專利名稱：用于液態(tài)密封劑的復(fù)合稠化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液態(tài)密封劑的復(fù)合稠化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
與固態(tài)密封劑相比，液態(tài)密封劑的出現(xiàn)要晚得多，品種也要少得多，但由于液態(tài)密封劑具備密封性能優(yōu)良、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，它的應(yīng)用范圍日益廣泛。液態(tài)密封劑是一種具有流動(dòng)性的密封材料，這種密封材料在使用前可以流動(dòng)，能夠較容易地填滿結(jié)合面的間隙，特別是對(duì)于形狀復(fù)雜的結(jié)合面的靜密封，液態(tài)密封材料一般都能取得較好的密封效果。但在實(shí)際使用中，有時(shí)會(huì)遇到密封面是垂直面，這時(shí)就希望無(wú)外力作用時(shí)，液態(tài)密封劑在立面上能夠保持形狀不流動(dòng)；此外在某些密封面上，任意流動(dòng)的密封劑可能會(huì)堵塞油路或其它不需要密封的孔隙，這時(shí)也希望液態(tài)密封劑不受外力時(shí)能保持形狀不流動(dòng)，但在外力作用下，它又能夠像液體那樣流動(dòng)，隨密封面的形狀而變形，并能充分填滿密封面的間隙。
稠化劑可以使液態(tài)密封材料具備上述性能。用于食品的稠化劑和用于潤(rùn)滑脂的稠化劑已有諸多報(bào)導(dǎo)，如《中國(guó)化工產(chǎn)品大全》介紹了二十多種食品用稠化劑，它們大多數(shù)是從天然植物如海洋中的藻類植物和陸地上的豆科植物中提取的。顏志光先生主編的《潤(rùn)滑材料與潤(rùn)滑技術(shù)》一書介紹了潤(rùn)滑脂用稠化劑，如皂基稠化劑、烴類稠化劑、無(wú)機(jī)稠化劑等等。人們常用無(wú)機(jī)填料如膨潤(rùn)土、氣相白碳黑等來(lái)作為液態(tài)密封材料的稠化劑，無(wú)機(jī)填料作稠化劑的優(yōu)點(diǎn)是耐高溫性能良好，但耐水性往往較差，稠化劑的耐水性差會(huì)導(dǎo)致密封材料的耐水性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫、耐水、耐有機(jī)溶劑的液態(tài)密封劑用復(fù)合稠化劑及其制備方法。
本發(fā)明提供的復(fù)合稠化劑由20～80％(重量百分含量)的聚脲和80～20％(重量百分含量)的混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂組成。
聚脲是由R1NHCONHR2NHCONHR1表示的二脲，其中R1是選自十二胺、十四胺、十六胺或十八胺的烴基，R2是選自二異氰酸酯的烴基，二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯或4，4’-二異氰酸酯二苯甲烷。
混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂是由R3COOLi和LiOOCR4COOLi表示的一元羧酸鋰皂和二元羧酸鋰皂的混合物，其中R3是選自月桂酸、十六酸、硬脂酸中的一種的長(zhǎng)鏈烴，R4是選自己二酸、辛二酸、癸二酸中的一種的長(zhǎng)鏈烴。
稠化劑中一元羧酸鋰皂與二元羧酸鋰皂的重量比為0.2～0.8∶1。
一種用于液態(tài)密封劑的復(fù)合稠化劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)聚脲的制備將十二胺、十四胺、十六胺、十八胺中的一種加入到液態(tài)有機(jī)樹脂中使其完全熔融，然后加入甲苯二異氰酸酯或4，4’-二異氰酸酯二苯甲烷，在120～160℃的溫度下攪拌反應(yīng)生成聚脲；(2)混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂的制備將月桂酸、十六酸、硬脂酸中的一種以及己二酸、辛二酸、癸二酸中的一種加入到液態(tài)有機(jī)樹脂中使其完全熔融，然后滴加氫氧化鋰水溶液，在120～160℃的溫度下攪拌反應(yīng)生成混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂；(3)將反應(yīng)產(chǎn)物聚脲與反應(yīng)產(chǎn)物混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂分別浸泡于有機(jī)溶劑中，把其中所含的有機(jī)樹脂洗去，然后過(guò)濾、干燥，按20～80％(重量百分含量)的聚脲和80～20％(重量百分含量)的混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂比例混合后粉碎。
在以上制備方法中，液態(tài)有機(jī)樹脂是作為反應(yīng)介質(zhì)，我們通常選用液態(tài)飽和醇酸樹脂或者是液態(tài)環(huán)氧樹脂，25℃下粘度為200～750厘泊。
在以上制備方法的步驟(2)中，氫氧化鋰水溶液的滴加速度為60～180滴/分鐘。
在以上制備方法的步驟(3)中，有機(jī)溶劑選自酮類、氯代烴類或酯類溶劑。
復(fù)合稠化劑適用于以有機(jī)樹脂如環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、有機(jī)硅樹脂等為基體的液態(tài)密封劑的稠化，它不僅稠化能力強(qiáng)，而且耐水、耐有機(jī)溶劑、耐高溫。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)及用途。
實(shí)施例1.
