【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于密封剂，具体涉及一种耐候性排气系统用密封胶及其制备方法。
技术介绍
1、排气系统是目前住宅和工业设施常规管道系统，特别是涉及高温烟气排放的管道，这部分烟气为高温，含有硫，盐等腐蚀性成分，部分烟气还带有大量水汽，属于高温高湿高腐蚀性气体。因此对这部分烟气的密封提出了较高的要求。需要密封剂具有耐高温高温，耐腐蚀，耐盐的优异耐候性，以及具有很好的密封性能。具有对水泥基，各种塑料，玻璃，金属及其其氧化有很好的粘接性能和持久性。此外，还需要考虑防火性能，要求密封剂具有一定的防火等级。目前民用烟道大多是以硫铝酸盐水泥内夹耐碱玻璃纤维网布制成，而工业烟道考虑到耐火极限，一般采用高强度玻镁烟道制成。现有的密封剂往往无法同时满足上述耐候性，粘接性，防火性的要求。
2、cn117801685a公开了一种排气系统密封剂，包括赶材料、耐火材料和外掺料，干材料包括：粗砂子、细砂子和水泥；外掺料包括：憎水剂、分散剂、可再分散乳胶粉、消泡剂、改性羟乙基纤维素醚和木质纤维。但是该密封剂耐候性差，特别是在高温高湿条件下，密封性能变劣。因此需要开发一种高性能排气系统用密封剂。
技术实现思路
1、为了解决现有技术排气道系统密封剂还不能满足实际需求，特别是对于高温高湿，带有腐蚀性气体的烟气，密封性能衰减很快的缺陷，本专利技术提出了一种耐候性排气系统用密封剂，通过两种丙烯酸酯共聚物的乳液，以及其他成分合理配伍，实现了同时兼具高的粘接强度和耐候性。具体而言，本专利技术提供以下技术方案解决上述技术问题
2、一种耐候性排气系统用密封胶，包括以下质量份的原料：100份丙烯酸酯共聚物i的乳液，20-30份丙烯酸酯共聚物ii的乳液，7-12份异氰酸酯预聚体，6-10分环氧树脂，0.5-1份固化剂，20-30份环氧基硅烷偶联剂改性碳酸钙，4-7份反应型阻燃剂，1-2份气相白炭黑；所述丙烯酸酯共聚物i通过包括以下单体共聚制备得到：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯和(甲基)丙烯酸含氟烷基酯；所述丙烯酸酯共聚物ii通过包括以下单体共聚制备得到：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸环氧酯和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯。
3、进一步地，所述丙烯酸酯共聚物i的乳液和丙烯酸酯共聚物ii的乳液的固含量独立为20-30wt％，比如25％，26％，27％，28％，29％。
4、进一步地，丙烯酸酯共聚物i的制备中，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羟基烷基酯和(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的质量比为30-50：20-30：10-14；丙烯酸酯共聚物ii的制备中，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸环氧酯和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯的质量比为20-30：10-15：0.2-0.4。
5、进一步地，丙烯酸酯共聚物i的乳液和丙烯酸酯共聚物ii的乳液制备中，还加入单体质量总和2-4倍的水，单体质量总和10-15wt％的表面活性剂，以及单体质量总和1-2wt％的引发剂；所述表面活性剂选自长链烷基苯磺酸钠，长链烷基磺酸钠，比如sds；所述引发剂为过硫酸盐，比如过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的至少一种。
6、更进一步地，所述(甲基)丙烯酸羟基烷基酯选自(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯中的至少一种；所述(甲基)丙烯酸含氟烷基酯选自(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸五氟丙酯中的至少一种；所述(甲基)丙烯酸环氧酯为(甲基)丙烯酸缩水甘油醚。
7、专利技术人预料不到以上述两种丙烯酸酯共聚物复配后，在保持很好的胶接强度同时，能够显著提高密封胶的耐候性和耐高温性，而且还能提高密封胶的防火性。如果将所有单体一起共聚所得共聚物乳液无法发挥此效果。
8、进一步地，所述异氰酸酯预聚体是多异氰酸酯和小分子多元醇，以及端羟基硅油在惰性气氛，催化剂存在和第一加热温度件下反应，检测体系异氰酸酯基(-nco)不再变化时，冷却，加入咪唑类封闭剂，升温至第二加热温度，反应，得到异氰酸酯预聚体；更进一步地，所述催化剂为有机锡类催化剂，比如二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡、二乙酸二辛基锡、辛酸亚锡、异辛酸亚锡中的至少一种，催化剂用量为多异氰酸酯质量的1-2wt％；所述第一加热温度是50-70℃，反应时间5-10h，以检测体系nco基不再变化为准；所述第二加热温度是90-110℃，反应时间2-4h。
