一种垫圈胶及其制备方法与流程

本技术涉及密封胶领域，更具体地说，它涉及一种垫圈胶及其制备方法。

背景技术：

1、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。

2、垫圈胶属于密封胶的一种，这种胶液固化之后不会释放毒气，没有挥发物，使用安全，广泛应用于新能源、军工、航空、电子、汽车、仪器、高铁等行业领域。垫圈胶在使用时，涂布于被连接件表面，固化形成的垫圈位于螺母与被连接件之间，起到保护被连接件的表面。该垫圈胶的使用与传统的垫圈相比，具有较佳的连接稳定性，同时又能起到较佳的密封效果，减少水汽与螺钉接触，避免出现螺钉腐蚀等现象。

3、目前垫圈胶主要成分是聚氨酯类、硅橡胶类等，硅橡胶类的垫圈虽然具有较好的耐高温性，但是耐磨性、弹性以及再现成型等方面比聚氨酯类的差一些，因此，通讯基站螺丝固定、摄像头螺纹固定等常使用聚氨酯类垫圈胶。

4、但是通讯基站、室外摄像头均长期处于户外，因此在使用过程中，会遇到极端天气，如低温高湿天气和高温高湿天气；由于聚氨酯容易吸湿，同时耐高温性较差，因此以上极端天气下，容易加快聚氨酯类垫圈胶的老化，进而使垫圈出现开裂、破损、等现象，从而降低垫圈对被连接的保护作用，进而从而导致螺钉发生松动，使得通讯基站、室外摄像头安装不稳定，容易出现倒塌、掉落等隐患，因此需要对垫圈胶进一步研究。

技术实现思路

1、为了获得耐低温、耐高温、耐水性等较佳垫圈胶，本技术提供一种垫圈胶及其制备方。

2、第一方面，本技术提供一种垫圈胶，由以下重量份的原料组成：

3、引发剂2.3-6％

4、聚酯丙烯酸酯预聚物1-20％

5、聚氨酯丙烯酸酯40-50％

6、色浆0.1-0.5％

7、偶联剂1-3％

8、二氧化硅3-8％

9、余量为稀释剂。

10、上述方案的原料用量范围为本技术较佳选择，其中，聚酯丙烯酸酯预聚物具有较佳的耐黄性、抗开裂、附着性好、低粘度、低收缩率、耐高温性。

11、聚氨酯丙烯酸酯该预兼有聚氨酯的柔韧性、耐磨性、抗老化性、高撕裂强度和丙烯酸酯良好的耐候性等多方面综合优点。

12、因此，本技术通过聚酯丙烯酸酯预聚物与聚氨酯丙烯酸酯复合，再通过引发剂、偶联剂、二氧化硅、稀释剂等辅助，使制得的垫圈胶兼备较佳的低收缩性、耐磨性以及弹性等力学性能，同时兼备较佳的耐低温性、耐高温性以及耐水性。因此，当本技术的垫圈胶用于通讯基站、室外摄像头的螺钉固定时，能够减少遇到极端天气后，减少出现开裂、破裂、腐坏等现象的可能性，提高垫圈胶对被连接件的保护作用，从而提高通讯基站、室外摄像头的安装稳定性和实用性。

13、本技术的极端天气，指的是低温高湿天气，低温高湿天气常见的有“冻雨”，该天气常出现在我国南方地区，特别是湖南和湖北，在该天气下，湿而寒冷；高温高湿天气常在夏季，由于聚氨酯类的垫圈胶的耐温通常100℃左右，而夏季温度部分地区高达40℃以上，再加上螺钉大多为金属，传热快，容易发热，同时，又处于高湿环境，因此，聚氨酯类的垫圈胶以上极端天气下不仅容易发生老化、同时容易吸水腐坏，从而导致垫圈胶容易破损，影响其对被连接件的保护作用，进而容易导致螺钉松动，特别是安装于深林中摄像头，当受到风力后，容易松动掉落，影响其垫圈胶的实用性。

