[發明專利]一種改性聚硫橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201010156621.0
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101812168A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 張全成;王紹民;赫平;張然
• 申請（專利權）人: 錦西化工研究院
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/38;C08G18/48;C08G75/14;C09K3/10
• 代理公司: 北京金富邦專利事務所有限責任公司 11014
• 代理人: 蔡志勇

技術領域

本發明屬于粘接劑技術領域，并涉及一種改性聚硫橡膠及其制備方法。

背景技術

聚硫橡膠結構式為：HS(C₂H₄OCH₂OC₂H₄SS)_m-C₂H₄OCH₂OC₂H₄SH(通常m＝5～30)，是 制備聚硫橡膠密封材料的主要原料。聚硫橡膠的硫醇端基化學性質比較活潑，在常溫下就可 以和許多金屬氧化物、金屬過氧化物等發生氧化反應，硫醇端基經氧化反應變成二硫鍵，形 成高分子量的橡膠彈性體。聚硫密封材料固化后成為橡膠彈性體，具有特別耐油、耐溶劑、 耐老化的特性，并且氣密性、水密性、低溫屈撓性優異。聚硫密封劑的這些優異特性使其在 航空、航天、建筑、汽車、船舶、機械、石油化工和電氣儀表等工業都得到廣泛應用。工業 上采用二氯乙基縮甲醛和過量的多硫化鈉縮聚合成聚硫橡膠，然后通過水洗操作，將未反應 的多硫化鈉和副產氯化鈉、硫代硫酸鈉、含硫有機物等分離出去。因此，聚硫橡膠生產污水 排放量較大，并且這種污水處理非常困難，一直制約著聚硫橡膠的發展，也限制了聚硫密封 材料的推廣應用。

上世紀八十年代以來，對改性聚硫橡膠的研究非?；钴S，如：張憲武等在《彈性體》1999 年第一期，發表了“改性聚硫橡膠合成研究”，提出了NCO端基聚氨酯預聚體和硫醇基醇 類反應合成端硫醇基聚氨酯聚合物的方法；周文欣等在《特種橡膠制品》2002年第四期發 表了“聚氨酯改性聚硫橡膠的研制”，提出了NCO端基聚氨酯預聚體和聚硫橡膠反應，合 成硫醇端基聚氨酯-聚硫橡膠嵌段聚合物的方法。張廣強在兩篇中國發明專利“一種改性聚 硫橡膠及其制備工藝”(公開號CN101245144A和CN101469066A)公開了一種聚醚多元醇 和異氰酸酯反應合成NCO端基聚氨酯預聚體，然后用含硫醇基醇封端，制備改性聚硫橡膠 的方法。但使用硫醇基醇封端制備的改性聚硫橡膠存在產品粘度大，加工性能差，儲存穩定 性差的缺點。

發明內容

發明的目的在于開發一種改性聚硫橡膠，與聚硫橡膠相比降低生產成本，避免聚硫橡膠 生產工藝繁雜、污水量大的缺點，在民用密封材料領域，用改性聚硫橡膠替代聚硫橡膠，將 推動密封材料領域的技術進步，更好的滿足建筑、中空玻璃、運輸等領域對高性能密封材料 的需求。

本發明的技術方案公開了一種制備改性聚硫橡膠及其制備方法。

一種改性聚硫橡膠，其成分含有聚醚多元醇100質量份、多異氰酸酯2.6～6.3質量份、 硫醇基羧酸3.2～6.4質量份。

所述聚醚多元醇是三元聚醚多元醇或三元聚醚多元醇與二元聚醚多元醇混合物。

所述聚醚多元醇的分子量為2000～5000的。

所述多異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯或者二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯中的一種。

本發明中改性聚硫橡膠的制備方法為：

a.聚醚多元醇和多異氰酸酯按照NCO/OH分子比值為0.4～0.7的比例，在催化劑存在 及惰性氣體保護下，70℃～75℃反應3～5小時，結束反應，得到端羥基聚氨酯預聚體；

b.端羥基聚氨酯預聚體和硫醇基羧酸，以硫醇基/羥基的分子比1.03～1.05的原料配比， 在雜多酸催化劑存在下于130℃～150℃進行脫水反應6～8小時，得到用硫醇基羧酸封端的 改性聚硫橡膠。

步驟a中所述反應結束可通過紅外光譜儀測定無NCO基團存在時認定。

步驟a中所述催化劑可以是二月桂酸二丁基錫催化劑或者辛酸亞錫中的一種。

步驟a中所述惰性氣體可以是氮氣，氬氣，氦氣等氣體中的一種。

步驟b中所述雜多酸催化劑可以是十二鎢硅酸或者十二鎢磷酸中的一種。

本發明的有益的效果為：

本發明公開的用硫醇基羧酸封端的改性聚硫橡膠，在民用密封劑領域可以替代現有的聚 硫橡膠使用，這樣可以降低密封材料的成本，并且密封材料具有優異的耐久性和力學特性， 廣泛用于建筑密封劑和中空玻璃密封劑等領域。

具體實施方式

雜多酸催化劑：十二鎢硅酸(H₄SiW₁₂O₄₀·nH2O)，為市售化學試劑。

實施例1