一种无毒密封胶及其制备方法
阅读说明：本技术 一种无毒密封胶及其制备方法 (Nontoxic sealant and preparation method thereof ) 是由 岑学勇 曹雪花 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无毒密封胶,由以下组分的原材料制备而成：生物基异氰酸酯、丁腈橡胶、聚醚多元醇、活性纳米碳酸钙、生物聚醚多元醇、硅烷偶联剂、可降解增塑剂、生物降解填料、固化剂、催化剂和消泡剂。本发明的制备方法包括：生物降解填料可降解增塑剂制备、主料混合制备、降温和出料包装。本发明生物基异氰酸酯本身的制备和应用过程不污染环境的特性得以发挥,有效解决了现有技术中的密封胶的制备和使用不够环保的技术问题,进而实现了降低密封胶对环境破坏的技术效果。(The invention discloses a nontoxic sealant which is prepared from the following raw materials: the adhesive comprises bio-based isocyanate, nitrile rubber, polyether polyol, active nano calcium carbonate, bio-polyether polyol, a silane coupling agent, a degradable plasticizer, a biodegradable filler, a curing agent, a catalyst and a defoaming agent. The preparation method comprises the following steps: preparing biodegradable filler and degradable plasticizer, mixing and preparing main materials, cooling, discharging and packaging. The characteristic that the preparation and application processes of the bio-based isocyanate do not pollute the environment is exerted, the technical problem that the preparation and use of the sealant in the prior art are not environment-friendly is effectively solved, and the technical effect of reducing the damage of the sealant to the environment is further realized.)
技术领域
本发明涉及密封胶产品技术领域，特别涉及一种无毒密封胶，尤其是一种无毒密封胶及其制备方法。
背景技术
密封胶是指随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料，是用来填充构形间隙，以起到密封作用的胶粘剂，具有防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等作用。
通常以沥青物、天然树脂或合成树脂、天然橡胶或合成橡胶等干性或非干性的粘稠物为基料，配合滑石粉、白土、炭黑、钛白粉和石棉等惰性生物降解填料，再加入可降解增塑剂、溶剂、固化剂、促进剂等制成。可分为弹性密封胶、液体密封垫料和密封腻子三大类。广泛用于建筑、交通运输、电子仪器仪表及零部件的密封。
但申请人在实现现有技术中的技术方案的过程中，发现现有技术的技术方案中存在如下技术问题：