將108克十八胺加入到95克粘度為700厘泊(25℃)的液態(tài)飽和醇酸樹脂中，在80℃的溫度下加熱，使十八胺在液態(tài)飽和醇酸樹脂中完全熔融。在熔融物中加入34.8克甲苯二異氰酸酯，將溫度升高到150℃，不斷攪拌，使反應(yīng)完全(反應(yīng)產(chǎn)物A)。將45.5克硬脂酸和161.8克癸二酸加入到120克粘度為700厘泊(25℃)的液態(tài)飽和醇酸樹脂中，在150℃的溫度下加熱，使長(zhǎng)鏈脂肪酸在液態(tài)飽和醇酸樹脂中完全熔融。在700毫升蒸餾水中加入73.8克氫氧化鋰，加熱使氫氧化鋰完全溶解。將配制好的氫氧化鋰水溶液滴加至熔融了長(zhǎng)鏈脂肪酸的液態(tài)飽和醇酸樹脂中，滴加速度為90滴/分鐘，使溫度保持在150℃，并不斷攪拌。氫氧化鋰水溶液滴加完畢后，將反應(yīng)產(chǎn)物在100℃下保溫6小時(shí)干燥脫水(反應(yīng)產(chǎn)物B)。
將反應(yīng)產(chǎn)物A237克浸泡于2100毫升丙酮中，將其中所含的飽和醇酸樹脂完全溶于有機(jī)溶劑后，過(guò)濾、清洗、干燥(產(chǎn)物C)。將反應(yīng)產(chǎn)物B367克浸泡于3300毫升丙酮中，將其中所含的飽和醇酸樹脂完全溶于有機(jī)溶劑后，過(guò)濾、清洗、干燥(產(chǎn)物D)。取80克產(chǎn)物C與20克產(chǎn)物D混合后，加入到500克液態(tài)聚脂樹脂中，液態(tài)聚脂樹脂的粘度為500～600厘泊(20℃)，攪拌均勻后在三輥研磨機(jī)上研磨，所得產(chǎn)物的稠化能力、耐水性能與耐熱性能列于表1。
實(shí)施例2.
將74.1克十二胺加入到73克粘度為700厘泊(25℃)的液態(tài)飽和醇酸樹脂中，在60℃的溫度下加熱，使十二胺在液態(tài)飽和醇酸樹脂中完全熔融。在熔融物中加入49.9克4，4’-二異氰酸酯二苯甲烷，將溫度升高到150℃，不斷攪拌，使反應(yīng)完全(反應(yīng)產(chǎn)物A)。在700毫升蒸餾水中加入73.8克氫氧化鋰，加熱使氫氧化鋰完全溶解。將32克月桂酸和116.9克己二酸加入到99克粘度為700厘泊(25℃)的液態(tài)飽和醇酸樹脂中，在160℃的溫度下加熱，使長(zhǎng)鏈脂肪酸在液態(tài)飽和醇酸樹脂中完全熔融。將配制好的氫氧化鋰水溶液滴加至熔融了長(zhǎng)鏈脂肪酸的液態(tài)飽和醇酸樹脂中，滴加速度為120滴/分鐘，使溫度保持在160℃，并不斷攪拌。氫氧化鋰水溶液滴加完畢后，將反應(yīng)產(chǎn)物在110℃下保溫4小時(shí)干燥脫水(反應(yīng)產(chǎn)物B)。
將反應(yīng)產(chǎn)物A182克浸泡于1600毫升丙酮中，將其中所含的飽和醇酸樹脂完全溶于有機(jī)溶劑后，過(guò)濾、清洗、干燥(產(chǎn)物C)。將反應(yīng)產(chǎn)物B290克浸泡于2900毫升丙酮中，將其中所含的飽和醇酸樹脂完全溶于有機(jī)溶劑后，過(guò)濾、清洗、干燥(產(chǎn)物D)。取20克產(chǎn)物C與80克產(chǎn)物D混合后，加入到500克液態(tài)聚脂樹脂中，液態(tài)聚脂樹脂的粘度為500～600厘泊(20℃)，攪拌均勻后在三輥研磨機(jī)上研磨，所得產(chǎn)物的稠化能力與耐水性能列于表1。
實(shí)施例3.
