不硫化密封剂基本组成和制备工艺流程(不硫化密封剂基本组成和制备工艺流程图)

基本成分

生胶

生胶是非硫化密封胶的基体成分。根据用途不同，其在非硫化密封胶中的含量会有很大差异。例如，螺纹非硫化密封剂与发动机壳体组件配合表面之间的抗双金属降解可低至30%至40%。聚合物分子主链结构、侧基和端基对非硫化密封胶的性能有一定影响。决定性的影响，如主链决定了密封胶的耐高低温和耐老化性能，而耐化学药品性则对密封胶的寿命和抗热氧老化性能产生负面影响。从非硫化角度考虑，生胶结构中不应含有反应性基团，其端基选择非反应性甲基更为合理。但硅橡胶密封胶浸泡后对铝合金的附着力明显优于端甲基丁腈硅酮密封胶，且端甲基丁腈硅酮密封胶在燃油中浸泡后会从金属表面滑落，而端羟基丁腈硅酮密封胶则有附着力好。这是由于羟基-OH和氰基。CN等活性基团与金属表面形成分子间力（如氢键）。所有以硅酮、聚氨酯、聚丁二烯橡胶为基体的非硫化密封胶大多是中低粘度的液体胶，如丁基胶、氯丁胶等。橡胶基非硫化密封胶为固体橡胶，聚异丁烯应选择高或中等次缩合效果，且必须严格控制。生胶的挥发分会影响未硫化密封胶的收缩率，酸碱度会影响高温老化性能、耐腐蚀性和水解稳定性。

补强填料

非硫化密封胶的补强剂应为惰性（化学稳定性好）、耐热性和分散性良好、与生胶有良好亲和力的填料。配方中尽量避免添加能与生胶活性端基反应形成弹性体的化合物和物质，以免密封胶在储存和使用过程中逐渐交联而失去其不硫化性能。非硫化硅酮密封胶一般添加与生胶结构相同的二氧化硅（气相二氧化硅、沉淀二氧化硅等）作为补强剂，可以使生胶与补强剂具有良好的相容性。除白炭黑和炭黑作为补强剂外，其他橡胶密封剂还可使用纤维补强剂、硅藻土、粘土、高岭土、碳酸钙、氢氧化铝、氧化锌、石英粉、玻璃粉等弱补强填料，硫酸钡和滑石粉。补强填料除了提高密封胶强度外，还具有调整工艺性能、提高耐热性、提高耐油性、降低成本等作用。气相二氧化硅比表面积大，二氧化硅聚集体与生胶相互渗透、吸附并形成氢键，形成规则的网络。当密封剂受到注射压力等外力时，其中一些键会断裂，导致粘度下降。当密封剂静止时，恢复到初始状态。使用气相二氧化硅可以使密封胶具有触变性和耐冷流性。沉淀二氧化硅的补强机理与气相二氧化硅相似，但粒径稍粗，二氧化硅含量相对较低，通常是含有水玻璃的混合物。为了提高密封胶的加工性能、耐水性、物理机械性能，可对增强填料进行表面处理，提高其疏水性、表面活性等，可采用纳米级、亚微米级表面改性的增强填料。该密封胶可以达到更好的性能。

其他配合剂

增塑剂和软化剂增塑剂可以增加非硫化密封胶的可塑性和粘度，改善低温性能。但添加过多会影响密封胶的耐热性和耐压力破坏性。使用量及是否选择应根据需要考虑。增塑剂应选择与生胶亲和力好、挥发性低、耐热性和稳定性好、迁移量低、耐介质、无毒物质等。各种酯（例如邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯和磷酸酯）通常用作增塑剂。磷酸酯增塑剂也具有阻燃性。丁基和聚异丁烯密封胶中常添加石油基油、较低分子量树脂或低分子量聚异丁烯等高沸点液体惰性有机物作为增塑剂和软化剂，以提高密封胶的可塑性和粘度，改善低温性能。