9、更进一步地，所述多异氰酸酯选自2,4-甲苯基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,6-己异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯中的至少一种；所述小分子多元醇为甘油、丙二醇、乙二醇、三羟基甲基丙烷、季戊四醇中的至少一种；所述端羟基硅油的数均分子量为1000-2000；多异氰酸酯的nco基，与小分子多元醇的羟基的摩尔比为1:0.8-0.9；小分子多元醇和端羟基硅油的质量比为3-5:1。
10、更进一步地，所述咪唑封闭剂选自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-异丙基咪唑、2-乙基咪唑、3，5-二甲基咪唑中的至少一种，咪唑封闭剂用量为多异氰酸酯摩尔量的0.15-0.2倍。
11、进一步地，所述环氧树脂选自双酚a类环氧树脂、双酚f类环氧树脂、双酚s类环氧树脂中的至少一种，环氧值为0.3-0.45。
12、进一步地，所述固化剂选自双氰胺、4’,4-二氨基二苯砜、3’,3-二氨基二苯砜中的至少一种。
13、进一步地，所述反应型阻燃剂选自羟基改性dopo、羧基改性-dopo、环氧基改性dopo中的至少一种。优选为羟基改性dopo，比如dopo-bq(cas号：947342-47-4)、dopo-hq(cas号：99208-50-1)中的至少一种。羟基改性dopo中含有活性的羟基基团，可以参与到固化反应中，固化后在树脂基体中以化学键键合在树脂上，提供更为可靠的阻燃效果。
14、进一步地，所述环氧基硅烷偶联剂改性碳酸钙是环氧基硅烷偶联剂对碳酸钙改性得到，环氧基硅烷偶联剂用量是碳酸钙质量的5-10wt％。硅烷偶联剂改性碳酸钙的制备为本领域所熟知，在本专利技术一个具体实施方式中，是碳酸钙超声分散在70-80％乙醇水溶液中，加入环氧基硅烷偶联剂，加热回流3-5h，乙醇洗涤，真空干燥得到；所述环氧基硅烷偶联剂选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。
15、进一步地，所述耐候性排气系统用密封胶还包括一些本领域常见的辅料，比如抗氧化剂，增塑剂、增稠剂等。其种类和用量为本领域所熟知，比如0.1-3份抗氧化剂，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂1222中的至少一种，1-10份增塑剂，增塑剂选自邻苯二甲酸丁二酯、邻苯二甲酸二辛酯、葵二酸二辛酯中的至少一种；0.1-5份增稠剂，所述增稠剂选自羟乙基纤维素。
16、本专利技术提供的耐候性排气系统用密封剂固化后可耐900℃高温，可耐受本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，包括以下质量份的原料：100份丙烯酸酯共聚物I的乳液，20-30份丙烯酸酯共聚物II的乳液，7-12份异氰酸酯预聚体，6-10分环氧树脂，0.5-1份固化剂，20-30份环氧基硅烷偶联剂改性碳酸钙，4-7份反应型阻燃剂，1-2份气相白炭黑；所述丙烯酸酯共聚物I通过包括以下单体共聚制备得到：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯和(甲基)丙烯酸含氟烷基酯；所述丙烯酸酯共聚物II通过包括以下单体共聚制备得到：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸环氧酯和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯。
2.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，所述丙烯酸酯共聚物I的乳液和丙烯酸酯共聚物II的乳液的固含量独立为20-30wt％。
3.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，丙烯酸酯共聚物I的制备中，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羟基烷基酯和(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的质量比为30-50：20-30：10-14；丙烯酸酯共聚物II的制备中，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸环氧酯和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯
4.根据权利要求3所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，丙烯酸酯共聚物I的乳液和丙烯酸酯共聚物II的乳液制备中，还加入单体质量总和2-4倍的水，单体质量总和10-15wt％的表面活性剂，以及单体质量总和1-2wt％的引发剂；所述表面活性剂选自长链烷基苯磺酸钠，长链烷基磺酸钠；所述引发剂为过硫酸盐。
5.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸羟基烷基酯选自(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯中的至少一种；所述(甲基)丙烯酸含氟烷基酯选自(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸五氟丙酯中的至少一种；所述(甲基)丙烯酸环氧酯为(甲基)丙烯酸缩水甘油醚。
