环氧树脂硫化聚硫醚密封剂的性能研究

以液体聚硫醚橡胶作为密封剂的生胶、环氧树脂(EP)作为硫化剂,成功制备出一种综合性能良好的新型聚硫醚密封剂。结果表明:聚硫醚橡胶的热分解温度(296.4℃)高于聚硫橡胶(281.0℃),热循环后聚硫醚密封剂的拉伸强度变化率或断裂伸长率变化率(31%或42%)均低于聚硫密封剂(45%或64%),说明前者的耐高温性能优于后者;聚硫醚密封剂对多种基材表现出稳定的粘接性能,其常温剥离强度均超过7.5 kN/m(均为内聚破坏),并且其在60℃盐水/航空煤油双层液中浸泡7 d后仍为内聚破坏;聚硫醚密封剂受温湿度影响较小,其硫化速率较大,并且其硫化效果和加工性能良好。

一种耐高温聚硫代醚密封胶的合成及其应用

利用巯基与炔基之间的"点击反应"合成了一种含柔软侧基的液体聚硫代醚橡胶,并对其理化性能进行了探讨。研究结果表明:该液体聚硫代醚橡胶的数均相对分子质量(Mn)为3 200,玻璃化转变温度(Tg)为-72.38℃,并且其低温柔韧性极佳;以该液体聚硫代醚橡胶作为生胶,其与碳酸钙等填料复配后作为基膏,以二氧化锰作为硫化剂,可制备出一种耐高温性和耐介质性良好的密封胶;与普通聚硫密封胶相比,该液体聚硫代醚密封胶具有更优异的热空气老化性能。

耐高温含氟密封剂研究进展

含氟密封剂具有优异的耐油耐高温性能,是未来高速飞行器的整体油箱用密封剂材料,通过对氟硅、氟醚和氟碳3种密封剂材料的分类,综述了目前的研究方向和取得的进展。

一种UV固化聚硫代醚密封胶的制备与性能研究

利用巯基-乙烯基"点击"反应制备了一种UV(紫外光)固化聚硫代醚密封胶。探讨了引发剂、填料等对UV固化聚硫代醚密封胶的固化深度、拉伸性能和粘接性能等影响。研究结果表明:与室温固化聚硫代醚密封胶相比,UV固化聚硫代醚密封胶具有固化速率较快、固化过程几乎不受环境影响等优势;UV固化聚硫代醚密封胶的力学性能良好,具有稳定的粘接性能,并且其耐高温性能比聚硫密封胶更优异。

高分子中空微球的制备及其在聚硫密封剂中的应用

以甲基丙烯酸及甲基丙烯酸酯类单体为核、苯乙烯单体为壳层,通过种子乳液聚合法合成核壳结构的聚合物微球。采用碱酸分步处理的方法,将富含羧酸的微球内核充分离子化,通过溶胀离开微球,得到高分子中空微球。通过种子制备阶段乳化剂用量的控制可调控最终中空微球的粒径,并获得两种不同粒径的中空微球(分别为551nm和156nm)。将两种高分子中空微球分别与聚硫橡胶共混,制备出相应的聚硫密封剂。采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、电子拉力机对其结构、形貌、成分及其力学性能进行研究。结果显示:所制备的中空微球粒径分布均匀,中空度较高。添加高分子中空微球可以降低密封剂密度,同时提升其力学性能。相比较而言,粒径较大的高分子中空微球具有更好的应用效果。

改性聚合物微球的制备及其在聚硫密封胶中的应用

为降低聚硫密封胶的密度,采用半连续无皂种子乳液聚合法合成了聚丙烯酸酯为核、聚苯乙烯(PS)和丙烯酸(AA)为壳的核/壳型双亲性聚合物微球;然后用硅烷偶联剂对该微球表面进行改性,并将改性前后的聚合物微球分别引入聚硫橡胶中,制备出相应的聚硫密封胶。研究结果表明:改性前后的聚合物微球作为密封胶的填料,均能提升密封胶的性能和降低密封胶的密度;当改性前后的聚合物微球掺量相同时,由后者制成的密封胶之力学性能优于前者,但密度略高于前者;改性聚合物微球的最佳掺量为20%(相对于聚硫橡胶质量而言)。

偶联剂对改性聚硫密封剂粘接性能的影响

以改性液体聚硫橡胶为基胶,研究了硅烷偶联剂WD-50及螯合型钛酸酯偶联剂作为填料表面处理剂、直接加入密封剂体系、配制成粘接底胶及以上3种方式兼用对改性聚硫密封剂粘接性能的影响。结果表明,作为填料表面处理剂及直接添加到密封剂中都可以提高密封剂的剥离强度及内聚破坏率;配制成粘接底胶可以提高密封剂的内聚破坏率;采用WD-50作为轻质碳酸钙表面处理剂、同时在密封剂中加入一定量WD-50,并以WD-50和螯合型钛酸酯复合作为底胶可以使改性聚硫密封剂获得更理想的粘接性能。

