[发明专利]聚硫密封胶固化用活性二氧化锰的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于无机材料技术领域，涉及一种聚硫密封胶固化用活性二氧化锰的生产方法。

背景技术

双组分聚硫密封胶，以其优异的密封性能，广泛应用于航空、建筑、交通、防水等领域。液态聚硫橡胶的硫醇端基的化学性质比较活泼，在常温下可以和许多金属氧化物、金属过氧化物、无机氧化剂和有机过氧化物发生氧化反应，硫醇基经氧化反应生成二硫键，形成高分子量的橡胶弹性体。 

目前，活性二氧化锰是最常用的双组分聚硫密封胶的固化剂。二氧化锰与二氧化铅相比，毒性低，用其配制的密封胶稳定、耐紫外老化。双组分聚硫密封胶的固化反应如下： 

2 ~R — SH+MnO ₂ → ~ R — S — S — R ~ +MnO+H₂O 

目前采用天然锰矿石经过高温焙烧，将MnO₂还原为Mn₂O₃，然后加水制浆，再置入歧化氧化反应罐中（按比例加入硫酸和NaClO₃，温度控制在90-96℃）进行反应，使Mn₂O₃转变为MnO₂，然后进入洗涤槽中水洗，加入碳酸氢铵中和，水洗、烘干制得二氧化锰产品。这种方法生产的产品，MnO₂含量只有50%左右，稳定性差，用作聚硫橡胶固化剂时活性低，固化过程中有时会产生气体影响产品质量和密封效果。该生产工艺对锰矿粉的品位要求高，氧化反应中会产生有毒氯气，采用纯碱吸收处理效果差，成本大，能耗高，污染严重。纯化学法制备的活性二氧化锰虽然工艺简单，二氧化锰活性较高，但在使用过程依然存在前期交联速度快，后期固化慢，以及产品退化和使用工艺复杂等问题，在一定程度上制约了聚硫橡胶和改性聚硫橡胶密封产品的应用和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚硫密封胶固化用活性二氧化锰的生产方法，该方法所制得的二氧化锰活性高。

本发明采用以下技术方案：

聚硫密封胶固化用活性二氧化锰的生产方法，包括如下步骤：（1）将二氧化锰与阻燃剂充分混合得混合物A，（2）将混合物A与偶联剂或偶联剂与表面活性剂的混合物充分混合得活性二氧化锰。

所述步骤（1）中阻燃剂用量为二氧化锰的0.2-1.5wt%；所述步骤（2）中偶联剂用量为二氧化锰的0.3-3wt%，所述表面活性剂用量为二氧化锰的1-3wt%，混合条件为在80-125℃下常压研磨混合30-50min。 

所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑或磷酸锌。

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或磷酸酯偶联剂。

所述硅烷偶联剂为：乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基缩水甘油醚三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷、1，2双（三甲氧基硅基）乙烷、1，2双（三乙氧基硅基）乙烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、双〔γ-（三乙氧基硅）丙基〕四硫化物、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷之一种或者两种以上的组合；所述钛酸酯偶联剂为异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三硬脂酸酰氧基钛酸酯、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯和三乙醇胺的络合物、双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯、四异丙基（二辛氧基焦磷酸酯基）钛酸酯、双（乙酰丙酮基）二异丙基钛酸酯、双三乙醇胺基二异丙基钛酸酯之一种或者两种以上的组合；所述铝酸酯偶联剂为Ax-2型铝酸酯偶联剂；所述磷酸酯偶联剂为二辛基磷酸酯偶联剂。

所述表面活性剂为：离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂或两性离子型表面活性剂。