[发明专利]一种按需固化的液态密封剂组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种基于聚硫化物，能够按需固化的新的液态密封剂组合物及其制备方法，所述液态密封剂组合物至少包含：(i)具有‑SH端基的聚硫化物，(ii)选自烯属不饱和或炔属不饱和化合物的交联剂，该交联剂的所述不饱和烯属或不饱和炔属官能团被阻断剂化学阻断，及(iii)任选的催化剂。本发明还涉及用根据本发明的组合物涂布基底的方法，还涉及由该组合物形成的固化的密封剂材料。最后，本发明涉及根据本发明的液态密封剂组合物在汽车和机器的建造和/或维护尤其是粘接和/或保护中的用途。

技术领域

本发明涉及一种基于聚硫化物，能够按需固化的新型液态密封剂组合物及其制备方法。本发明还涉及用根据本发明的组合物涂布基底的方法。由该组合物形成的固化了的密封剂材料也构成本发明的一部分。最后，本发明还涉及根据本发明的液态密封剂组合物在汽车和机械的建造和/或维护尤其是粘接和/或防护中的应用。

背景技术

液态和可固化形式的聚硫化物组合物因其耐久性和抗渗性已经长期应用于密封剂领域(ALIPS–Aliphatic Polysulfides–Monograph of an elastomer –Heinz LUCKE,Hüthig&Wepf，1994)。

这些密封剂材料，通常被称作是“密封膏剂(mastics)”，特别是用于建筑、运输或航空领域的结构材料的绝缘、粘接或防腐。它们通常为包括主剂(或基质)和固化剂(交联剂)的双组分体系。只有在混合步骤中，这两个组分才一起反应和交联以形成最终的密封膏剂。

EP 0619355记载了一种使用胍衍生物作为催化剂与(甲基)丙烯酸酯交联的聚硫化物体系。反应进行得非常迅速(非常短的胶凝时间)，几乎没有给密封膏剂的使用留下时间。在没有缓凝剂的情况下，胶凝时间少于1~20分钟；通过使用酸性缓凝剂，胶凝时间至多可以延长至7小时。因此，这些体系既不能很好地控制不能根据需要调整，因而使用的保险期限不是“无限的”。

目前交联含有-SH端基的聚硫化物(PS)聚合物有两种途径：

-氧化还原反应：这些是聚硫化物/锰氧化物(PS/MnO₂)体系，该体系表现出相当慢的交联反应速度(密封膏剂的硬化)，该交联可延续若干天，

-加成反应：这些是聚硫化物/环氧树脂(PS/epoxy)体系，该体系表现出相当快的交联反应速度，但是它们的反应在环境温度下不完全(不是全部的)。这些体系具有高的抽提水平，这导致密封膏剂在面临温度时硬化。

这些密封膏剂的主要缺点在于，应用中使用的保险期限的胶凝时间足够长与密封膏剂变硬及其处理的交联反应速度尽可能迅速之间需要一个折中方案。

由此，出现了受控引发密封剂按需固化(SCOD)的密封膏剂的概念。这些密封膏剂具有尽可能长的使用和涂布时间以及一旦引发交联的迅速的固化反应速度。

专利EP 1478703记载了一种通过涂布能够按需固化的密封剂材料于基质的方法。所用材料基于具有-SH端基的聚硫化物，连同交联剂如丙烯酸酯、异氰酸酯或环氧树脂，该尚未固化的材料包含在外部能量如加热或电磁辐射作用下以活性形式形成和/或释放的潜催化剂(latent catalyst)，通过该潜催化剂引发和/或加速聚硫化物与固化剂之间的反应。该反应导致密封剂材料的固化。所使用的潜催化剂是包胶在聚合物壳中的胺类。然而，据观测，该体系不能完全阻断聚硫化物与交联剂之间的反应。观测到反应的潜伏期，这意味着反应发生了但大大地减慢了。潜催化剂保留其主要功能，即它是该反应的加速剂；其作用不是阻止聚硫化物与固化剂之间的反应。因此，由于聚硫化物与交联剂之间的反应没有完全阻断，专利EP 1478703的SCOD体系必定是“双组分”体系。另外，潜催化剂以胶囊形式使用具有很多缺陷，即：

-潜催化剂胶囊可以在混合阶段被破坏，并导致密封膏剂稳定性早期损失，

-由于潜催化剂的浓度效应，交联反应是非均相的，胶囊的分散比液态催化剂情况下更困难，这导致密封膏剂最终性能特别是机械性能和粘附力的劣化，