增粘剂：为了提高非硫化密封胶的粘结性能，在制备密封胶时常加入适量的增粘剂。将酚醛树脂、石油树脂、萜烯树脂、醇酸树脂、松香树脂等磨成粉末后添加到丁基、氯丁二烯密封胶中作为增粘剂，以改善聚合物、增强剂和其他配合剂之间的分子间相互作用。提高密封胶的相容性和附着力，提高密封胶的内聚强度以及密封胶与被粘接材料之间的润湿性和附着力。

缓蚀剂任何高分子材料在水分的长期作用下都会不同程度地渗水。水是各种酸、碱等腐蚀性物质的优良溶剂。在空气和许多腐蚀介质中，大多数工业合金在热力学上不稳定，并且有从金属原子态转变为离子态的倾向。这就是腐蚀的过程。腐蚀是飞机结构过早失效的主要原因。非硫化密封胶比网状交联硫化密封胶的水蒸气渗透性更强，常添加缓蚀剂以提高密封胶的耐腐蚀性。缓蚀剂分为缓蚀剂（多为无机化合物）和缓蚀剂（多为有机化合物）两大类。密封剂中的少量含量即可达到满意的效果。缓蚀剂可以使曾经离开金属的离子重新吸附在金属表面，使金属表面钝化，并在金属表面形成极薄致密的氧化膜，使金属处于耐腐蚀状态。铬酸盐是铝合金和钢良好的缓蚀剂。亚硝酸盐、铬酸盐、硅酸盐、聚磷酸盐、钼酸盐、硼酸盐等均具有缓蚀作用。缓蚀剂不参与化学变化，属于表面活性剂。这类化合物可以利用亲水性原子或原子团（含有O、S.N、P和活性H等）向金属提供电子吸附或接受电子吸附。吸附作用，吸附在金属表面并形成保护膜，从而屏蔽腐蚀性物质。氨基化合物、醛类、杂环类和咪唑类化合物均具有缓蚀作用。苯并三唑是一种良好的铜腐蚀抑制剂，可以添加到硅酮密封胶中抑制铜的腐蚀。防老化剂MB（硫醇苯并咪唑），由于分子中存在两个N、一个5以及活泼的H可以提供电子对，因此对铝、镁合金的防腐蚀也有一定的作用。另一个成功的应用是脱水添加剂。脱水添加剂也称为脱水防锈剂，常用于金属的表面保护。试验证明，在非硫化密封胶中添加极少量的脱水添加剂，可以大大降低非硫化密封胶的水蒸气透过率，提高非硫化密封胶表面吸附水的表面张力。密封胶腐蚀样品在高湿环境下，水分甚至可以凝结成水滴，从密封胶表面滚落，使密封胶具有良好的耐腐蚀性。

阻隔材料：采用飞机整体油箱凹槽的非硫化密封胶，在油箱组装后，用高压将密封胶注入凹槽内。为了防止密封胶在高压下通过油箱配合面之间的间隙被挤入油箱内，堵塞油箱内部。对于燃油通道，一般采用两种方法来防止密封剂进入燃油箱。一是在油箱内部组装贴合面接缝，先用室温硫化密封胶将接缝外侧密封。即沿着贴合面接缝涂一圈室温硫化密封胶并让其硫化，以防止沟槽密封胶进入油箱，但将其涂在油箱上翼面的一种方法是直接添加颗粒填充剂，可用于堵塞配合面接缝间隙的非硫化密封剂。当注入密封剂时，这些颗粒状填料可以堵塞配合面之间的间隙，防止粘稠的密封剂进入弯盒内。阻隔材料可由耐燃料、耐热稳定性好、密度低、有一定硬度和形状的颗粒制成，如一定粒径和形状的耐油硫化橡胶颗粒、一定的树脂等。颗粒、玻璃微球等

