丁基阻燃密封胶条试制

龚元姞杨志武韩玉梁中艳

（1.天津化学工业学校，天津300201；2.河北省文安县福利工业公司，文安0658001；3.天津市质量监督检验站第四十二站 天津 300384）



丁基阻燃密封胶条试制

龚元姞1杨志武2韩玉3梁中艳3

（1.天津化学工业学校，天津300201；2.河北省文安县福利工业公司，文安0658001；3.天津市质量监督检验站第四十二站 天津 300384）

本文通过对丁基橡胶密封材料的方面研究，按照丁基密封胶带的标准进行配方试验，用国产的丁基橡胶与氯丁橡胶并用为主体材料，添加各种助剂，制造出非硫化不干性阻燃丁基橡胶密封胶条。

阻燃；胶条；胶带；不干。

丁基阻燃密封胶条是以丁基橡胶为主要材料，配以其他助剂，经过特殊工艺流程生产出来的环保型无溶剂、终生不固化的自粘型防水密封胶，对各种材质表面都有极强的粘结力，同时具有优良的阻燃性、耐候性、耐老化性及防水性，对被粘物表面有密封、减振、保护等作用。因其完全不含溶剂，所以不收缩、不会散发有毒气体；因其终生不固化，故对被粘物表面热胀冷缩和机械形变有极佳的追随性，是一种先进的密封防水材料。

目前，丁基阻燃密封胶条广泛用于钢屋面彩钢板、采光板之间的相互搭接，及落水天沟连接处的密封；门窗、混凝土屋面、通风管道密封防水；PC板、耐力板的安装；汽车门窗防水薄膜粘贴、密封抗震。本文作者用国产的丁基橡胶与氯丁橡胶并用为主体材料，添加各种助剂，制造出非硫化不干性阻燃丁基橡胶密封胶条。

1.丁基阻燃密封胶条制备

丁基阻燃密封胶条又称丁基橡胶防水密封胶粘带，其胶条由于成形（盘式带状）且具有良好的指压粘接性能、施工方便，其结构为一层丁基橡胶密封及一层隔离纸卷曲，其中离型纸应易撕离，不粘附，方便使用。如图-1所示。

图-1　丁基橡胶防水密封胶粘带结构

1.1丁基阻燃密封胶的主要原料

1.1.1主体材料的选择

主体材料选择丁基橡胶与氯丁橡胶并用

丁基橡胶由主要的单体异丁烯和少量辅助单体二烯烃共聚而成。丁基橡胶具有优良的密封性、耐臭氧、耐候性。它能防水、抗氧化、抗化学老化、抗龟裂，具有良好的紫外线稳定性，并有吸震、电绝缘性能，是理想的密封橡胶。

氯丁橡胶是氯丁二烯（即 2-氯-1，3-丁二烯）为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。有良好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂。具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好。

1.1.2增黏剂的选择

增黏剂选择聚异丁烯、C5树脂

聚异丁烯为无色、无味、无毒、稳定的合成不干性油黏稠物体，与绝大多数烃类聚合物及有机物质相容性极好，对水的渗透性很低，耐候性、耐热性、抗老化性、抗氧化性、抗紫外线、化学性能稳定，良好的绝缘性能，热分解后无残留物，良好的延展性、粘弹性、初粘性，抗撕裂性能，永久粘合性，是密封不干胶的一个重要成分。

C5树脂是一种石油树脂又称碳五树脂、脂肪烃树脂。具有良好的增黏性、耐热性、安定性、耐水性、耐酸碱性，是密封胶的理想的增黏剂。

1.1.3填充剂的选择

填充剂选择滑石粉

滑石粉主要成分是滑石含水的硅酸镁。具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性，熔点高，化学性不活泼，遮盖力良好，柔软、光泽好，吸附力强等优良的物理、化学特性。在密封胶条中主要起降低成本作用。

1.1.4阻燃剂的选择

阻燃剂选择氯化石蜡、三氧化二锑、硼酸锌

氯化石蜡是石蜡经氯化后所得产品，是石蜡烃的氯化衍生物，具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点，可用作阻燃剂和橡胶的增塑剂。

三氧化二锑是无机阻燃剂，与卤素化物（R·HX）并用时则有良好的协同效应，阻燃效果明显提高。反应放出H2O并生成熔点较低、能够气化的卤化锑，起稀释可燃性气体的作用。同时它的相对密度较大，覆盖于高分子材料表面隔绝空气，能促进炭化反应，降低燃烧系统的温度，能捕捉燃烧过程中气相里游离的HO·和H·，从而抑制燃烧。实际上三氧化二锑是普遍使用的阻燃剂协效剂，与卤素化物之比以1:3最佳。

硼酸锌为无毒、无味、无腐蚀和刺激性的无机阻燃剂。作为氧化锑或其它卤素阻燃剂的多功能增效添加剂，可以有效提高阻燃性能，减少燃烧时烟雾的产生，并可以调节橡塑产品的化学、机械、电等方面的性能。