飞机油箱密封剂耐介质性能研究

对比了聚硫密封剂与单组分室温硫化氟硅密封剂的耐介质性能。通过测试浸泡在3~#喷气燃料、95~#航空汽油2种燃料介质中60℃不同时间间隔(7d、14d、21d)条件下密封剂各种性能变化,研究其耐介质老化性能。结果表明,3~#航空燃料对聚硫及氟硅密封剂的老化性能影响较小;氟硅密封剂比聚硫密封剂有更好的耐95~#航空汽油性能。

硫化剂对聚硫代醚密封剂耐热性能的影响

分别以二氧化锰、环氧树脂、异氰酸酯为硫化剂制备聚硫代醚密封剂,通过不同条件下热空气老化后力学性能的变化和热失重分析,研究了硫化剂对聚硫代醚密封剂耐热性的影响。结果表明,用二氧化锰为硫化剂的聚硫代醚密封剂耐热性最好。

硫化条件对聚硫密封胶硫化性能的影响

着重探讨了不同温湿度、停放阶段对聚硫密封胶硫化过程及性能的影响。研究结果表明:随着硫化温度的升高,密封胶的交联速率呈不同的增长态势;当停放阶段不同时,密封胶的硫化程度也并不相同;湿度对密封胶性能的影响主要体现在剥离强度方面。当硫化温度为100℃、相对湿度为80%和过了不黏期再加速老化时,相应聚硫密封胶的剥离强度和综合力学性能相对最好。

不同含硫密封剂耐环境老化性能研究

分别以聚硫代醚橡胶和聚硫橡胶制备成两种密封剂,研究二者在耐环境老化后性能的变化。结果表明,两种密封剂均具有较好的长期耐水和耐燃油性能。在长期耐热老化方面,两种密封剂的热老化表现形式不同,聚硫代醚密封剂主要表现为强度下降,而聚硫密封剂主要表现为拉断伸长率的下降。在短期耐高热方面,聚硫密封剂和聚硫代醚密封剂的硬度、拉伸强度变化率差异不大,但聚硫代醚密封剂拉断伸长率的变化率为17.8%,显著低于聚硫的47.2%,具有更好短期耐高热性能。

国内外航空聚硫密封剂产品概况

对国内外公司的航空聚硫密封剂进行了归纳、分析和对比,展望了未来航空聚硫密封剂的发展趋势。

离子液体在聚硫密封胶中的应用

为研究ILs(离子液体)不同于传统助剂的特殊功能,在聚硫密封胶中加入了不同种类的ILs,随后对密封胶的硫化特性、力学性能、耐热性及耐油性等进行了考察。研究结果表明:不同种类的ILs在硫化过程中的促进(或延缓)作用并不相同;在力学性能方面,ILs与普通增塑剂的作用相似,加入后会使密封胶的强度降低、韧性提升;与传统增塑剂相比,ILs明显增强了密封胶的耐热性和耐油性,并且ILs具有特殊的触变作用,可有效改善密封胶的施工性能。

聚硫代醚合成的研究进展

介绍了聚硫代醚的合成方法(如缩聚法、加聚法等),特别综述了加聚法的制备原理和应用实例。研究表明:缩聚法合成的聚硫代醚较早实现了工业化且原料价廉,但存在副产物多、产率低及产物后处理复杂等缺点;加聚法合成的聚硫代醚工艺简单、合成条件温和且产率高,原料稍贵但仍可接受,故加聚法合成的聚硫代醚之综合性能优于缩聚法合成的聚硫代醚。最后对聚硫代醚的发展方向进行了展望。

一种耐高温聚硫代醚高分子的合成及其应用

利用巯基化合物与含烯基化合物的自由基反应合成了一种含有多面体低聚倍半硅氧烷(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane,简称POSS)结构的聚硫代醚高分子,并研究了这种高分子的热力学性质。使用这种聚硫代醚高分子为生胶通过二氧化锰硫化制备了一种聚硫代醚密封剂,研究了它的机械性能以及抗热空气老化性能。

