一种耐低温的门窗密封条及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种密封条，具体涉及一种门窗上的密封条及其制备方法，属于建筑 材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活质量的提高，对于生活空间的需求也随之提高，其中对于建筑质量 要求的提高更显得尤为突出；在建筑门窗制作过程中，密封条的投入占比重很小，但其作用 却不可忽视，门窗的关键在于密封性，其中密封条起着举足轻重的作用；市场上的密封条材 质一般是PVC进行改性的、橡胶类的以及纤维、绒毛类的，在改性PVC中的小分子增塑剂 易迀移至制品的表层而导致密封条弹性变差使材质变硬，从而影响到门窗的密封性能；橡 胶材质的密封条，在橡胶生产过程中存在着能耗高、污染重的弱点，在用作密封条后其中的 一些小分子助剂也存在着迀移性较强导致弹性变差等缺陷，且对人体的伤害性较大，目前 橡胶类沿用比较普遍的是EPDM(三元乙丙橡胶)密封条，虽然EPDM自身具有较好的耐热性。 耐化学介质性、耐水性等，但是它作为一种有机聚合物材料，在使用过程中由于受到外界环 境的因素(如光、热、氧和腐蚀介质等）的综合作用会引发物理机械性能的逐步劣化，直至最 终丧失使用价值，表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色和发霉等会给人们的正 常生活和办公带来极大的不便。
[0003] 而现有中纤维、绒毛类的密封条易吸尘、强度低、弹性低、密封性差，因此，研发一 种能克服上述缺陷的门窗密封条成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种耐低温 的门窗密封条及其制备方法，该门窗密封条具有良好的耐寒、耐热、耐老化、密封性能，延长 了使用寿命，并该密封条的制备方法简单易行。
[0005] 本发明解决以上技术问题的技术方案是： 一种耐低温的门窗密封条，该门窗密封条包括A、B两组份混合而成，并按A:B=2 :1的质 量比进行混合，其中： A组份按质量份数计包括以下组分： 改性三元乙丙橡胶 50-65份 填料 8-10份 偶联剂 7-10份 增塑剂 6-10份 硫化剂 8-10份 软化剂 7-10份 活性剂 10-15份 B组份按质量份数计包括以下组分： 丁苯橡胶 30-40份 填充剂 8-10份 扩链剂 5-8份 抗氧剂 5-7份 其中：改性三元乙丙橡胶按质量份数计包括以下组分： 二兀乙丙橡胶：60_70份，有机蒙脱土 ：10_20份，炭黑：30_40份，氧化锌：5_9份，硬脂 酸：5-10份，硫磺：5-8份，促进剂：2-5份； 改性三元乙丙橡胶制备方法的具体操作步骤为： I将三元乙丙橡胶于有机蒙脱土送至密炼机中混炼8-10min，混炼温度为100-120°C; :芝向密炼机中依次加入炭黑、氧化锌、硬脂酸、硫磺和促进剂，保持温度为120-140°C， 继续混炼20-30min，混炼结束后静置10-15min出料，然后经双棍开炼机压制成薄片； f步骤I中制成的薄片在室温下静置24-30h，然后将薄片放入模具中，在平板硫化剂 上进行硫化，硫化温度为120_150°C，硫化压力为15-18MPa，硫化时间为15-20min; f-硫化结束后自然冷却至室温即可得到有机蒙脱土改性后的三元乙丙橡胶。
[0006] 本发明进一步的技术方案为： 前述耐低温的门窗密封条中，A组份中得填料为白炭黑；偶联剂为硅烷偶联剂；增塑剂 为二甲基硅油；硫化剂为硫化剂BIBP或硫化剂DPTT;软化剂为石油系软化剂、煤焦油系软 化剂、松油系软化剂、脂肪油系软化剂或合成软化剂中得一种；活性剂为十二烷基苯磺酸钠 或二辛基琥珀磺酸钠。
[0007] 前述耐低温的门窗密封条中，填充剂为陶土、碳酸钙、滑石粉或硅藻土；扩链剂为 乙二醇、丙二醇、1，4- 丁二醇、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或者多种；抗氧剂为抗氧剂 1010和抗氧剂168按照质量比2 :3混配而成。
[0008] 前述耐低温的门窗密封条中，三元乙丙橡胶中乙烯按质量百分比计含量为 55-65%，促进剂由促进剂DPTT、促进剂TMTD及促进剂PZ等比例混合而成。