1.2密封胶基本配方

对于丁基阻燃密封胶这类产品而言，先进、合理的配方设计是构建优良性能的根本。阻燃丁基橡胶密封胶基本配方见表-1：以丁基橡胶（1751）并用氯丁橡胶（3221）为主体，配合一定比例的聚异丁烯（分子量2400）、C5树脂、氯化石蜡、三氧化二锑、硼酸锌及滑石粉，分别起增粘、软化、阻燃和填充功用。其它助剂也是基本配方的重要组成部分，包括润滑剂、防老剂等。

表-1　丁基阻燃密封胶的基本配方

1.3丁基阻燃密封胶条制作

1.3.1丁基阻燃密封胶条制作工艺流程

1.3.2丁基阻燃密封胶条制作方法

制作按表-1的配方，首先丁基橡胶在切胶机上进行切胶，然后各种原材料的称量。将丁基橡胶、氯丁橡胶在开炼机上进行破胶，低温薄通后合胶制得母胶，再将母胶与剩余的各种配合剂在捏合机中进行混合，捏合机混炼温度控制 120～140℃，时间约30min左右。混炼完成后，用捏炼机自带的螺杆挤出滤胶，制得阻燃丁基橡胶密封胶混炼胶。最后将混炼胶用挤出机成型卷曲一体机，挤出具有各种形状和尺寸规格的预定型密封胶胶条。在挤出密封胶时，为保证进料，挤出螺杆和机身的温度应当较低。挤出口型必须略微加热，以降低挤出胶离开口型时的膨胀。良好的挤出操作取决于口型温度、密封胶软硬及填充剂含量，填充剂含量越高越容易挤出。口型温度与密封胶软硬关系密切，密封胶越软，口型温度越低。密封胶挤出后，采用双面涂隔离剂的纸卷成条状、盘状等包装形式，待丁基密封胶条冷至室温后，检验合格后，即可包装入库。

1.4丁基阻燃密封胶条性能测试

经过大量实验，确定了配方组成。所研制的丁基密封胶密封挤出胶条试样停放24h后，撕去离型纸再进行理化性能测试，丁基橡胶阻燃防水密封胶条主要性能测试结果见表-2。

表-2　丁基橡胶阻燃密封胶条主要性能测试结果

2. 试制结果

丁基阻燃密封胶条是和河北文安福利橡塑公司共同联合进行研发的，利用工厂的生产设备、检测仪器及资金，共同完成的。本文通过对丁基橡胶密封材料的方面研究，按照丁基密封胶带的标准进行配方试验，筛选出最佳配方，进行小试、中试，最后确定生产配方。在研制过程中得到以下结论：

丁基阻燃密封胶条是建筑行业、汽车行业和其它行业不可少的配件，它的质量好坏直接决定筑行业、汽车行业的整体质量。丁基阻燃密封胶条由丁基橡胶、氯丁橡胶、聚异丁烯、阻燃剂、填充剂、其它助剂，经过特殊工艺流程生产出来的环保型无溶剂、终生不固化的自粘型防水密封胶条。本配方掺入部分氯丁橡胶和添加了一些有机、无机阻燃剂，使传统的丁基胶条具有阻燃性。在配方中使用不干性聚异丁烯，不添加任何油类增塑剂，生产出来胶条的环保型无溶剂、终生不固化和流淌，具有极强的粘结力。配方中聚异丁烯的牌号的选择和用量多少也决定阻尼块粘着性，聚异丁烯选择分子量为2400用量50～100份。通过试验发现分子量过大影响阻尼胶的针入度，分子量过小影响阻尼胶粘着性及冷流性；用量多成本提高，用量少粘着性下降。配方中添加树脂主要提高持粘性，通过试验比较C5树脂复合要求，用量10～15份。在配方中加入少量的凡士林和硬脂酸，满足阻尼胶的挤出性能和胶条表面平整。

［1］ 谢遂志主编.橡胶工业手册.修订版.第一分册：生胶与骨架材料.北京：化学工业出版社，1989.

［2］ 王梦蛟主编.橡胶工业手册.修订版.第二分册：配合剂.北京：化学工业出版社，1989.

［3］ 王旭东等.玻璃.2008，196（1）48.

［4］ 邓超，丁苏华，李谷云. 丁基橡胶防水密封胶粘带发展现状及标准化，中国建筑防水，2004（11）:36-38

［5］ 冯俊儒，刘建国，丁基橡胶空调阻尼块的制备及性能研究，橡塑资源利用，2013，03：7～12.

［6］ 郑健红等.低成本空调阻尼块的性能研究及制备，橡塑资源利用，2014，03：8～17.

龚元姞，女，（1966～）毕业于青岛科技大学高分子材料与工程专业，现就职于天津化学工业学校，从事高分子工艺专业的教学与科研。