陳靜龔元姞梁中艷韓玉劉建國(guó)（.天津市橡膠工業(yè)研究所有限公司 天津 300384 .天津化學(xué)工業(yè)學(xué)校，天津3000）

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空調(diào)丁基橡膠密封膠泥的研制

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（1.天津市橡膠工業(yè)研究所有限公司 天津 300384 2.天津化學(xué)工業(yè)學(xué)校，天津300201）

摘要：本文通過(guò)對(duì)不干性丁基密封膠泥的配方、工藝研究的探討，闡述主體材料的品種、增黏劑、增塑劑、填料的類(lèi)型及用量對(duì)密封膠泥性能的影響。

關(guān)鍵詞：不干性、丁基橡膠、聚丁烯、膠泥、密封。

前言

不干性丁基橡膠密封膠泥是嵌縫密封材料，俗稱(chēng)膩?zhàn)?。它常用彈性體為主要原料，加入一些粉狀填充劑以及添加增粘劑和軟化劑等，以求獲得最佳性能和降低成本。不干性密封膠泥的特點(diǎn)是不含溶劑、可塑好、可反復(fù)使用并長(zhǎng)期保持其塑性。以丁基橡膠為主體原料的密封膠泥，具有不干性、自粘性和好的耐侯性。它主要用于空調(diào)器和冰箱中，起密封、防震、減聲作用，還可用于其它需要被密封、堵漏、嵌縫的場(chǎng)合。

本文作者用丁基橡膠、聚異丁烯及一些助劑研制了空調(diào)器用密封膠泥。該密封膠泥具有良好的柔軟性能、長(zhǎng)年保持不變，具有高溫不流淌，低溫不脆裂的良好抗老化性能，對(duì)金屬、電纜外皮以及其它材料有良好的附著能力，不會(huì)產(chǎn)生收縮和開(kāi)裂，并具有良好的氣密性和不傳爆能力。這種材料無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，施工方便，利用率高，價(jià)格低。

1.丁基密封膠泥技術(shù)條件

目前，空調(diào)器用密封膠泥沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，只有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。各空調(diào)生產(chǎn)廠自己制定標(biāo)準(zhǔn)，家用空調(diào)器用密封膠泥主要性能要求見(jiàn)表-1。

表-1　密封膠泥主要性能要求

2.丁基密封膠泥實(shí)驗(yàn)

2.1主要原料的選擇

2.1.1主體材料選擇丁基橡膠IIR（1751）

丁基橡膠是一種線型的高分子共聚物，分子鏈段上僅含少量或不含不飽和鍵，分子排列緊密，使其具有優(yōu)良的密封性、耐臭氧、耐候性。它能防水、抗氧化、抗化學(xué)老化、抗龜裂，具有良好的紫外線穩(wěn)定性，并有吸震、電絕緣性能。它的長(zhǎng)鏈大分子結(jié)構(gòu)使其對(duì)玻璃、橡膠等多種材料具有良好的粘附力。丁基橡膠和其它橡膠空氣透過(guò)率見(jiàn)表-2。

表-2　各種膠料的空氣透過(guò)率（23.5℃，mL/s，cm2，cm×10-8）

2.1.2增黏劑選擇聚丁烯（分子量1300）

聚丁烯簡(jiǎn)稱(chēng)PB。聚異丁烯是以異丁烯為主和少量正丁烯共聚而成的液體，其結(jié)構(gòu)幾乎都是長(zhǎng)鏈，并且具有一個(gè)雙鍵的單烯烴。聚丁烯為無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的黏稠物體，與絕大多數(shù)烴類(lèi)聚合物及有機(jī)物質(zhì)相容性極好；對(duì)水的滲透性很低；耐候性、耐熱性、抗老化性、抗氧化性、抗紫外線、化學(xué)性能穩(wěn)定、良好的絕緣性能；熱分解后無(wú)殘留物，冷流性；良好的延展性、粘彈性、初粘性，抗撕裂性能、永久粘合性；是密封膠泥的一個(gè)重要成分。

2.1.3軟化劑選擇石蠟油、凡士林

為了提高丁基橡膠與助劑分間的相容性，增加填料的用量，減少其它增黏樹(shù)脂的用量，降低產(chǎn)品成本，調(diào)節(jié)密封膠泥的針入度，適量加入軟化劑以滿足密封膠泥性能要求。

石蠟油是一種礦物油，是從原油分餾中所得到的無(wú)色無(wú)味的混合物。石蠟油軟化劑是用于改善丁基橡膠的加工以及使用性能的一種助劑，可以增加膠料的塑性，降低膠料粘度和混煉時(shí)的溫度，改善橡膠與配合劑的的分散及混煉膠加工工藝性能。

凡士林的學(xué)名叫石油脂，它的主要原料是從原油經(jīng)過(guò)常壓和減壓蒸餾后留下的渣油中脫出的蠟膏，同時(shí)還需按照要求摻和不同量的高、中黏度潤(rùn)滑油。凡士林加入可以改善丁基膠泥的擠出工藝，提高膠泥的外觀質(zhì)量。

2.1.4填充劑選擇重質(zhì)碳酸鈣和滑石粉

重質(zhì)碳酸鈣是用機(jī)械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等而制得。是一種重要的、用途廣泛的無(wú)機(jī)鹽。

滑石粉主要成分是滑石含水的硅酸鎂。具有潤(rùn)滑性、抗黏、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點(diǎn)高、化學(xué)性不活潑、遮蓋力良好、柔軟、光澤好、吸附力強(qiáng)等優(yōu)良的物理、化學(xué)特性。