抗老化剂：密封胶老化是密封胶性能退化过程的总称。导致老化的主要因素有热氧老化、应力老化（弯曲裂纹）、臭氧老化（臭氧裂纹）、涉及光和紫外光的氧化（细裂纹）、涉及重金属的氧化（铜接触密封剂和含铜密封剂）可溶性金属盐在热等因素作用下也会显着促进老化）和水解。为了保持非硫化密封胶持久的可塑性或粘弹性以及良好的耐老化性能，常添加各种抗氧化剂。有些分子结构中含有双键的胶料必须添加防老剂。应根据密封胶的部位和要求选择各类抗氧化剂。非硫化密封胶主要用于内部接缝密封，以防止热老化和氧化老化。抗老化剂按化学结构可分为胺类、酚类、杂环类等类型的抗氧化剂。

胺类对热氧化老化具有优异的防护作用。缺点是它们具有迁移污染特性。当与防弹玻璃夹层材料接触时，密封胶中的胺类抗氧化剂会使无色透明的夹层材料变成棕色，降低防弹玻璃的透明度。酚类抗氧化剂无污染，防护效果不如胺类，可用于浅色密封胶中。有时选择不同的抗氧化剂一起使用，具有良好的协同作用，可以减少抗氧化剂的用量，大大提高保护效果。氯丁橡胶分子链中存在大量的2-氯丁二烯结构。使用过程中，在氧气、阳光和热辐射的作用下，会脱去氯化氢并产生多烯结构，使聚合物表面变黄、变暗。必须添加适量的热稳定剂（如硬脂酸钡/锌络合物）和光稳定剂，如二氧化钛、氧化锌或炭黑等强着色剂。它们对光有很好的屏蔽作用，还可以提高密封性。该剂的光稳定性。聚丁二烯橡胶分子链中存在大量丁二烯结构，其耐热、氧老化性能较差。由于热氧化、阳光照射等原因，容易产生表面结皮，必须添加适量的抗氧化剂，如RD和MB系统并用。丁基橡胶和聚异丁烯橡胶虽然是高饱和度的聚合物，但在超过160的高温环境下会逐渐氧化降解。在此环境下使用的密封胶中应添加少量耐热氧化抗氧化剂。聚氨酯橡胶主要因热、光和水解而老化。根据使用要求可添加不同的抗氧化剂。为了提高非硫化硅酮密封胶的耐高温性能，可以添加氧化铁、氧化铈等耐热添加剂，以大大提高效果。测试证明，使用纳米级或金属有机配合物作为耐热添加剂，可以将硅酮密封胶的耐高温性能提高50。

阻燃为了使未硫化的密封胶具有阻燃性，除了使用阻燃橡胶（如氯丁橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶等）外，还必须添加阻燃剂。一般来说，阻燃剂在密封胶中分解，其作用往往是在固相；影响燃烧和增加链终止反应的链式反应通常在气相中发生；后两者是化学反应。常用的阻燃剂种类很多，包括含磷化合物（如磷酸锌）、含卤化合物氢氧化铝、水合氢氧化镁等。其中，磷化合物与卤素化合物之间存在协同作用，磷化合物和氮化合物、卤素化合物和磷化合物、梯化合物和硼酸锌。因此，常将多种阻燃剂一起使用，既能达到良好的阻燃效果，又能减少有害气体和烟雾的产生。可添加水合氢氧化铝作为填料，密封胶燃烧时吸热分解，产生大量水蒸气，降低密封胶表面温度。Sb2O，与氯化石蜡在高温下相互作用，生成挥发性的SbCl.SbOCI，挥发时能吸收大量的热量，同时隔离氧气，从而提高密封胶的阻燃性能。

着色剂着色剂分为无机物和有机物。无机物遮盖力大，耐热性和耐溶剂性好，但着色力不如有机物。选择着色剂时，应考虑其耐热性、耐燃料性、耐腐蚀性等是否满足密封胶的性能要求。氧化铁红、二氧化钛、锌钡白、三氧化铬、炭黑等都是常用的无机着色剂。偶氮化合物和钛化合物是有机着色剂，钛蓝和钛绿是密封剂中常用的有机着色剂。