14、因此，本技术采用聚酯丙烯酸酯预聚物与聚氨酯丙烯酸酯进行复配，综合聚酯、丙烯酸酯树脂、聚氨酯的性能，使得垫圈胶兼备较佳的力学性能，同时又具有较佳的耐高温性高湿性和耐低温高湿性，减少老化现象，减少吸水腐坏，提高垫圈胶的实用性，减少通讯基站螺丝、摄像头螺丝出现松动的可能性。

15、优选的，所述稀释剂为thfa稀释剂、iboa稀释剂、nvp稀释剂、hdda稀释剂中的一种或者多种组成。

16、thfa是四氢呋喃丙烯酸酯的简称，具有附着性佳、稀释性佳、耐化学性及耐水性佳。iboa稀释剂为丙烯酸异冰片酯具有具有活性高、沸点高、硬度高、稀释力佳、附着力强、光泽性好、刺激性低、耐水性优、固化速度快、固化后粘着性强等特性。nvp是n-乙烯基吡咯烷酮的简称，其功能是和乙烯醚或丙烯酸官能团交联在这些体系中形成一种有优良活性的稀释剂。hdda是1,6-己二醇二丙烯酸酯，具有低粘度、稀释能力强、附着力好、可改善固化膜的柔韧性等优点。

17、当本技术采用thfa稀释剂、iboa稀释剂、nvp稀释剂、hdda稀释剂中的一种或者多种组成，再与聚酯丙烯酸酯预聚物与聚氨酯丙烯酸酯复配后，起到较佳的稀释做用，同时也可以与原料体系中的不饱和键和羟基等进一步反应，使得到的垫圈胶兼备较佳的力学性能、耐高温性高湿性和耐低温高湿性。减少出现老化、低温硬化变脆等现象。同时该垫圈胶还具有较佳的耐化学腐蚀性和耐油性。

18、优选的，所述稀释剂由以下重量百分比组成：

19、thfa稀释剂20-40％

20、iboa稀释剂1-20％

21、nvp稀释剂1-20％

22、余量为hdda稀释剂。

23、以上稀释剂的用量为本技术较佳的范围，当本技术采用thfa稀释剂、iboa稀释剂、nvp稀释剂、hdda稀释剂进行复配后，其效果比采用thfa稀释剂、iboa稀释剂、nvp稀释剂、hdda稀释剂中一种或者三种复配的效果较佳。进而使制得的垫圈胶兼备较佳的力学性能、耐高温性高湿性和耐低温高湿性。减少出现老化、吸水腐坏等现象。

24、优选的，所述引发剂为光引发剂tpo-l和/或光引发剂819。

25、采用以上两种引发剂均起到较佳的引发效果，使得到的垫圈胶兼备较佳的力学性能、耐高温性高湿性和耐低温高湿性。

26、优选的，所述引发剂由重量百分比2-5％引发剂tpo-l和重量百分比0.3-1％光引发剂819。

27、当以以上重量百分比的引发剂进行复配时，起到协同作用，促进引发，同时使得到的垫圈胶兼备较佳的力学性能、耐高温性高湿性和耐低温高湿。

28、优选的，所述聚酯丙烯酸酯预聚物的官能度为3。

29、采用官能度为3的聚酯丙烯酸酯预聚物，能与聚氨酯丙烯酸酯等进一步反应，从而得到的垫圈胶具有较佳的力学性能，同时兼备较佳的耐高温性高湿性和耐低温高湿性。

30、优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯的官能度为2。

31、采用聚氨酯丙烯酸酯的官能度为2，能够与聚酯丙烯酸酯预聚物等进一步反应，得到的垫圈胶具有较佳的力学性能，同时兼备较佳的耐高温性高湿性和耐低温高湿性。

32、优选的，所述聚酯丙烯酸酯预聚物为改性聚酯丙烯酸酯预聚物，所述改性聚酯丙烯酸酯预聚物由以下重量份的原料制得：

33、聚酯丙烯酸酯预聚物25-38份

34、含氟丙烯酸酯单体1-3份。

35、通过聚酯丙烯酸酯预聚物与含氟丙烯酸酯单体共混复配，得到的改性聚酯丙烯酸酯预聚物用于垫圈胶原料体系中，使其原料体系中引入氟离子，进而提高垫圈胶的耐高温性、耐寒性以及耐水性，减少出现老化破损、吸水腐坏等可能性，提高垫圈胶的实用性。因此，当垫圈胶用于通讯基站螺丝固定或室外摄像头的螺丝固定，当遇到极端天气后，减少出现老化、吸水等可能性。

