河南永麗化工有限公司
地 址: 河南省鄭州市文化北路路砦
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隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,人民生活水平的日益提高,聚硫密封膠的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷的擴(kuò)寬,我們應(yīng)努力提高技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,目前急需解決的問題是:
1、擴(kuò)大我國液體聚硫膠的生產(chǎn)規(guī)模。
2、盡快研制能在潮濕基面施工的聚硫密封膠,以改善施工條件,并進(jìn)一步研制不用“基層處理劑“的聚硫密封膠。
3、研制新型的改性的聚硫橡膠,提高聚硫密封膠的穩(wěn)定性能,以滿足各種工程的需要。
一、聚硫密封膠的特性及其應(yīng)用技術(shù)
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)場跑道、大型水利工程伸縮縫的密封防水等。
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,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,有多種牌號供選擇,各國的型號也不統(tǒng)一,但可以找出類似的產(chǎn)品。美國、日本以LP表示,德國以G表示,中國以兒Y表示。
(2)增塑劑: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。但增塑劑過量,會降低密封膠的粘結(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。如果相容性不好會影響產(chǎn)品質(zhì)量。
常用的增塑劑:鄰苯二甲酸二丁酯類、氯化聯(lián)苯、氯化石蠟、鄰苯二甲酸丁芐酯、烷基苯類化合物等,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)度和伸長率。填料粒子直徑的大小及其性質(zhì)對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(或稱粘結(jié)增強(qiáng)劑)
聚硫密封膠本身對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。常用的有酚醛樹酯、雙酚A型環(huán)氧樹脂、硅烷類,因為這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。
(5)硫化促進(jìn)劑
為了縮短硫化時間,可加入一些含硫有機(jī)氨化合物、乙烯多胺類化合物、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,延長操作時間,滿足不同用戶的需要,常需要控制一定的固化速度,固化過快也會影響粘結(jié)強(qiáng)度。眾所周知,聚硫密封膠固化時對PH值是很敏感的,在PH值呈酸性時固化慢,呈中、堿性時固化速度加快,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)偶聯(lián)劑:
因為聚硫密封膠是配方化學(xué),產(chǎn)品是一種有機(jī)無機(jī)物質(zhì)的混合物,為了提高界面的粘結(jié),常用少量有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑,這類化合物同時含用碳官能基和可水解烷氧基團(tuán)的硅烷。
烷氧基團(tuán)水解后生成-SiOH,可與玻璃、SiO,、金屬及其氧化物的表面產(chǎn)生化學(xué)的、物理的結(jié)合;而碳官能基團(tuán)則可與有機(jī)樹脂、橡膠等有機(jī)材料生成化學(xué)鍵。因此,可以提高無機(jī)物和有機(jī)物的界面粘合從而提高產(chǎn)品的物理力學(xué)性能,用量很少(千分之幾或百分之幾)而作用顯著。目前,常用的有:KH550、KH560、KH570、南大-42等。
KH550:(美國聯(lián)碳公司稱A-1100)學(xué)名:氨丙基三乙氧基硅烷,由于它的-NH,基可以和環(huán)氧基等各種有機(jī)基團(tuán)結(jié)合,和水又能互溶,使用方便,所以用途較大。
KH560:(美國聯(lián)碳公司稱A-187:)學(xué)名:環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷,該偶聯(lián)劑含有環(huán)氧基團(tuán),可以和多種高分子結(jié)合,有時其增強(qiáng)效果優(yōu)于NH,基偶聯(lián)劑。
K}t570:(美國聯(lián)碳公司稱A-174)學(xué)名:甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷,適用于無機(jī)物填充的復(fù)合高分子材料,可提高機(jī)械、透光等性能,特別是能提高其濕態(tài)的性能。
(8)固化劑:
許多有機(jī)、無機(jī)化合物都可用作聚硫膠的固化劑。如:無機(jī)氧化物:氧化鋅、鈣、鈷、鋇、鐵等;