以固体橡胶为溶剂配制膏状非硫化密封胶时，必须加入适量的芳香族或脂肪族烃类溶剂和酯类溶剂，如二甲苯、溶剂汽油等，使其溶解、溶胀橡胶橡胶。材料，以促进与其他成分的均匀分散，并赋予密封胶良好的施工性能。一些以腻子布形式提供的产品在涂覆前也需要溶剂来溶解腻子。溶剂的选择取决于生胶的类型、溶解度参数、溶剂的挥发性以及溶剂挥发后允许的密封胶收缩率要求。

制备过程

非硫化密封胶的制备可根据密封胶的粘度采用不同的生产设备进行。可先将液体生胶与粉状配合剂混合均匀，然后在三辊研磨机上研磨捏合均匀，然后装入包装桶中。

固体和粘性密封剂应使用开放式两辊搅拌机或密闭式搅拌机进行混合。固体橡胶必须先塑炼。通过机械力、氧、热等因素的破坏作用，使生胶分子链断裂，粘均分子量降低，粘度降低，直至生胶具有一定的可塑性，能很好地压延。材料准备好后，加入材料并混合均匀。液体橡胶不需要塑炼，可以直接压延。依次加入抗老化剂、增塑剂、增强填料、着色剂等助剂并混合均匀。坚硬、易团聚的橡胶材料和纤维状增强剂必须通过薄道工序充分分散。均化，然后混合直至达到所需的可塑性或柔软度。

固体腻子在滚筒上需要通过不断改变腻子的厚度来消除搅拌时截留的气泡，然后在滚筒下进行包装。腻子布是将合格的密封剂（腻子）溶解在相应的溶剂中，打成均匀的胶水，然后涂在涂布机上。一般采用棉布、尼龙布或涤纶布作为腻子布的基材。将布浸、刮、干燥，然后再次浸，直到腻子布的厚度达到用户的要求。成品腻子布应无溶剂、无胶水、无外来杂质。腻子布的粘性取决于腻子的粘性。性别。腻子布卷在芯轴上，并用防粘材料作为隔离层，必须用带有芯轴支架的包装箱运输和储存。

胶带是将混合好的腻子通过挤出机成型而成，并根据胶带的形状和尺寸进行设计和加工。腻子通过挤出机的嘴被模制成带状。胶带被双面离型纸分开，并在心轴上卷成圆盘。热熔密封胶一般在可调节温度的热炼机或加热捏合机中制成。将生胶和配合剂在生胶的熔融温度下反复加热捏合，使各组分充分混合、混合均匀，然后由加热包装机按规格包装产品。当硅酮密封胶用气相二氧化硅补强时，密封胶在储存过程中容易出现结构倾向，橡胶逐渐变硬并失去粘合性。配方中可以添加结构控制剂，例如二苯基硅烷二醇。混合橡胶必须在180下处理并重新熔化。通过重复热处理和再精炼过程，无需添加结构控制剂，也可以防止结构化。

由于非硫化密封胶精炼后在使用前和使用过程中不再发生硫化等反应，所以精炼时的细道数或重新精炼的次数、时间的长短、辊距的大小和辊筒的水平温度等因素会直接影响密封胶的性能，如可塑性、渗透性、冷流性、耐压性、耐热流性等。因此，配方确定后，配制工艺将对密封胶的性能产生重大影响。表现。开式二辊炼胶机的前后辊速比不同。当橡胶材料在辊上混合时，受到剪切力以及橡胶材料之间的摩擦和生热的影响。过度混炼和再混炼会导致橡胶分子被切断甚至降解，使气相二氧化硅聚集体尺寸减小，阻碍聚集体在混炼胶中形成相互连接的氢键网络，导致密封胶性能下降和冷缩。流动。抗压能力增加，抗压能力降低。这种过度混合是不可逆转的。必须由经验丰富的炼胶人员操作，控制好温度、辊距、上辊胶量和混炼时间，才能保证非硫化密封胶获得满意的技术性能。

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