一种船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法与流程

本发明属于胶粘剂，涉及一种船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法。

背景技术：

1、随着船舶业的发展，船舶用密封材料对性能提出了新的要求，并且由于船舶长期航行于湖海等气候多变、突发事故常见的恶劣环境中，因此船舶密封部件材料至关重要。

2、船舶作为大型交通工具，使用在船上的密封材料需要有较高的耐火性能，因为一旦发生火灾，船舶的各个船舱之间的间隔板的缝隙、电缆贯穿口等缝隙，极易形成烟囱效应，成为烟火向上蔓延扩散的途径；同时阻尼性好的密封粘合剂有助于减少振动产生的噪声，提升整体结构的稳定性，从而更好地发挥其密封功能。

3、防火密封粘合剂是一类外形随着密封材料界面而改变，难以流动且有基本粘结强度的胶接材料，它是常被用以填补各种材料间隙、以起到密封作用的胶粘剂。聚硫密封粘合剂、有机硅密封粘合剂、环氧密封粘合剂和聚氨酯密封粘合剂是建筑和其他行业常用的四种密封粘合剂，这四种密封粘合剂对于密封作用发挥了很大作用，但与此同时，也存在许多难以解决的缺点：如硅酮密封粘合剂的再装饰性不良，增塑剂易于迁移；单组分聚氨酯密封粘合剂的固化速度相对比较低，会造成胶层鼓泡，形成薄弱环节和表面粘性；聚硫密封粘合剂在低温下固化较慢，固化后的材料易被压缩变形，且容易变老、变硬；橡胶密封粘合剂的气味大；而环氧密封剂冲击强度低，使用温度非常有限，老化问题比较严重。

4、硅烷改性聚醚密封粘合剂(ms密封粘合剂)由于不需要底漆，操作简单、价格适宜，已逐渐成为密封粘合剂行业的一种较好选择，但目前市面上普通的船用硅烷改性聚醚密封粘合剂虽然也具有一定的阻燃、防火性能，但使用寿命不长，无法保证长久的优良防火、阻燃性以及良好的力学强度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，该船用阻燃防火密封粘合剂具有良好的阻燃防火性、力学强度，在环境温度低于-15℃条件下具有良好的阻尼性能。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、s1、将质量比为1：40的石墨烯倒入浓度为1g/l的单十二烷基磷酸酯钾水溶液中，在25～30℃下经过2h的超声分散后真空抽滤、去离子水洗涤，将得到的固体用100℃恒温鼓风干燥箱干燥24h，再将干燥后的固体浸入质量分数为1～3％的花青素乙醇溶液中，25～30℃下超声处理1h将滤饼放在80℃恒温鼓风干燥箱中干燥15h后经球磨机以400r/min的转速研磨2h可得到改性的石墨烯纳米材料；

5、将质量比为1：1：(0.2～0.3)：1的气相二氧化硅、白云石、轻钙、改性的石墨烯纳米材料通过球磨机以300r/min的转速研磨3h，使其分散均匀得到改性补强填料；

6、s2、将植酸钠用去离子水溶解，配制成质量分数为5～10％的植酸钠溶液，将埃洛石纳米管浸泡在植酸钠溶液中，超声分散30min后水浴加热至100℃搅拌1.5h，直至溶剂完全挥发，在80℃恒温鼓风干燥箱中干燥10h后将质量比为20：(1～1.5)：1的烘干得到的固体、硬脂醇和松香经球磨机以400r/min的转速研磨4h得到改性埃洛石纳米管；

7、将质量比为(10～15)∶10∶10∶(5～10)的改性埃洛石纳米管、氢氧化铝、氢氧化镁、次磷酸铝通过球磨机以300r/min的转速研磨2h，使其分散均匀得到改性阻燃剂；

8、s3、以重量份计，将20～30份硅烷封端聚醚、20～25份改性补强填料、30～40份改性阻燃剂加入到搅拌机中，抽真空至-0.08pa以下，在100～120℃条件下开动搅拌桨搅拌混合1～2h，得到基料；