制备密封胶的原料本身的生产和应用过程中对环境造成污染，不利于环保。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无毒密封胶，解决了现有技术中密封胶的制备原料对环境不友好的技术问题，至少达到了降低对环境破坏的技术效果之一。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种无毒密封胶，由以下组分的原材料制备而成：
生物基异氰酸酯、丁腈橡胶、聚醚多元醇、活性纳米碳酸钙、生物聚醚多元醇、硅烷偶联剂、可降解增塑剂、生物降解填料、固化剂、催化剂和消泡剂。
优选的，由以下重量份数组分的原材料制备而成：
生物基异氰酸酯40-50份、丁腈橡胶90-100份、聚醚多元醇10-18份、活性纳米碳酸钙30-40份、生物聚醚多元醇10-20份、硅烷偶联剂2-6份、可降解增塑剂20-30份、生物降解填料35-45份、固化剂10-15份、催化剂1-3份和消泡剂1-3份。
优选的，由以下重量份数组分的原材料制备而成：
生物基异氰酸酯40-45份、丁腈橡胶90-95份、聚醚多元醇10-14份、活性纳米碳酸钙30-35份、生物聚醚多元醇10-15份、硅烷偶联剂2-4份、可降解增塑剂20-25份、生物降解填料35-40份、固化剂10-13份、催化剂1-2份和消泡剂1-2份。
优选的，由以下重量份数组分的原材料制备而成：
生物基异氰酸酯45-50份、丁腈橡胶95-100份、聚醚多元醇14-18份、活性纳米碳酸钙35-40份、生物聚醚多元醇15-20份、硅烷偶联剂4-6份、可降解增塑剂25-30份、生物降解填料40-45份、固化剂13-15份、催化剂2-3份和消泡剂2-3份。
优选的，由以下重量份数组分的原材料制备而成：
更生物基异氰酸酯45份、丁腈橡胶95份、聚醚多元醇14份、活性纳米碳酸钙35份、生物聚醚多元醇15份、硅烷偶联剂4份、可降解增塑剂25份、生物降解填料40份、固化剂13份、催化剂2份和消泡剂2份。
特别优选的，由以下重量份数组分的原材料制备而成：
生物基异氰酸酯50份、丁腈橡胶90份、聚醚多元醇14份、活性纳米碳酸钙35份、生物聚醚多元醇15份、硅烷偶联剂4份、可降解增塑剂25份、生物降解填料40份、固化剂13份、催化剂2份和消泡剂2份。
本发明另一方面要解决的问题是提供一种无毒密封胶的制备方法，包括以下步骤：
(S1)生物降解填料可降解增塑剂制备：首先将生物降解填料、可降解增塑剂在120℃环境下烘干至检测其水分≤0.1％，备用；
(S2)主料混合制备：在反应釜内加入生物基异氰酸酯、丁腈橡胶和聚醚多元醇以及可降解增塑剂，升温，开启搅拌，待温度升高至85℃时开始加入生物降解填料，持续升温，边搅拌边升温至120-130℃，开启抽真空，保持温度在120-130℃，真空度≤0.09Mpa开始真空脱水，脱水至检测物料水分≤0.05％时停止抽真空；
(S3)降温：开始搅拌降温，待温度降低至45-50℃时加入生物聚醚多元醇和硅烷偶联剂以外的其余原料，然后持续搅拌升温至90-95℃，抽真空并通入氮气保护恒温反应2.5-4h，反应完毕开始降温，待温度降低至40℃以下时，加入生物聚醚多元醇和硅烷偶联剂，高速搅拌0.5h使物料混合均匀；
(S4)出料包装：将混合均匀的物料出料包装。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
上述技术方案，由于采用生物基异氰酸酯、丁腈橡胶、聚醚多元醇、活性纳米碳酸钙、生物聚醚多元醇、硅烷偶联剂、可降解增塑剂、生物降解填料、固化剂、催化剂和消泡剂组分的原材料制备而成等一系列技术手段，使得生物基异氰酸酯本身的制备和应用过程不污染环境的特性得以发挥，生物聚醚多元醇的植物原料无害性也得以发挥。有效解决了现有技术中的密封胶的制备和使用不够环保的技术问题，进而实现了降低密封胶对环境破坏的技术效果。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
密封胶通常以沥青物、天然树脂或合成树脂、天然橡胶或合成橡胶等干性或非干性的粘稠物为基料，配合滑石粉、白土、炭黑、钛白粉和石棉等惰性生物降解填料，再加入可降解增塑剂、溶剂、固化剂、促进剂等制成。密封胶的原料或多或少对环境造成不同程度的污染或破坏，不利于促进环保。