紫外光固化含硫密封剂的制备及性能

以聚硫代醚橡胶为基础胶,利用Thiol-ene点击反应制备了紫外光固化含硫密封剂。考察了光引发剂种类和用量以及烯烃种类、多元硫醇种类等对硫化后密封剂力学性能、热分解温度、玻璃化转变温度的影响。结果表明,相比于光引发剂184,光引发剂1173的固化效果更好,固化后的密封剂热稳定性更佳,且随着光引发剂用量的增加,密封剂的力学性能和热稳定性均下降,光引发剂1173的用量宜为0.03份(质量,下同)。采用三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)作为固化剂固化的聚硫代醚密封剂力学性能较好,而且随着TPGDA用量的增加,密封剂的力学性能和热稳定性均上升,TPGDA的用量宜为1.00份。多官能度硫醇的加入可提高密封剂的交联度及玻璃化转变温度。

氧化锌硫化体系聚硫密封剂的性能研究

研究了液体聚硫橡胶与氧化锌硫化膏配合使用的密封剂性能,制备了部分彩色聚硫密封剂。结果表明,液体聚硫橡胶相对分子质量越大,硫化后力学性能越好,而交联度升高时,拉伸强度提高,断裂伸长率降低;当基膏/硫化膏的质量比为10:2时,密封剂的力学性能较好;加入颜料制成彩色密封剂后力学性能与粘接性能保持良好。

聚硫密封剂用降解剂的制备技术研究

通过分析聚硫密封剂的化学成分、硫化机制以及硫化后橡胶的分子结构,优选出相对最佳的亲电试剂与聚硫橡胶溶剂进行复配;然后分别探讨了复合溶剂对不同密封剂溶解性能的影响,从而优选出溶剂的溶解效率与溶解时间的关系,分析出溶解过程中橡胶的力学性能与溶解率之间的内在联系,确定了降解剂的制备方法。研究结果表明:二巯基苯并噻唑络合物溶剂与碳正离子亲电试剂进行复配,可制得室温快速降解聚硫橡胶的降解剂;该降解剂可迅速作用于聚硫橡胶的交联点,使交联点化学键发生断裂;当w(降解剂)=7%(相对于二巯基苯并噻唑络合物溶剂质量而言)时,其对聚硫密封剂的降解效率明显提高。

抗压缩聚硫代醚密封剂的制备及性能研究

采用"硫醇-烯"点击反应制备了一种新型高交联、低黏度聚硫代醚橡胶,数均分子量达到5611,分散系数仅为2.9,玻璃化转变温度达到-60℃。以此为基体制备密封剂,对比聚硫密封剂,聚硫代醚密封剂表现出优异的耐压缩性能,压缩蠕变量仅为5.19%;聚硫代醚密封剂的压缩永久变形率随试样高度的增加呈上升趋势,压力越大越容易产生蠕变变形,但总体增量不大。热循环后力学性能对比实验表明,聚硫代醚密封剂较聚硫密封剂表现出更为优异的耐高温性能,低温应力松弛试验表明,聚硫代醚密封剂具有更好的低温耐压缩性能。

硅烷偶联剂对室温硫化氟硅密封剂性能的影响

选用6种常见硅烷偶联剂作增粘剂添加到室温硫化氟硅密封剂中,考察了硅烷偶联剂种类对氟硅密封剂施胶性能、贮存稳定性、拉伸性能、粘接性能和耐介质性能的影响。结果表明:加入氨基硅烷偶联剂的氟硅密封剂的贮存稳定性较好,经过加速贮存试验后,挤出时间和表干时间变化均不大;加入环氧基硅烷偶联剂的氟硅密封剂,加速贮存试验后无法挤出,表干时间也从22 min大幅缩短至2 min;丙烯酰氧基硅烷偶联剂和巯基硅烷偶联剂的加入均会降低氟硅密封剂的贮存稳定性,且下降幅度相当;加入脲基硅烷偶联剂的氟硅密封剂经加速贮存试验后,表干时间从29 min缩短至11 min,但挤出时间变化不大,贮存稳定性优于加入丙烯酰氧基或巯基硅烷偶联剂的样品;含巯基偶联剂的氟硅密封剂的拉伸强度和邵尔A硬度最低,为2.2 MPa和49度,其余样品的拉伸性能差别不大;含环氧基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂的氟硅密封剂粘接强度较高,剥离强度分别为2.5 kN/m和2.8 kN/m,剪切强度分别为1.5 MPa和1.4 MPa;经湿热老化(85℃、相对湿度85%条件下放置1000 h)后,氟硅密封剂的力学性能和粘接性能均有所下降。含脲基硅烷偶联剂的氟硅密封剂降幅最小,剥离强度保持稳定,剪切强度变化率为-57%。含环氧基硅烷偶联剂的密封剂的剥离强度、剪切强度变化率分别为-82%、-57%,降幅较大;氟硅密封剂在3号喷气燃料或去离子水中浸泡后均发生溶胀,加入硅烷偶联剂对氟硅密封剂的耐介质性能影响较小。