9、s4、将搅拌完成的基料在120℃环境中保温1.5h；

10、s5、向搅拌机中继续加入10～15份增塑剂、1～2份消烟剂，真空条件下继续搅拌混合1～2h，混合完成后混合物中的水分含量小于800ppm；

11、s6、温度冷却至50℃以下，向搅拌机中加入0.1～0.2份催化剂和1～4份偶联剂，真空条件下搅拌混合1～2h，待搅拌机内的物料冷却至室温，排空放料、压料灌装，制得船用阻燃防火密封粘合剂。

12、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s1中，所述气相二氧化硅为疏水型，比表面积为200。

13、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s2中，所述埃洛石纳米管的内径为50～100nm。

14、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s3中，所述硅烷封端聚醚聚合物为甲硅烷基封端的聚醚、甲氧硅基封端的聚醚中的一种。

15、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s5中，所述增塑剂包括邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二甲酯中的一种。

16、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s5中，所述消烟剂为三氧化钼、八钼酸铵、二茂铁中的一种或多种。

17、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s6中，所述偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷以及异辛基三乙氧基硅烷中的一种。

18、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s6中，所述催化剂为二乙酸二丁基锡、辛酸亚锡、炔烃双三苯基膦铂配合物中的一种。

19、本发明的有益效果：

20、(1)使用石墨烯为补强性填料保证了密封粘合剂的强度，另外使用气相二氧化硅、白云石、轻钙作为增容填料，既可以减少制作成本还可以提高产品性，同时通过对单十二烷基磷酸酯钾对石墨烯进行表面改性，从而可以大大提高其在有机材料中的分散和结合性能，避免石墨烯发生团聚现象，同时花青素可以与石墨烯形成稳定的化学键合，从而实现对石墨烯表面的有效修饰，有助于提高石墨烯与其他材料的相容性；同时石墨烯具有二维片层结构，高比表面积，使其在高分子材料中可以形成致密的物理隔绝层，起到突出的物理隔绝作用，具备一定的耐盐雾性，可以增加密封粘合剂在海水中的使用寿命。

21、(2)补强填料中使用的气相二氧化硅表面疏水，具备良好的疏水性，同时添加了轻钙作为除水剂，以此来清除密封粘合剂中填料多余的水分，并且还可以延长密封粘合剂的储存期。

22、(3)将植酸钠负载在具有层状结构的埃洛石纳米管上，可以促进高分子聚合物的成炭，使得聚合物表面形成具有支撑的炭层，增加炭层稳定性，并通过硬脂醇和松香形成改性埃洛石纳米管，提高了埃洛石纳米管的稳定性，与无机阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁、次磷酸铝共同使用，使阻燃剂具有更优异的增容作用，使得制备的密封粘合剂的阻燃性能得到增强。

技术特征：

1.一种船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述气相二氧化硅为疏水型，比表面积为200。

3.根据权利要求1所述的船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述埃洛石纳米管的内径为50～100nm。

4.根据权利要求1所述的船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤s3中，所述硅烷封端聚醚聚合物为甲硅烷基封端的聚醚、甲氧硅基封端的聚醚中的一种。

5.根据权利要求1所述的船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤s5中，所述增塑剂包括邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二甲酯中的一种。

6.根据权利要求1所述的船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤s5中，所述消烟剂为三氧化钼、八钼酸铵、二茂铁中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤s6中，所述偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷以及异辛基三乙氧基硅烷中的一种。

8.根据权利要求1所述的船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤s6中，所述催化剂为二乙酸二丁基锡、辛酸亚锡、炔烃双三苯基膦铂配合物中的一种。

技术总结本发明涉及一种船用阻燃防火密封粘合剂的制备方法，属于胶粘剂技术领域。以重量份计，包括以下组分：20～30份硅烷封端聚醚、20～25份改性补强填料、30～40份改性阻燃剂、10～15份增塑剂、1～4份偶联剂、0.1～0.2份催化剂、1～2份消烟剂，其中改性补强填料通过单十二烷基磷酸酯钾与花青素改性的石墨烯纳米材料与气相二氧化硅、白云石、轻钙混合制备的，改性阻燃剂通过植酸钠、松香、硬脂醇改性的埃洛石纳米管与氢氧化铝、氢氧化镁、次磷酸铝通过球磨得到，通过本发明制备的船用阻燃防火密封粘合剂具有优良的防火性、阻燃性、力学强度，在环境温度低于‑15℃时具有良好的阻尼性能。技术研发人员：陈栋梁受保护的技术使用者：上海火克新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11