密封膠泥選擇重質(zhì)碳酸鈣和滑石粉是為了增加產(chǎn)品體積、降低成本，改善加工性能，提高尺寸穩(wěn)定性，提高耐熱性等。

2.1.5防老劑選擇264

防老劑選擇264是一種高效、無(wú)味、無(wú)毒橡膠塑料通用防老劑。在丁基橡膠中等對(duì)熱、光、臭氧、曲擾和龜裂老化有較好的防護(hù)效能，是丁基密封膠泥的理想的防老劑。

2.2基本配方

IIR（1751）：100；PB（分子量1300）：200～400；軟化劑：100～300；重質(zhì)碳酸鈣/滑石粉：2000～4000；防老劑（264）：2；其它助劑：若干。

2.3試驗(yàn)方法

2.3.1試驗(yàn)設(shè)備

橡膠開(kāi)放式煉膠機(jī)、捏合機(jī)、擠出成型包裝一體機(jī)、老化試驗(yàn)箱、分析天平、恒溫箱等。

2.3.2試驗(yàn)方法

①密封膠泥試樣制備

首先按造配方進(jìn)行各種原材料的稱(chēng)量，然后將丁基橡膠在煉膠機(jī)塑煉，再將丁基塑煉膠與填充劑、軟化劑、增黏劑和防老劑等助劑，在捏合機(jī)中進(jìn)行混合，時(shí)間約20min左右，制得丁基密封膠泥混煉膠。將密封膩?zhàn)踊鞜捘z用擠出機(jī)擠出一定規(guī)格尺寸的膠條，裁斷成膠塊后用塑料膜進(jìn)行包裝，最后包裝入庫(kù)。

工藝流程：計(jì)量配料→丁基膠塑煉→捏和→檢測(cè)→擠出成型→計(jì)量包裝→成品→入庫(kù)。

②性能測(cè)試

試樣停放24h后，撕去包裝紙?jiān)龠M(jìn)行性能測(cè)試。密封膠泥主要性能測(cè)試方法見(jiàn)表-3，密封膠泥測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表-4。

表-3　密封膠泥主要性能測(cè)試方法

表-4　密封膠泥測(cè)試結(jié)果

3.丁基密封膠泥結(jié)果與討論

本制品的組成、測(cè)試結(jié)果和試用情況表明，丁基密封膠泥無(wú)毒、無(wú)刺激性氣味、低成本，其主要性能符合性能標(biāo)準(zhǔn)及使用需求。

3.1丁基密封膠泥材料特性

丁基密封膠泥是一種不硫化的、有一定彈性、柔軟的油灰狀材料，密封性好、耐酸耐堿、電絕緣性好，不易氧化老化。膠泥既是嵌縫材料，又是密封材料，它具有下述功能：它有較好的內(nèi)聚力，可以經(jīng)受外力的拉伸、收縮、蠕動(dòng)和振動(dòng)等環(huán)境條件；能長(zhǎng)期保持接觸面間的粘力；能抗日曬雨淋、冷熱溫差變化等外界侵害破壞作用；而且耐用期限較長(zhǎng)。

3.2影響丁基密封膩?zhàn)有阅?、質(zhì)量的因素

影響丁基密封膠泥性能和質(zhì)量的因素有三大因素：一是原材料的選用；二是密封膠的配方的設(shè)計(jì)；三是密封膠的生產(chǎn)工藝。

丁基密封膠泥的透氣率極低是由于基料—丁基橡膠的主鏈呈螺旋狀的結(jié)構(gòu)，兩側(cè)龐大的甲基排列得整齊、緊密，從而有效地阻止了氣體的擴(kuò)散。另一種重要基料—聚丁烯可有效地保障密封膠的粘接性能和施工性能。

對(duì)密封膠泥這類(lèi)產(chǎn)品而言，先進(jìn)、合理的配方設(shè)計(jì)是構(gòu)建優(yōu)良性能的根本。判斷一個(gè)產(chǎn)品性能質(zhì)量的優(yōu)劣，需要考察其綜合性能，片面追求或?yàn)檫_(dá)到某一關(guān)鍵指標(biāo)而舍棄其他性能都是錯(cuò)誤的。

4.結(jié)束語(yǔ)

為了考察空調(diào)密封膠泥的性能，按照家用空調(diào)器用密封膠泥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其性能項(xiàng)目進(jìn)行了測(cè)試，經(jīng)測(cè)試丁基空調(diào)密封膠泥性能全部合格。

從本研究中密封膠泥的組成、測(cè)試結(jié)果和試用情況表明，用丁基橡膠、聚異丁烯、軟化劑等材料研制的密封膠泥，無(wú)毒、無(wú)刺激性，具有不干性及自粘性，長(zhǎng)期使用能保持最初物性，其主要性能符合實(shí)際應(yīng)用的需求，可以替代同類(lèi)型的空調(diào)密封膠泥。

我們?cè)谘兄七^(guò)程中，還將試制密封膠泥跟不同品牌的密封膠泥做比較，其性能指標(biāo)都是相當(dāng)?shù)?。如何進(jìn)一步降低成本和寒冷地區(qū)易于操作性等問(wèn)題，還有待于進(jìn)一步探究。參考文獻(xiàn)：

［1］謝遂志主編.橡膠工業(yè)手冊(cè).修訂版.第一分冊(cè)：生膠與骨架材料.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1989.

［2］王夢(mèng)蛟主編.橡膠工業(yè)手冊(cè).修訂版.第二分冊(cè)：配合劑.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1989.

［3］王旭東等.玻璃.2008，196（1）48.

［4］王強(qiáng)華.粘接.2002，23（4）16.

［5］黃永炎.安徽建材.1996，6（第二期）

作者簡(jiǎn)介：陳靜，女，（1979～），工程師，就職于石油和化學(xué)工業(yè)橡膠及再生產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，從事檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)管理