聚硫密封胶是以液态聚硫橡胶为主体材料，配合以增粘树脂、硫化剂、促进剂、补强剂等制成的密封胶。此类密封胶具有优良的耐燃油、液压油、水和各种化学药品性能以及耐热和耐大气老化性能。
聚硫密封胶基本组成
(1)巯端基液体聚硫聚合物
巯端基液体聚硫聚合物是双组分聚硫密封剂的基础成分,最终形成弹性体的主体,它的含量为40%~70%。当不强调某些力学性能时,含量可降至30%.
(2)硅烷-硫基团端基液体聚硫聚合物
硅烷硫基团端基液体聚硫聚合物是湿气交联型单组分聚硫密封剂的基础成分,最终形成弹性体的主体。其物理化学特性与双组分聚硫密封剂相仿。
(3)硫化体系组成及特性
该体系核心成分硫化剂和催化剂组成,硫化剂在较低的温度下(如-5℃以上)由于催化剂的作用,可向端基液体聚硫聚合物提供极为活泼的氧原子,与聚合物端基的活泼氢反应,每两个疏端基形成一个交联点并释放一个水分子,平均每个聚硫分子有两个以上的端基,进一步交联就变成了弹性体,这一交联作用即为硫化。
催化剂的用量决定着硫化的速度。密封剂物料和密封剂使用环境中的水分是硫密封剂硫化体系中的助催化剂,聚硫分子间产生横向交联成为弹性体,剩余的MnO与空气中的氧分子发生反应又形成MO2,以填料形式存在于密封剂弹性修中,它有阻止聚硫密封剂降解的作用。密封剂制造和使用的环境中,水分的助化作用可由环境相对湿度的大小表征。
阻硫剂是能够减缓密封剂硫化速度的配合,它属于硫化系统,对聚硫密封剂来说,一般采用酸性物质作阻硫剂,常用的有硬脂酸、油酸等,它们的加入不仅使聚硫密封剂的硫化速度可控,还使整个物料容易混合均匀。
(4)补强剂
为提高硫化后密封剂弹性体的力学性能(拉伸强度、撕裂强度、拉伸粘接强度和伸长率),常将一些微粒粉体料与巯端基液体聚硫聚和物掺和在一起,经过研磨使其充分混合,如炭黑、碳钙、硫化锌、高岭土、沉淀法二氧化硅、超细滑石粉、超细硅灰石等。
(5)流变性助剂
密封剂的触变性和流平性是个相反的特性。为满足飞机、建筑、机械等结构的垂直、倾斜缝的密封,需要密封剂具有触变性,而在水平接缝中使用的密封剂则需要其具有流平性。
(6)增黏剂
飞机结构多用高粘接力聚硫密封剂,为此需加入使密封剂弹性体牢固粘接在金属、碳纤维复合材料、有机涂层面及旧有的密封剂层上的“增黏”性配合剂、常用的有含有羟基或室温硫化过程中可产生羟基的材料,如酚醛树脂、聚酰胺树脂、氧化乙烯基树脂、烷氧基硅烷化合物、钛酸酯类和异氰酸酯类,在聚硫密封剂中成功使用的有线型固体酚醛树脂、双酚A型液体环氧树脂、螯合型钛酸酯、胺丙基三乙氧基硅烷、)(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲基硅烷等。
(7)增塑-稀释剂
为了提高密封剂的耐低温性能和满足工艺性能的要求而进行黏度的调整,常在密封剂基膏和硫化膏中加入液体活性和非活性增塑稀释剂,如石油系、煤焦油系、松油系、脂肪油系和合成增塑稀释剂。
(8)防老剂
为防止聚硫分子的巯端基与空气中的氧分子发生反应产生结皮现象,防止和减缓紫外光造成弹性体表面纹、硬度不断增大的老化弊端,配方中加入可抢先与氧反应的和能及时与由于紫外光形成的自由基产生终止反应的抗氧剂紫外光吸收剂,使聚硫橡胶老化的反应减缓和止,从而可保护聚硫密封剂尽可能有长时间的正常密封寿命。
(9)阻硫剂
聚硫密封剂常是两个组分单独包装,硫化剂与催化剂常在一起组一个组分,称为硫化膏。另一个组分含有硫聚合物,称为基膏,该组分很不稳定,随着存放时间的延长,黏度会渐渐变大,使工艺性变差。加入少量酸性物质即可防止基膏黏度增大,如硬脂酸,油酸等,均有显著效果,这是因为在酸性条件下,空气中的氧与巯基的反应速度极为缓慢从而保护了基膏的稳定性。硫化系统中当硫化剂(如二氧化锰)与催化剂(如二苯胍)在一起时,具有氧化性的硫化剂与具有还原性的催化剂会缓慢地产生氧化还原反应,使催化剂失效,酸性物质(如硬脂酸、油酸)可减缓氧化还原反应的速度,保护硫化系统的效力
(10)耐热剂
为提高聚硫密封剂的热稳定性常使用稀土化合物和三氧化二铁等耐热添加剂。
(11)着色剂
为使聚硫密封剂有所希望的颜色,可用各种颜料进行调色,如钛白粉、炭黑、三氧化二铁、酞菁绿等。