[0009] 本发明还设计一种耐低温的门窗密封条的制备方法，该门窗密封条的制备方法包 括以下具体步骤： (1) 先对A组份中的填料进行改性处理，具体步骤为： 首先配置甲醇：乙醇体积比为1:1混合溶剂，然后加入偶联剂配成浓度为20-30%的溶 液，将配好的溶液加入到白炭黑中，按重量百分数计偶联剂占白炭黑的3-5%，密闭条件下机 械搅拌l〇_15min，形成宏观均相的体系，然后在70-85°C下干燥l_3h，即得改性后的白炭 M； (2) A组份的制备： 将A组份中的改性三元乙丙橡胶、填料、活性剂及软化剂进行混合，然后在100-120°C下搅拌冷却50-80min，将冷却后的混合材料升温50-60 °C，并边搅拌边加入硫化剂和增塑 剂进行混炼20-30min，得到耐低温的门窗密封条的A组份待用； (3) B组份的制备： 采用三明治式加料方式先将B组份中的丁苯橡胶、填充剂及扩链剂进行第一次混炼，l-2min后提升上顶栓加入抗氧化剂，压上顶栓继续混炼100-120S，提上顶栓进行清收动 作，然后压上顶栓混炼到120-130°C下料，自然降温到室温条件下即可得耐低温的门窗密封 条的B组份待用； (4) 将A、B组份进行混合 将制得的A组份和制得的B组份进行混合，然后高速搅拌均匀，搅拌速度为200-300r/min，搅拌时间为30-40min，然后待用； (5) 对A、B混合物进行挤出硫化工艺 将制得的A、B混合物送至抽真空挤出机，挤出机温度设置机头90-KKTC，螺杆温度 70-80°C，机头压力控制在15-20MPa，挤出机转速25-30转/min，然后采用用盐浴硫化工艺， 喷淋段温度为200-250°C，浸轮段温度210-220°C，浸压段温度在220-240°C，传动速度在 35-45m/min，冷却段温度25-30 °C，最终得到耐低温的门窗密封条。
[0010] 本发明的有益效果是： 本发明使用的促进剂具有焦烧时间长，操作安全；热硫化速度快，硫化温度低；硫化曲 线平坦性好；硫化胶具有高强度及良好耐老化性能；无毒、无臭、无污染。
[0011] EPDM材料即三元乙丙材料，是乙稀、丙炼和第三单体的合成体，主要优点：使用寿 命长，机械物理性能好，弹性优良，使用范围广，主要缺点是生产工艺复杂，设备投入多，乙 烯含量高，伸胶强度、耐候性、抗臭氧性能、挤出性能也随之提高，但乙烯含量高橡胶容易产 生结晶，低温性能差，同时加工性能变差，本发明三元乙丙橡胶中乙烯按质量百分比计含量 为55-65%，该比例确保了三元乙丙材料具有较高的弹性性能、伸胶强度、耐候性、抗臭氧性 能、挤出性能等。
[0012] 本发明采用有机蒙脱土对三元乙丙橡胶进行改性，有机蒙脱土为蒙皂石粘土经剥 片分散、提纯改性、超细分级、特殊有机复合而成的层状硅酸盐材料，具有良好的分散性能， 可以应用于聚合物材料，以提高聚合物的抗冲击性、抗疲劳性，由于有机蒙脱土未采用有机 离子与蒙脱土进行离子交换有机化处理而得，有机化后的蒙脱土片层间距增大，层间作用 力减弱，蒙脱土片层表面由亲水性变为亲油性，表面能降低，当有机蒙脱土与三元乙丙橡胶 共混时，三元乙丙橡胶可以较容易的插层进入有机蒙脱土的片层中，将有机蒙脱土片层撑 开，从而得到纳米级分散的三元乙丙橡胶与有机蒙脱土混合的纳米复合材料，也是对三元 乙丙橡胶的改性，经改性后的三元乙丙橡胶具有较优的力学性能，而且显示出优于普通三 元乙丙橡胶的耐老化性能，同时也提高了三元乙丙橡胶的拉伸强度、撕裂强度，降低其扯断 伸长率，延长了使用寿命，也改善了其液体的渗透性能，提高了其液体的阻隔能力，此外有 机蒙脱土可以同时提高三元乙丙橡胶的耐H2S气体和H2S溶液腐蚀性能，这是因为有机蒙 脱土与三元乙丙橡胶之间形成了剥离或插层型的纳米复合结构，提高了三元乙丙橡胶的气 液阻隔性能，可有效阻止H2S气体和H2S溶液向三元乙丙橡胶内部扩散，从而提高了三元乙 丙橡胶的耐腐蚀性能。
[0013] A组份中的填料经过表面有机改性后，橡胶基体与填料的相容性得到了改善，接 触面积增大，降低成本，填料粒子与橡胶基体之间的粘附作用增强，用硅烷偶联剂对填料表 面进行有机改性处理后，经有机改性处理的填料表面含有-OR等活性基团，这个活性基团 可作为活性点参与硅橡胶体系交联固化反应，填料能较好的分散于混炼胶体系中，在胶体 系中起着活性点的作用，增加活性基团密度，从而加快体系的反应速率，缩短胶体的表干时 间，方便施工。
[0014]