36、优选的，所述含氟丙烯酸酯类单体为全氟聚醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸(n-甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯、丙烯酸十二氟庚酯中的一种或者多种组成。

37、全氟聚醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸(n-甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯、丙烯酸十二氟庚酯均含有氟元素，均有较佳的疏水性、耐高温性和耐低温性，因此，当采用其中的一种或者多种组成的含氟丙烯酸酯单体，与聚酯丙烯酸酯预聚物复配，得到的改性聚酯丙烯酸酯预聚物用在垫圈胶的原料体系中，制得的垫圈胶兼备较佳的耐高温性高湿性和耐低温高湿性。

38、全氟聚醚甲基丙烯酸酯的分子结构式：

39、

40、优选的，所述全氟聚醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸(n-甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯、丙烯酸十二氟庚酯的重量比为(3-7)：(1-2)：1。

41、当氟聚醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸(n-甲基全氟己基磺酰胺基)乙酯、丙烯酸十二氟庚酯的重量比为(3-7)：(1-2)：1。

42、第二方面，一种垫圈胶的制备方法，由以下方法制得：

43、按照重量百分比计，称取稀释剂和引发剂搅拌混合均匀，得到混合物a；再称取聚酯丙烯酸酯预聚物、聚氨酯丙烯酸酯、色浆加入至混合物a中，搅拌均匀，得到混合物b；再称取偶联剂加入至混合物b中，搅拌均匀，得到混合物c；称取二氧化硅加入至混合物c中，搅拌均匀，得到垫圈胶。

44、优选的，所述垫圈胶的制备方法，由以下方法制得：

45、按照重量百分比计，称取稀释剂和引发剂搅拌混合均匀，搅拌时间10-20min，搅拌速率500-800r/min，得到混合物a；

46、按照重量百分比计，称取聚酯丙烯酸酯预聚物、聚氨酯丙烯酸酯、色浆加入至混合物a中，搅拌均匀，搅拌时间10-20min，搅拌速率500-800r/min，再提高搅拌速率至1000-1500r/min，进行搅拌20-30min，并确认容器底部和内壁无未溶化的树脂，得到混合物b；再称取偶联剂加入至混合物b中，搅拌均匀，搅拌时间3-5min、搅拌速率500-800r/min，得到混合物c；称取二氧化硅加入至混合物c中，搅拌均匀，搅拌时间3-5min，搅拌速度500-800r/min，再提高转速至1500-2000r/min，搅拌时间20-30min，检测，过滤，离心，包装，得到垫圈胶。

47、综上所述，本技术具有以下有益效果：

48、1、本技术采用聚酯丙烯酸酯预聚物与聚氨酯丙烯酸酯进行复配，综合聚酯、丙烯酸酯树脂、聚氨酯的性能，使得垫圈胶兼备较佳的力学性能，同时又具有较佳的耐高温性高湿性和耐低温高湿性，减少老化现象，减少吸水腐坏，提高垫圈胶的实用性，减少通讯基站螺丝、摄像头螺丝出现松动的可能性。

49、2、通过聚酯丙烯酸酯预聚物与含氟丙烯酸酯单体共混复配，得到的改性聚酯丙烯酸酯预聚物用于垫圈胶原料体系中，使其原料体系中引入氟离子，进而提高垫圈胶的耐高温性、耐寒性以及耐水性，减少出现老化破损、吸水腐坏等可能性，提高垫圈胶的实用性。因此，当垫圈胶用于通讯基站螺丝固定或室外摄像头的螺丝固定，当遇到极端天气后，减少出现老化、吸水等可能性。