密封膠的分類及其性能特點(diǎn)

1、密封膠的分類及其性能特點(diǎn)密封膠品種繁多,用途廣泛,供制備密封膠用的原材料品種、性能也千差萬別。因此在密封膠配方中,其成分的輕微變動(dòng)會(huì)影響到性能的很大變化,為此,在設(shè)計(jì)和使用選擇密封膠時(shí)應(yīng)考慮下列一些因素:流變性、溫度和壓力、相容性、滲透性、耐候性、機(jī)械性能、動(dòng)態(tài)環(huán)境、顏色穩(wěn)定性、易燃性、維修、施工工藝以及表面處理等諸因素。密封膠的物理性能密封膠流變性,常用密封膠通常有二種類別,即非觸變性的自流平和觸變性的不坍塌。前者在施工后能流平;而后者有時(shí)類似膏狀,不能流平,可用于垂直表面等部位。真正的液態(tài)密封越其粘度不超過500Pa.s,超過此粘度值,膠液類似油灰狀或漿糊狀。相容性和滲透性,由于其它條件對(duì)

2、密封膠的影響,因而密封膠的配方應(yīng)兼顧到各個(gè)方面?；瘜W(xué)藥品能引起密封膠分解、收縮、膨脹、變脆,或使其變成滲透的。例如,某些密封膠可吸收少量濕氣飛從而引起密封膠耐老化性能及耐化學(xué)腐蝕性能發(fā)生變化;然而另一些單組分密封膠要求吸收濕氣才能交聯(lián)硫化。如果密封膠透氣性差,在接縫會(huì)殘留所隔絕的氣體。密封膠的濕氣透過率數(shù)值大小取決于配中聚合物、填充劑、增塑劑的選擇。密封膠的耐油、耐水和耐化學(xué)藥品試驗(yàn)方法可按ASTM D471進(jìn)行。測(cè)定涅蒸氣透過性可按ASTME一96進(jìn)行。機(jī)械性能,密封膠的重要機(jī)械性能包括強(qiáng)度、伸長率、彈性模量、撕裂和耐疲勞性等。根據(jù)不同的使用情況,對(duì)密封膠的要求也不問.有的密封膠也許不要求強(qiáng)

3、度,而有的密封膠則要求像某些結(jié)構(gòu)膠粘劑那樣大的剪切、拉伸和剝離強(qiáng)度。用于接縫的密封膠,其它性能表現(xiàn)得不明顯,而接縫的體積膨脹與壓縮變形對(duì)密封膠形響較大。當(dāng)接縫體積變小時(shí).密封膠受擠壓;當(dāng)接縫體積增大時(shí),密封膠被拉伸.密封膠的機(jī)械性能受接縫的寬度、深度、縮脹程度及環(huán)境溫度的影響。在密封膠的諸多機(jī)械性能中.定伸應(yīng)力是一個(gè)極為重縣的物理機(jī)械性能指標(biāo)。在密封膠使用中,尤其是在接縫密封及需要阻尼防震的部位密封中,一般要求較低的定伸應(yīng)力。例如,中空玻璃構(gòu)件的粘接及密封所使用的內(nèi)層丁基密封膠和外層硫化型密封膠(如聚硫密封膠、硅密封膠、聚氨醋密封膠等都具有較低的定伸應(yīng)力,以便吸收由于各種原因在中空玻璃上所產(chǎn)生

4、的應(yīng)力,避免因應(yīng)力集中使玻璃破碎。聚氨酯密封膠聚氨酯密封膠是當(dāng)今世界上正在使用的三大類彈性密封(聚硫、聚氨酯、硅酮之一,可用于金屬、玻璃、塑料、橡膠等材料粘接密封。密封膠用聚氨酯類聚合物是由二異氰酸酯與帶羥端基的聚醚聚醋二元醇,在異氰酸酯過量條件下,經(jīng)過反應(yīng)制得異氰酸酯封端的預(yù)聚體,通常又稱為液體聚氨酯橡膠。以這種預(yù)聚體為基材配合含有活潑氫的低分子化合物(如二元胺、多元醇作為擴(kuò)鏈劑后得到具有低定伸應(yīng)力的彈性密封膠。聚氨酯橡膠對(duì)密封膠性能具有決定性影響,其結(jié)構(gòu)和性能具有若干特點(diǎn),對(duì)預(yù)聚體的合成和密封膠的配制極為重要。結(jié)構(gòu)聚氨酯密封膠一般都含有-NCO,OH和脲等強(qiáng)極性基團(tuán)固化后能形成強(qiáng)韌的彈性粘

