[發(fā)明專利]一種微交聯(lián)熱塑性彈性體密封材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611096370.5
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106589632B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷華;徐海銀;宋清山;陳科;吳新祥;趙偉;何文寶;薛巍;于文濤
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆天利高新石化股份有限公司
• 主分類號: C08L23/20
• 分類號: C08L23/20;C08L83/07;C08L53/02;C08K5/14;C08K5/3492
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 朱朦琪

本發(fā)明公開了一種微交聯(lián)熱塑性彈性體密封材料，以SBS為基材，采用由帶反應(yīng)基團(tuán)的軟化劑和非反應(yīng)基團(tuán)的軟化劑組成的液體軟化體系，按重量百分比計，組成：帶反應(yīng)基團(tuán)的軟化劑66～86％；非反應(yīng)基團(tuán)的軟化劑14～34％；帶反應(yīng)基團(tuán)的軟化劑為乙烯基聚硅氧烷，非反應(yīng)基團(tuán)的軟化劑為聚異丁烯。本發(fā)明針對超軟密封材料在高充油下容易滲油的問題，提供一種基于SBS的彈性體密封材料，采用上述特定組成的液體軟化體系，制備得到的密封材料具有超低硬度、不滲油及高密封性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微交聯(lián)熱塑性彈性體密封材料及其制備方法。

背景技術(shù)

SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，具有強度高、柔軟、永久變形小和彈性好，可和水、弱酸、堿等接觸，具有優(yōu)良的拉伸強度，表面摩擦系數(shù)大，低溫性能好，電性能優(yōu)良，加工性能好等特點，可直接應(yīng)用，已被應(yīng)用于鞋底材料、瀝青改性、樹脂改性劑和密封材料等領(lǐng)域。

作為密封材料的應(yīng)用，需要材料具有柔軟、彈性好和在高低溫環(huán)境下良好彈性保持率。柔軟性可使得密封材料在較小的壓力作用下就能堵住漏點，特別是一些形狀不規(guī)則的漏點或缺口；好的彈性可以使得密封材料在卸去外力作用時能快速回復(fù)及能反復(fù)使用；而高低溫環(huán)境下良好的彈性保持率使得密封材料具有較寬的溫度適應(yīng)性，可在很寬的溫度范圍內(nèi)有效保持密封性。而SBS在白油或環(huán)烷油的輔助下可以滿足上述要求，因此SBS可以用做密封材料。而且SBS是一種熱塑性彈性體材料，可通過添加軟化油調(diào)整硬度和彈性，其加工方式簡單，不需硫化，可用于熱塑性材料相同的加工方式加工，材料具有可回收性，因此被廣泛使用在各種密封領(lǐng)域。

但對于一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，要求密封材料具有超軟(超低硬度)，硬度通常在邵A硬度的0度以下，這時候需要添加大量的白油才能實現(xiàn)，通常白油的質(zhì)量比超過80％，雖然SBS具有超強的吸油能力，可以吸收完這些油，但在使用的過程中，由于在外加壓力的作用，這些白油會從材料里面向外滲透。白油的滲透會導(dǎo)致以下幾種負(fù)面因素：(1)白油在密封材料表面聚集，形成油膜，油膜的強度較低，會使得材料的密封性能降低；(2)白油向表面遷移，使得材料的均勻性被破壞，局部白油含量高，局部SBS含量高，這導(dǎo)致材料的硬度和性能出現(xiàn)不均勻，會降低材料的密封性能；(3)滲出的油會使得與密封材料相接觸的一些材料被污染和腐蝕，這不僅會降低密封性能，也會使得整個系統(tǒng)出現(xiàn)其他方面的失效。

因此，針對這種超低硬度要求的密封材料，要同時解決超低硬度和滲油的矛盾是個難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對超軟密封材料在高充油下容易滲油的問題，提供一種基于SBS的彈性體密封材料，該密封材料具有超低硬度、不滲油及高密封性。

本發(fā)明是為解決超低硬度的SBS彈性體密封材料高充油量和滲油之間的矛盾為目的，要開發(fā)既有超軟和高密封性，又不會滲油的彈性體密封材料，發(fā)明人為此進(jìn)行了廣泛而深入的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)可以有效利用SBS分子結(jié)構(gòu)中的雙鍵的可反應(yīng)性，并結(jié)合帶反應(yīng)基團(tuán)的軟化劑，通過微交聯(lián)技術(shù)有效解決這個問題。

SBS屬于苯乙烯嵌段共聚物，具有硬鏈段(聚苯乙烯)和多種柔軟的橡膠鏈段(丁二烯鏈段)的彈性體。硬鏈段和橡膠鏈段化學(xué)鏈接，分別聚集形成納米級的兩相分布結(jié)構(gòu)。SBS在室溫下表現(xiàn)為增強的交聯(lián)橡膠，但在高溫下像傳統(tǒng)熱塑性塑料一樣加工和回收。

通過對SBS進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能的表征測試，可以得到：SBS分子結(jié)構(gòu)上形成嵌段結(jié)構(gòu)，是表現(xiàn)熱塑性彈性體的關(guān)鍵；而在橡膠鏈段含有雙鍵，是區(qū)別于SEBS的基本分子結(jié)構(gòu)特征，雙鍵的存在導(dǎo)致SBS對自由基、臭氧和UV敏感，容易光老化，但該雙鍵的存在使得SBS可以進(jìn)行交聯(lián)，這是其與SEBS和SIS的最大區(qū)別，SIS分子結(jié)構(gòu)雖然也存在雙鍵，但不能進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，而SEBS則不能進(jìn)行交聯(lián)。通過對SBS的DSC表征，SBS的玻璃化溫度低于-70℃，比大多數(shù)熱塑性塑料低，接近橡膠材料，因此具有很好的低溫韌性。