体尺寸偏差。
2、无需底涂,直接粘接该产品对smc、金属以多张塑料基材都有很好的粘接性,可不使用底涂,降低工艺的复杂性。
3、相比海绵或硅胶材料压缩回弹性更高。长时间使用也不会因为过分压缩而导致密封失效。
4、耐热温度高,高温下不容易解体,可使用于100℃以上高温环境密封。高弹性:
5、耐候性好:85℃*95%rh高温、湿度96小时以上;耐低温-40℃以上。5、耐水性好,吸水率低:40℃温水,30天后吸水率<1%。
6、易返修:产品形状恢复性好,具有良好的可返修性。当需要密封的箱体出现故障需要维修时,可直接打开箱体的上下盖板,进行维修作业。实验证明其经过1000小时的老化后,永久压缩形变损失仍小于15%,密封性能持久如新。
7、使用本发明的胶粘剂作为密封材料,可满足ip68的密封等级需求,并且经过高温高湿、冷热冲击及高温持续老化1000h后,仍能满足ip68需求。
本发明不限于上述实施,凡采用相同原理及其方法实现相同技术效果的多种实施方式均与本专利雷同。
1.一种耐高温的高弹性可返修密封胶,其特征在于,该密封胶为苯乙烯系共聚物和液态软化剂的组合物;具体如下所述:
(1)所述苯乙烯系共聚物为苯乙烯-异丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚体和苯乙烯-异丙烯/丁二烯-苯乙烯共聚合体中的一组或多组组成的苯乙烯系热塑性弹性氢添加物;
(2)所述氢添加物η1、η2的熔融粘度,即η1/η2:140℃的熔融粘度η1与180℃的熔融粘度η2的粘度比为2~15的组合;
(3)该组合物还包括液态软化剂、无机填充材料及补充剂。
2.如权利要求1所述的耐高温的高弹性可返修密封胶,其特征在于,
所述补充剂为碳黑及硅以外的补充剂,含有抗老化剂、抗氧化剂、颜料、增塑剂、触变剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、溶剂、界面活性剂、分散剂、脱水剂、防锈剂、粘着剂、带电防止剂及填充剂;
所述抗氧化剂包括硫酸酯、丙烯酸酯、五烯酸酯四烯酯等酚类抗氧化剂、tnpp磷系抗氧化剂的组合。
3.如权利要求1所述的耐高温的高弹性可返修密封胶,其特征在于,
所述无机填充剂包括碳酸钙、滑石、云母、硫酸钡、天然硅酸、合成硅酸、氧化钛、气相二氧化硅、碳黑等其中一种或两种成分的混合物。
4.如权利要求1所述的耐高温的高弹性可返修密封胶,其特征在于,
所述液态软化剂包括石蜡类工艺油、菜花类工艺油、芳香族工艺油、流动石蜡、碳氢类合成油。
5.如权利要求1所述的耐高温的高弹性可返修密封胶,其特征在于,
所述密封胶按质量份数比包括以下组分:
sebs70g-90g,sis110g-145g,sbr120g-160g,氢化松香10g-20g,tmtd4.0g-8.0g,tnpp2g-10g,抗氧剂10762g-8g,硬脂酸0.3g-1.4g,基础油400g-800g,超细炭黑3g-13g。
6.如权利要求5所述的耐高温的高弹性可返修密封胶,其特征在于,
将除去氢化松香和tmtd的成分称量的成分称量,然后放入设定为200℃的混合容器中,加热搅拌40分钟。接着温度降至150℃,硫化剂放入称量器中,加热搅拌50分钟后,得到热可塑性弹性组成物。测量了热塑性组合物的粘度、100%拉伸应力及永久压缩失真情况。
7.如权利要求1所述的耐高温的高弹性可返修密封胶,其特征在于,
所述密封胶包括热可塑性弹性材料,包括以下玻璃转移点为室温25℃以下的弹性聚合物;具体包括天然橡胶、异丙烯橡胶、丁二烯橡胶、1,2-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶类二烯类橡胶及这些氢添加物;乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丁烯橡胶二氯乙烯、丙烯橡胶、氟橡胶、聚乙烯橡胶、聚丙烯橡胶类烯系橡胶;二氧化橡胶、多硫化橡胶、硅橡胶及聚氨酯橡胶。
技术总结