5、接層,聚氨酯分子可分成3個(gè)組成部分,即聚醚(或聚酯鏈段,異氰酸酯鏈段和作為擴(kuò)鏈劑的低分子鏈段。聚氨酯分子被看作為柔性鏈段和剛性鏈段的嵌段共聚物,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得聚氨酯密封膠對(duì)許多材料都有良好的粘接。(1柔性鏈段對(duì)聚氨酯性能的影響分子中的柔性鏈段主要影響產(chǎn)品的彈性及低溫性能,對(duì)于硬度、撕裂強(qiáng)度和模量也有不同程度的影響。柔性鏈段對(duì)聚氨酯性能的影響主要取決于其分子量和組成。分子量越高,拉伸強(qiáng)度也越高,但硬度變低,定伸應(yīng)力變小。柔性鏈段的組成及其分子量大小則取決于制備聚氨酯時(shí)所使用的末端為羥基的多元醇化合物。例如,聚酯或聚醚的組成、結(jié)構(gòu)及分子量大小。(2剛性鏈段對(duì)聚氨酯性能的影響在聚氨酯中異氰酸酯鏈段含

6、有高濃度的極性基團(tuán),如氨基甲酸酯基團(tuán),內(nèi)聚能較高,在分子鏈中形成剛性鏈段;而聚醚(或聚酯鏈段相對(duì)較長,多由亞甲基、醚鍵或酯鍵所組成,內(nèi)聚能相對(duì)要小得多,形成柔性鏈段。在分子中,剛性鏈段所含的極性基團(tuán)通過氫鍵和偶極作用,形成“假”交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使其在室溫下就具有共價(jià)鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),具有大分子材料的物理特性及機(jī)械行為。這些剛性鏈段主要影響密封膠的模量、硬度和撕裂強(qiáng)度,并使密封股在較高溫度下保持使用性能。剛性鏈段的結(jié)構(gòu)及性能主要與制備聚氨酯所采用的異氛酸酯的類型有關(guān)。異氰酸酯主要對(duì)聚氨酯的模量、拉伸強(qiáng)度等影響大,對(duì)彈性影響小。(3擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯性能的影響。常用擴(kuò)鏈劑有二醇或二胺類,它們各有不同的使用范圍

7、。當(dāng)預(yù)聚體用的是不對(duì)稱二異氰酸酯時(shí),多采用二胺作擴(kuò)鏈劑;若用對(duì)稱二異氰酸酯如二苯基二甲烷二異氰酸酯等則采用二醇作擴(kuò)鏈劑。一般使用二胺類擴(kuò)鏈劑的橡膠的機(jī)械性能比使用二醇類者更好。因?yàn)槎奉悢U(kuò)鏈劑在橡膠分子中引進(jìn)的脈基,比二醇類擴(kuò)鏈劑引人的甲酸酯基有更強(qiáng)的氫鍵。溶劑型丙烯酸酯密封膠溶劑型密封膠是以溶液聚合法聚合的固體含量高的聚丙烯酸酯為主體材料配制而成的。通常用的溶劑型丙烯酸酯聚合物是80%-90%的聚合物二甲苯溶液。特點(diǎn)溶劑型丙烯酸酯密封膠對(duì)普通的建筑物表面具有極好的粘接力而不需要底膠,并且是非污染的,具有良好的耐久性和永久的色穩(wěn)定性。在安裝玻璃和小的接頭工業(yè)密封中使用的丙烯酸酯密封膠的使用年限

8、已超過15年。因聚合物不是彈性體,因此伸長性好而回復(fù)性差。固含量在90%的純聚丙烯酸酯膠液,在常溫下很難擠出。因此,擠出之前,注射筒須加熱到49。一般情況下,密封膠應(yīng)配制成較低的固體含量,以便在10-15.6溫度下能擠出。但是,固體含量過分的低,會(huì)使收縮過大并影響耐久性。與乳液型密封膠比較,溶劑型丙烯酸酯密封膠具有杰出的耐老化性和對(duì)許多材料的良好粘接性。同時(shí),該類密封膠對(duì)濕的、油的和不清潔表面仍具有良好粘接能力,因而可省去表面處理工序。該類密封膠的缺點(diǎn)是,含有易燃溶劑,聚合物分子量比乳液型的低,因而彈性低,密封膠殘留有一定的粘性及強(qiáng)烈的氣味。用途溶劑型丙烯酸酯密封膠可制成筒裝和塊狀,大多數(shù)是用

