[发明专利]热固化高阻气性聚异丁烯密封胶

说明书

本发明公开了一种热固化高阻气性聚异丁烯密封胶，属于密封胶制备领域，以重量份数计，该密封胶包括100份烷氧基硅封端的聚异丁烯聚合物，1~20份含结晶水无机填料，0.1~5份湿气固化催化剂，0.1~5份硅烷偶联剂。本发明的热固化聚异丁烯密封胶具有极佳阻气性，可用于对湿气/氧气阻隔性要求极高的密封用途。

技术领域

本发明属于高阻隔性密封胶制备领域，具体涉及一种聚异丁烯热固化的密封胶组成物。

背景技术

对于需要高阻隔性用途比如氢燃料电池双极板的氢气密封，目前最好的密封胶是丁基橡胶。丁基橡胶是所有橡胶中气体透过率和湿气透过率最小的，同时由于分子主链是饱和碳氢结构而具有极好的耐热性，良好的耐臭氧老化性，优异的耐电晕及绝缘性，良好的化学稳定性。丁基橡胶的耐水性优秀，水蒸气和气体的透过率低，常用于对氢气，氧气及水蒸气阻隔性要求极高的密封用途。

丁基橡胶型密封胶有两种形态，非反应性热熔胶和反应性密封胶。非反应性热熔胶常用于建筑门窗玻璃的密封，使用时加热熔融挤出即可，阻气性虽然很好但耐热性很差，温度超过80度即变软失效，很难用于工业或电子产品要求耐热性较高的场合。反应性密封胶通过分子交联之后可以得到耐热性良好的固化物，长期耐热可达150度以上，可以满足大多数工业电子产品对耐温性的要求。反应性丁基橡胶目前主要有加热固化和湿气固化两类。分别利用末端乙烯基结构的聚异丁烯和含氢硅烷交联剂通过硅氢加成反应进行交联固化，以及烷氧基封端的聚异丁烯在湿气固化催化剂作用下和空气中水分进行缩合反应从而交联固化。

硅氢加成反应可以做成单组分热固化密封胶也可以做成双组份密封胶，但无论单组分还是双组份密封胶都对固化环境要求苛刻，环境中的含硫，磷，胺，有机锡等化合物均会导致铂金催化剂中毒从而产生固化不良，大大限制了其应用范围。

湿气固化型聚异丁烯没有硅氢加成体系铂金催化剂中毒的风险，环境适应性比较强，但聚异丁烯优异的阻气性恰恰阻碍了空气中的湿气渗透到密封胶内部，影响密封胶的深部固化性，通常密封胶厚度或宽度都会大于2mm，优异的阻气性导致深部永远都不固化。为解决深部固化性不良的问题，通常做成双组份密封胶，其中一个组分添加含水物质或者AB双组份混合后通过酮类化合物和胺类化合物现场反应生成水分，促进深部固化。但双组份体系使用时需要均匀混合，对于粘度很大的聚异丁烯密封胶来说用通常的静态混合管难于达到完美混合，未混合均匀的部分有不固化的风险，同时也增加了点胶工艺的复杂性，不良品概率增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种单组分热固化的聚异丁烯密封胶，免去了双组份密封胶需要均匀混合的工艺难题，也不用担心硅氢加成体系铂金催化剂中毒的风险。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种单组分热固化高阻气性聚异丁烯密封胶，包括100份烷氧基硅封端的聚异丁烯聚合物，1～20份含结晶水无机填料，0.1～5份湿气固化催化剂，0.1～5份硅烷偶联剂。

进一步的，所述的烷氧基硅封端的聚异丁烯聚合物具有如下结构：

X₁、X₂、X₃代表甲基、乙基、甲氧基或乙氧基任意一基团，其中至少含有一个以上的甲氧基或乙氧基；

n为50-500的整数。

进一步的，所述的含结晶水无机填料是常温下含有1个以上结晶水，加热可以脱掉结晶水的无机物或分子筛。

更进一步的，所述含结晶水无机填料是常温下具有稳定的结晶水，加热至100℃以上可以解离脱掉结晶水的无机物或分子筛。

进一步的，所述的湿气固化催化剂为有机锡化合物，钛酸酯类化合物，α硅烷偶联剂，路易斯酸类或路易斯碱类化合物中的任意一种或几种。