6.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，所述异氰酸酯预聚体是多异氰酸酯和小分子多元醇，以及端羟基硅油在惰性气氛，催化剂存在和第一加热温度件下反应，检测体系异氰酸酯基(-NCO)不再变化时，冷却，加入咪唑类封闭剂，升温至第二加热温度，反应，得到异氰酸酯预聚体；
7.根据权利要求6所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，所述多异氰酸酯选自2,4-甲苯基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,6-己异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯中的至少一种；所述小分子多元醇为甘油、丙二醇、乙二醇、三羟基甲基丙烷、季戊四醇中的至少一种；所述端羟基硅油的数均分子量为1000-2000；多异氰酸酯的NCO基，与小分子多元醇的羟基的摩尔比为1:0.8-0.9；小分子多元醇和端羟基硅油的质量比为3-5:1；
8.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，所述环氧树脂选自双酚A类环氧树脂、双酚F类环氧树脂、双酚S类环氧树脂中的至少一种，环氧值为0.3-0.45；和/或
9.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，所述环氧基硅烷偶联剂改性碳酸钙是环氧基硅烷偶联剂对碳酸钙改性得到，环氧基硅烷偶联剂用量是碳酸钙质量的5-10wt％；优选地，所述环氧基硅烷偶联剂选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，所述耐候性排气系统用密封胶还包括辅料，辅料选自抗氧化剂，增塑剂、增稠剂中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，包括以下质量份的原料：100份丙烯酸酯共聚物i的乳液，20-30份丙烯酸酯共聚物ii的乳液，7-12份异氰酸酯预聚体，6-10分环氧树脂，0.5-1份固化剂，20-30份环氧基硅烷偶联剂改性碳酸钙，4-7份反应型阻燃剂，1-2份气相白炭黑；所述丙烯酸酯共聚物i通过包括以下单体共聚制备得到：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯和(甲基)丙烯酸含氟烷基酯；所述丙烯酸酯共聚物ii通过包括以下单体共聚制备得到：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸环氧酯和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯。
2.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，所述丙烯酸酯共聚物i的乳液和丙烯酸酯共聚物ii的乳液的固含量独立为20-30wt％。
3.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，丙烯酸酯共聚物i的制备中，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羟基烷基酯和(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的质量比为30-50：20-30：10-14；丙烯酸酯共聚物ii的制备中，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸环氧酯和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯的质量比为20-30：10-15：0.2-0.4。
4.根据权利要求3所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，丙烯酸酯共聚物i的乳液和丙烯酸酯共聚物ii的乳液制备中，还加入单体质量总和2-4倍的水，单体质量总和10-15wt％的表面活性剂，以及单体质量总和1-2wt％的引发剂；所述表面活性剂选自长链烷基苯磺酸钠，长链烷基磺酸钠；所述引发剂为过硫酸盐。
5.根据权利要求1所述的耐候性排气系统用密封胶，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸羟基烷基酯选自(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯中的至少一种；所述(甲基)丙烯酸含氟烷基酯选自(甲基...
【专利技术属性】
技术研发人员：高庆文，
申请(专利权)人：北京利豪珈源建材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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