本申请实施方式的技术方案通过提供一种无毒密封胶，解决了现有技术中密封胶制作过程对环境造成污染的问题，在生物基异氰酸酯作为原料之一下实现了减低对环境破坏的有益效果。
本发明为解决上述技术问题的实施方案的总体思路如下：
由生物基异氰酸酯40-50份、丁腈橡胶90-100份、聚醚多元醇10-18份、活性纳米碳酸钙30-40份、生物聚醚多元醇10-20份、硅烷偶联剂2-6份、可降解增塑剂20-30份、生物降解填料35-45份、固化剂10-15份、催化剂1-3份和消泡剂1-3份的原料制备而成无毒密封胶。生物基异氰酸酯本身的制备和应用过程不污染环境的特性得以发挥，以降低对环境的破坏。
此外，生物基异氰酸酯本身也具有可生物降解的特性，当密封圈用完需要弃置时，其埋藏在土地下可以被生物分解，以降低对环境的破坏。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
一种无毒密封胶，由以下组分的原材料制备而成：
生物基异氰酸酯50份、丁腈橡胶90份、聚醚多元醇18份、活性纳米碳酸钙30-40份、生物聚醚多元醇20份、硅烷偶联剂6份、可降解增塑剂30份、生物降解填料45份、固化剂15份、催化剂3份和消泡剂3份。
提供一种无毒密封胶的制备方法，包括以下步骤：
(S1)生物降解填料可降解增塑剂制备：首先将生物降解填料、可降解增塑剂在120℃环境下烘干至检测其水分≤0.1％，备用；
(S2)主料混合制备：在反应釜内加入生物基异氰酸酯、丁腈橡胶和聚醚多元醇以及可降解增塑剂，升温，开启搅拌，待温度升高至85℃时开始加入生物降解填料，持续升温，边搅拌边升温至120-130℃，开启抽真空，保持温度在120-130℃，真空度≤0.09Mpa开始真空脱水，脱水至检测物料水分≤0.05％时停止抽真空；
(S3)降温：开始搅拌降温，待温度降低至45-50℃时加入生物聚醚多元醇和硅烷偶联剂以外的其余原料，然后持续搅拌升温至90-95℃，抽真空并通入氮气保护恒温反应2.5-4h，反应完毕开始降温，待温度降低至40℃以下时，加入生物聚醚多元醇和硅烷偶联剂，高速搅拌0.5h使物料混合均匀；
(S4)出料包装：将混合均匀的物料出料包装。
实施例2
一种无毒密封胶，由以下组分的原材料制备而成：
生物基异氰酸酯45份、丁腈橡胶95份、聚醚多元醇14份、活性纳米碳酸钙35份、生物聚醚多元醇15份、硅烷偶联剂4份、可降解增塑剂25份、生物降解填料40份、固化剂13份、催化剂2份和消泡剂2份。
该实施例的制备方法如实施例1所示。
实施例3
一种无毒密封胶，由以下组分的原材料制备而成：
生物基异氰酸酯40份、丁腈橡胶100份、聚醚多元醇10份、活性纳米碳酸钙30份、生物聚醚多元醇10份、硅烷偶联剂2份、可降解增塑剂20份、生物降解填料35份、固化剂10份、催化剂1份和消泡剂1份。
该实施例的制备方法如实施例1所示。
实施例1-3制备的密封胶圈进行可降解测试，测试详情如下：
按照实施例1-3配方比例及方法制备出厚度为5mm，内径为10cm的密封胶圈。
对比例子为采用非生物基异氰酸酯制备而成的同样尺寸密封胶圈。
将实施例和对比例的密封胶圈分别放入同样容积的泥土中，并各加入100ml氢氯酸，放入THB测试柜用75℃和75％RH恒温测试168小时，取出观察表面状况，结果如下：
可见，使用生物基异氰酸酯有利于密封胶的生物降解。
为了提高密封胶的材料性能，在实施例1的原料中加入重量百分比为3％的贝壳粉与椰壳粉的混合粉，成为实施例4。
将实施例1和实施例4分别进行高空下坠撞击测试，使用5Kg的钢球从2米高空反复往密封胶圈下坠撞击，并记录产品出现变形的对应撞击次数。
可见，贝壳粉与椰壳粉的混合粉的加入可以提高密封胶的强度。
为了体现本产品的无毒性，将实施例1和对照例2磨成粉末，并将1g的粉末每天3次喂食给白鼠进行测试。其中，对照例2采用非生物基异氰酸酯、非生物降解填料和非生物聚醚多元醇。
可见，生物基或生物降解原料越多，毒性危害可以显著降低。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种环保密封胶及其制备方法