一、前言

　　隨著我國經(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，目前我國這種密封膠的產(chǎn)量已達(dá)到4～5萬噸左右，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（詞條“補(bǔ)強(qiáng)劑”由行業(yè)大百科提供）、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（詞條“老化”由行業(yè)大百科提供）、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（詞條“粘結(jié)力”由行業(yè)大百科提供）。主要用于中空玻璃的密封、高層建筑屋頂板（詞條“頂板”由行業(yè)大百科提供）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年由美國聚硫橡膠(Thiokol)公司開發(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。

　　國外20世紀(jì)60年代聚硫密封膠在汽車、造船、石油化工和建筑工程的密封防水等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。在我國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2萬噸/年，德國8000噸/年，日本5000噸/年，俄羅斯3500噸/年，西歐約2000噸/年。我國僅錦西化工研究院500噸/年規(guī)模的裝置，不能滿足市場(chǎng)的需求，目前我國大部分從日本東麗公司進(jìn)口，年進(jìn)口量1500…1800噸;我國聚硫密封膠的產(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，配以適量增塑（詞條“增塑”由行業(yè)大百科提供）劑、增粘劑（詞條“增粘劑”由行業(yè)大百科提供）、填料（詞條“填料”由行業(yè)大百科提供）、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(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（詞條“交聯(lián)劑”由行業(yè)大百科提供）的含量不同，有多種牌號(hào)供選擇，各國的型號(hào)也不統(tǒng)一，但可以找出類似的產(chǎn)品(詳見表1、表2、表3)。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(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、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(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（詞條“炭黑”由行業(yè)大百科提供）、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(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。常用的有酚醛樹酯、雙酚A型環(huán)氧樹脂、硅烷類，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。

　　(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（詞條“活化”由行業(yè)大百科提供）劑。

　　(7)偶聯(lián)劑：

　　因?yàn)榫哿蛎芊饽z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(shí)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(shí)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;

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