密封胶组合物、密封胶及其制备方法和应用与流程
本发明涉及密封胶领域,具体地,涉及一种密封胶组合物、密封胶及其制备方法和应用。
背景技术:
1、膜分离技术广泛应用于海水淡化、饮用水净化、水质改善、油水分离、废水处理以及化工分离、纯化及浓缩等领域。在诸多工业生产过程中涉及有机溶剂的使用,高效地实现有机溶剂的回收再利用至关重要。耐溶剂膜分离技术为上述问题的解决提供了一种潜在的方案。良好的密封是膜元件长期稳定运行的前提。
2、环氧树脂密封胶是一种具有优良机械性能且操作工艺简单的密封材料,广泛应用于各类密封场景。该类密封胶粘接力强,拉伸强度大,同时具有耐候性和耐腐蚀性,能实现大多数界面之间的粘合。从分子结构来看,环氧树脂中化学交联以及苯环共轭等形成的有效交联位点多,化学性质稳定,可满足耐溶剂纳滤膜元件密封要求。然而,大量的交联位点往往引起环氧树脂失去韧性,造成密封失效的问题,在使用多官能度固化剂或两官能度芳香族固化剂的情况下,密封胶脆性大,易翘曲破坏膜片,导致膜元件失效;在使用两官能度脂肪族固化剂的情况下,密封胶交联密度低,耐溶剂性差,不能满足耐溶剂膜元件的长期稳定性要求。如何在维持大量有效交联位点的前提下赋予环氧树脂柔韧性,是其中的关键问题。
3、提高环氧密封胶柔韧性的方法主要有三种:一是添加具有微纳结构的无机填料,在环氧基体中产生滑移从而达到增韧效果。问题在于,随着无机填料的增加,环氧密封胶基体机械性能降低严重,超过一定用量易出现粉化问题。二是添加小分子有机增塑剂,如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯以及邻苯二甲酸二异癸酯等,利用其与环氧密封胶基体良好的相容性,达到均匀分散,减弱分子链间作用力,从而达到增韧效果。问题在于,此类增韧剂易在密封胶基体中析出,导致增韧失效。三是添加大分子聚合物,如聚氨酯、聚酯以及液体丁腈橡胶等,其机理与小分子酯类增韧剂相似,该类增韧剂也避免不了析出失效的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服环氧密封胶的韧性差,耐溶剂性差、易析出失效的问题,提供一种密封胶组合物、密封胶及其制备方法和应用,该密封胶组合物的固化体系由聚醚胺和酚酞衍生物组成,聚醚胺提供柔性链段,酚酞衍生物同时含有氨基和羟基反应位点以及苯环和内酯,氨基和羟基提供化学交联点,内酯基团减弱苯环的共轭作用,防止刚度过大。因此,本发明组合物所制成的密封胶具有较高的韧性,同时具有较好的耐溶剂性,满足耐溶剂膜元件封装的需求。
2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种密封胶组合物,其中,所述密封胶组合物包含独立地存在的组分a和组分b;
3、所述组分a中包含环氧树脂;
4、所述组分b中包含聚醚胺、至少一种式i所示的酚酞衍生物、全硫化粉末丁腈橡胶、可选地抗氧剂、可选地偶联剂、可选地触变剂和稀释剂;
5、其中,所述聚醚胺的数均分子量为200-3000g/mol;
6、
7、其中,r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12中各自独立地为h、氨基、甲基或乙基,r1-r12中的数量大于等于2。
8、本发明第二方面提供一种制备密封胶的方法,其中,所述方法包括:将密封胶组合物中的组分a与组分b混合,经脱泡、固化后,得到密封胶;
9、其中,所述密封胶组合物为上述密封胶组合物。
10、本发明第三方面提供一种由上述方法制成的密封胶。
11、本发明第四方面提供一种上述密封胶在膜元件密封中的应用。
12、通过上述技术方案,本发明提供的密封胶组合物、密封胶及其制备方法和应用具有以下有益效果。
13、本发明中,密封胶组合物中包含聚醚胺、酚酞衍生物和全硫化粉末丁腈橡胶,聚醚胺能提供柔性链段,酚酞衍生物同时含有氨基和羟基反应位点以及苯环和内酯,氨基和羟基提供化学交联点,内酯基团减弱苯环的共轭作用,防止刚度过大。因此,本发明组合物所制成的密封胶具有较高的韧性,同时具有较好的耐溶剂性,满足耐溶剂膜元件封装的需求;进一步地,组合物中的全硫化粉末丁腈橡胶能提高密封胶的韧性,且能避免析出失效的问题。
1.一种密封胶组合物,其特征在于,所述密封胶组合物包含独立地存在的组分a和组分b;
2.根据权利要求1所述的密封胶组合物,其中,式i中,r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12中各自独立地为h、氨基或甲基,r1-r12中氨基的数量为2,r1-r12中甲基的数量小于等于4;
3.根据权利要求1或2所述的密封胶组合物,其中,所述聚醚胺的数均分子量为400-2000g/mol;
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的密封胶组合物,其中,所述聚醚胺为45-85重量份,所述酚酞衍生物为1-10重量份,所述全硫化粉末丁腈橡胶为5-50重量份,所述抗氧剂为0-2重量份,所述偶联剂为0-7重量份,所述触变剂为0-30重量份,所述稀释剂为8-25重量份;
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的密封胶组合物,其中,所述组分a中还包含消泡剂;
6.一种制备密封胶的方法,其特征在于,所述方法包括:将密封胶组合物中的组分a与组分b混合,经脱泡、固化后,得到密封胶;
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述脱泡的条件为:脱泡的时间为5-20min,真空度为-0.05mpa至-0.5mpa;
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,所述方法包括以下步骤:
9.一种由权利要求6-8中任意一项所述的方法制成的密封胶。
10.一种权利要求1-5和9中任意一项所述的密封胶在膜元件密封中的应用。
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