9、在工業(yè)上密封和安裝玻璃使用,包括幕墻接縫、混凝土墻體接縫、石板和金屬石頭接縫等(例如天窗等使用。溶劑型密封膠尚未大量用于建筑業(yè)。因?yàn)槭┕ひ竺芊饽z具有足夠低的粘度,密封膠須加熱到50-60,另外,能在室溫下使用的密封膠又具有坍塌傾向。液態(tài)聚硫橡膠密封膠液態(tài)聚硫橡膠密封膠一般系指分子量在1000一-5000的帶有各種端基(如巰基、羥基、鹵素、多胺和酰胺等的聚硫橡膠,其分子主鏈上含有硫原子(-s-c-或-s-S-,能在常溫甚至在-10度時(shí)也可硫化,硫化產(chǎn)品收縮性很小。因此,液態(tài)聚硫橡膠密封膠是制造密封膠的理想原料。以液態(tài)聚硫橡膠密封膠為主體材料的密封膠是在高層建筑上應(yīng)用最早的一種彈性密封膠(194

10、7年在美國加州電話電報(bào)大廈上使用,具有良好的綜合性能,能承受比較苛刻的使用條件,耐燃油、耐液壓流體、耐水和耐各種化學(xué)藥品等,耐熱、耐大氣老化、耐紫外線,特別是在寬溫域范圍內(nèi)能保持高彈性并具有較長使用壽命,是一種通用性很好的密封膠,對(duì)各種基材都有較好的枯接性。因此,在汽車、飛機(jī)、造船、建筑等行業(yè)得到廣泛使用。飛機(jī)整體油箱的密封,高速艦艇、水上飛機(jī)、各類船舶的防漏水,甲板的嵌縫、船上窗戶玻璃密封等都大量使用液態(tài)聚硫橡膠密封膠。在建筑業(yè)中的現(xiàn)代幕墻接縫、水泥制件接縫、鋁合金門窗、建筑物護(hù)墻板和窗框的密封,中空玻璃制造中的組合件密封,以及中空玻璃安裝和汽車擋風(fēng)玻璃安裝密封等都是聚硫橡膠密封膠最常使用的

11、地方。以無填料特殊配合的聚硫橡膠密封膠可用于電子元件的封裝,可防水、防塵和抗振動(dòng)。不干性氟橡膠密封膠特點(diǎn)不干性氟橡膠密封膠有什么特點(diǎn)?不干性氟橡膠密封膠是一種極粘稠的半固體狀物,通過高壓槍注人溝槽進(jìn)行密封,其特點(diǎn)是方便拆卸和漏油時(shí)的修補(bǔ)。要求密封膠耐熱老化、耐油,并要求與金屬粘接。不干性氟橡膠密封膠一般采用不硫化系統(tǒng)配方。例如,用SKF-26氟橡膠100(質(zhì)量份、氟化鈣45、鋁粉5和氧化鋅10混合,然后溶于環(huán)己酮溶液,即得耐熱耐油的密封膠。在密封膠中加人降解了的氟硅橡膠,既可作增塑劑,又可提高與金屬的粘合性。通常以降解過的Silastic LS-53氟硅膠(將LS-53置于密封容器中,在230

12、下加熱16-18h即得作增塑劑時(shí),氟密封膠與金屬的粘接性能良好。但SilasticLS - 53與Kel - F型或Viton型氟橡膠的相容性不好,而跟聚氟丙烯酸酷橡膠則有良好的相容性。如美國的C-37就是以兩者為基礎(chǔ)加上一定數(shù)量炭黑配制成的不干性氟橡膠密封膠。密封膠的輔助材料在密封膠中,主體材料決定其主要性能,但是輔助材料同樣也不可缺少。密封膠的輔助材料品種很多,各有不同的功能,可對(duì)主體材料分別起到一定的改性或提高品質(zhì)的作用。有許多密封膠往往就在于輔助材料品種的選擇和用量上的奧秘,而獲得極佳的效果。雖然是輔助成分,卻是絕對(duì)不能忽略的。因此,了解和掌握輔助材料的作用、性能,對(duì)于正確使用配制密封膠是極其重要的。助材料主要有固化劑、交聯(lián)劑、增塑劑、偶聯(lián)劑、填充劑、促進(jìn)劑、防老劑、增粘劑、溶劑等。固化劑固化劑是一種可以使低分子聚合物或單體經(jīng)一定的化學(xué)反應(yīng)生成高分子化合物或使線型高分子化合物交聯(lián)成體型高分子化合物的物質(zhì)。亦稱交聯(lián)劑或硫化劑。固化劑是熱固性樹脂為主要成分的密封膠不可缺少的成分。它可以提高主體聚合物的粘接強(qiáng)度與內(nèi)聚強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、耐水及耐介質(zhì)性、耐熱性和抗蠕變性等。