為了比較稠化劑的稠化能力、耐水性能與耐熱性能，將100克氣相白碳黑作為稠化劑添加到500克粘度為500～600厘泊(20℃)的液態(tài)聚脂樹脂中，攪拌均勻后在三輥研磨機(jī)上研磨，所得產(chǎn)物的稠化能力、耐水性能與耐熱性能列于表1。
表1.幾種稠化劑的性能

注①密封劑軟化點(diǎn)測(cè)試按照GB4507-84進(jìn)行。
②密封劑耐水性能測(cè)試將密封劑在70℃水中放置24小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種用于液態(tài)密封劑的復(fù)合稠化劑，其特征在于稠化劑由20～80％(重量百分含量)的聚脲和80～20％(重量百分含量)的混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂組成；聚脲是由R1NHCONHR2NHCONHR1表示的二脲，其中R1是選自十二胺、十四胺、十六胺或十八胺的烴基，R2是選自二異氰酸酯的烴基，二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯或4，4’-二異氰酸酯二苯甲烷；混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂是由R3COOLi和LiOOCR4COOLi表示的一元羧酸鋰皂和二元羧酸鋰皂的混合物，其中R3是選自月桂酸、十六酸、硬脂酸中的一種的長(zhǎng)鏈烴，R4是選自己二酸、辛二酸、癸二酸中的一種的長(zhǎng)鏈烴。
2.如權(quán)利要求1所述的稠化劑，其特征在于一元羧酸鋰皂與二元羧酸鋰皂的重量比為0.2～0.8∶1。
3.一種用于液態(tài)密封劑的復(fù)合稠化劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)聚脲的制備將十二胺、十四胺、十六胺、十八胺中的一種加入到液態(tài)有機(jī)樹脂中使其完全熔融，然后加入甲苯二異氰酸酯或4，4’-二異氰酸酯二苯甲烷，在120～160℃的溫度下攪拌反應(yīng)生成聚脲；(2)混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂的制備將月桂酸、十六酸、硬脂酸中的一種以及己二酸、辛二酸、癸二酸中的一種加入到液態(tài)有機(jī)樹脂中使其完全熔融，然后滴加氫氧化鋰水溶液，在120～160℃的溫度下攪拌反應(yīng)生成混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂；(3)將反應(yīng)產(chǎn)物聚脲與反應(yīng)產(chǎn)物混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂分別浸泡于有機(jī)溶劑中，把其中所含的有機(jī)樹脂洗去，然后過(guò)濾、干燥，按20～80％(重量百分含量)的聚脲和80～20％(重量百分含量)的混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂比例混合后粉碎。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于液態(tài)有機(jī)樹脂選自液態(tài)飽和醇酸樹脂或者是液態(tài)環(huán)氧樹脂，25℃下粘度為200～750厘泊。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于氫氧化鋰水溶液的滴加速度為60～180滴/分鐘。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于有機(jī)溶劑選自酮類、氯代烴類或酯類溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于液態(tài)密封劑的復(fù)合稠化劑及其制備方法。稠化劑由20～80％(重量百分含量)的聚脲和80～20％(重量百分含量)的混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂組成。復(fù)合稠化劑的制備方法包括聚脲的制備、混合長(zhǎng)鏈脂肪酸鋰皂的制備以及混合等步驟。本發(fā)明的復(fù)合稠化劑適用于以有機(jī)樹脂如環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、有機(jī)硅樹脂等為基體的液態(tài)密封劑的稠化，該稠化劑稠化能力強(qiáng)，耐高溫，耐水及有機(jī)溶劑。
文檔編號(hào)C09K3/10GK1590497SQ03157660
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者胡麗天, 張永勝, 陳建敏, 方學(xué)敬 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所