無機(jī)過氧化物:過氧化鋅、鉀、鉛、錳、鐵、鎂、錫等。
無機(jī)氧化劑:鉻酸鈉、鉀、重鉻酸鈉、鉀氨等;
有機(jī)過氧化物:過氧化苯甲酰、過氧二異丙苯、過氧化甲乙酮等。
如何選擇,這取決于所制造密封膠的顏色、固化條件、產(chǎn)品的組份及用途等。如果希望制成淺色的密封膠,就必須使用過氧化鋅、鈣或有機(jī)過氧化物做固化劑。國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠家都是用MrlO,做固化劑(只能制黑色、灰色產(chǎn)品),固化后密封膠的物理化學(xué)性能較好,又無毒,用途廣泛,大型水利工程、城市給排水工程、污水處理廠等都可以使用。
三、聚硫密封膠的主要特性
由于液體聚硫高分子主鏈上含有-s-s-鍵,而且是飽和狀態(tài)的,所以制成的密封膠具有獨(dú)特性能:耐油、耐水、耐溶劑、耐大氣老化、耐輻射,低溫柔曲性好,氣密性優(yōu)良。可用于建筑工程、大型水庫、引水工程、污水處理、道路、橋梁、門窗等接縫、沉降縫的密封處理。
l、粘結(jié)性:聚硫密封膠對水泥、鋼鐵、玻璃、木材、天然石材等都有較好的粘結(jié)性。一般建筑及水利工程上宜使用低模量、高伸長的聚硫密封膠,其粘結(jié)強(qiáng)度≥0.2Mpa,伸長率≥300%。
2、耐水性:聚硫密封膠對海水、自來水、蒸餾水的作用是穩(wěn)定的,相比之下對海水(含鹽)的重量變化最小。
3、耐酸、堿性能:聚硫密封膠不耐濃酸、堿。但對稀的無機(jī)酸、堿及各種鹽類還是穩(wěn)定的。
4、耐熱老化性能:聚硫密封膠熱老化性能很好,可長期在一40℃~120℃的條件下工作。我公司生產(chǎn)的PSJL-868型聚硫密封膠在河南分析測試中心進(jìn)行了熱氧老化試驗研究。由公式推斷其熱氧老化壽命如下:
同時根據(jù)中國中央氣象臺提供的最近10年的六大城市的年平均溫度,就可以推測出六大城市的熱氧老化壽命(見表5)
上述數(shù)據(jù)是推算來的,與實際壽命有關(guān),但不會相同。上述數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報導(dǎo)是相吻合的。
5、耐輻射性能良好:聚硫密封膠耐r_射線的性能非常好。
6、無毒性:雖然液體聚硫密封膠有點硫磺的嗅臭味,但固化后逐漸被填料所吸附。我公司生產(chǎn)的PSJL-8 68型聚硫密封膠經(jīng)中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境與衛(wèi)生工程研究所測試其L,D50>20g/kg。根據(jù)國家毒性分級標(biāo)準(zhǔn)屬無毒級。如北京最大的水源九廠等的貯水池都是用聚硫膠密封的。
7、氣密性好:聚硫密封膠不但有良好的彈性,而且它的氣密性在彈性密封膠中也是最好的。目前已知各種膠中僅次于熱熔性的丁基膠。(見表6)
四、聚硫密封膠的應(yīng)用范圍
雖然聚硫密封膠的價格較貴,應(yīng)用受到一定的限制,但是由于它有各種優(yōu)良的物理化學(xué)性能,所以在各種大型工程上均得到廣泛應(yīng)用。
1、建筑業(yè):大型建筑屋頂?shù)拿芊狻H缛龒{左岸發(fā)電廠房屋頂、毛主席紀(jì)念堂的屋頂、天安門的屋頂。
2、水利工程:山西引黃入晉工程,三峽永久船閘的伸縮縫,廣東的東深引水工程。
3、機(jī)場道路:北京西郊機(jī)場的翻修工程,鄭州機(jī)場,張家口機(jī)場的部分工程。
4、污水處理廠:據(jù)不完全統(tǒng)計國內(nèi)80%的污水處理廠伸縮縫都是采用聚硫密封膠密封的。
5、地鐵及隧道工程:北京地鐵安定門車站的防水工程、天安門東站的頂板都是用聚硫密封膠密封的。
6、航天航空業(yè):飛機(jī)油箱、座艙的密封(軍工產(chǎn)品)。
7、汽車工業(yè):汽車門的防震密封。
8、石油化工:汽、煤、柴各種燃油的貯油罐的防腐密封?;ぎa(chǎn)品貯槽的密封,如焦作化電集團(tuán)聚合氯化鋁車間的結(jié)晶貯池就是我公司密封膠,長期處在80℃左右和酸性環(huán)境中使用,至今已有半年以上未發(fā)現(xiàn)有任何滲漏現(xiàn)象。
9、電子電器工業(yè):如冰箱、冰柜的玻璃門。
五、施工工藝及注意事項
由于聚硫密封膠都是雙組份膏狀物,隨用隨時混合,這給施工帶來一定的不便,但只要記住兩句話、8個字就可以了,即“界面清潔、混膠均勻”。
1、界面清潔:不能有水、油污、灰塵等。雨天不能施工,氣溫在5℃以下不宜施工。
2、混膠均勻:這是非常重要的,不能有色差,如果混合不均勻,就會固化慢或者長時間不固化,或失去粘合力,從而影響工程質(zhì)量。
3、固化速度調(diào)控:因為固化速度受氣候條件的影響,最好事先做些小試驗。如果固化過快(如l小時以內(nèi))可適量減少B組份用量;固化過慢,可適當(dāng)增加B組份用量。
4、為提高工程質(zhì)量,在被粘結(jié)的介面上,事先刷上一層專用的基層處理劑,待其干后再嵌填密封膠。
5、密封膠對被粘結(jié)的介質(zhì)不同會產(chǎn)生不同的粘結(jié)效果;尤其是對天然石料。所以必要時定貨前可先把被粘結(jié)的材料送到密封膠的生產(chǎn)廠家進(jìn)行試驗,這就避免給工程造成不必要的麻煩。
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