本發(fā)明涉及柔性密封材料，尤其是涉及一種耐低溫抗凍柔性密封材料及其使用方法。
背景技術(shù)：
1、柔性密封材料具有獨特的軟硬段嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)，這賦予了其制品具有優(yōu)良的綜合力學性能：優(yōu)異的機械性能、耐油、耐老化，硬度可調(diào)節(jié)的范圍大，這些優(yōu)異的綜合性能是其他很多種商品化橡膠和塑料所不具備的。在一些特殊的使用環(huán)境中對柔性密封材料提出了特殊的性能要求，如耐低溫性能、抗凍性及耐油性等。柔性密封材料的使用往往不會處于太低溫度，然而我國東北及俄羅斯等國冬季氣溫在零度甚至零下二十度左右，這就要求所制備的柔性密封材料有較好的低溫柔順性，即在較低的溫度環(huán)境下仍然能夠表現(xiàn)出柔性密封材料的高性能狀態(tài)。聚醚型聚氨酯彈性體具有較好的耐低溫性，然而其抗撕裂及抗拉伸強度較低，無法滿足某些對機械性能要求較高的應用領(lǐng)域，聚酯型聚氨酯彈性體具有較高的抗撕裂及抗拉伸強度，但是普通聚酯型聚氨酯彈性體耐低溫性能差，從而限制其在低溫環(huán)境的應用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的就是針對上述缺陷提供一種耐低溫抗凍柔性密封材料及其使用方法。
2、一種耐低溫抗凍柔性密封材料，它包括以下重量份的各組分：
3、聚醚多元醇???????????????????????????20-30份
4、異氰酸酯?????????????????????????????60-85份
5、增塑劑???????????????????????????????2-8份
6、擴鏈劑???????????????????????????????2-6份
7、催化劑???????????????????????????????1-3份
8、四氟乙醇?????????????????????????????2-6份
9、引氣劑???????????????????????????????0.8-1.2份
10、3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸十八酯??????1.2-2份
11、偶聯(lián)劑改性納米α-磷酸鋯???????????????2-4份
12、氫氧化鋁改性納米碳酸鈣???????????????1.5-3份。
13、優(yōu)選的是，它包括以下重量份的各組分：
14、聚醚多元醇???????????????????????????25份
15、異氰酸酯?????????????????????????????75份
16、增塑劑???????????????????????????????6份
17、擴鏈劑???????????????????????????????4份
18、催化劑???????????????????????????????2份
19、四氟乙醇?????????????????????????????4份
20、引氣劑???????????????????????????????1份
21、3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸十八酯??????1.8份
22、偶聯(lián)劑改性納米α-磷酸鋯???????????????3份
23、氫氧化鋁改性納米碳酸鈣???????????????2.5份。
24、優(yōu)選的是，氫氧化鋁改性納米碳酸鈣的制備方法為：將納米級碳酸鈣配成體積分數(shù)為0.5-0.8％的懸浮液，然后加入氫氧化鈉控制懸浮液的ph值在8-9之間，再滴加氯化鋁溶液攪拌，反應結(jié)束后經(jīng)離心分離，水洗、醇洗，干燥得到氫氧化鋁改性納米碳酸鈣。
25、優(yōu)選的是，偶聯(lián)劑改性納米α-磷酸鋯的制備方法為：
26、t1、將納米α-磷酸鋯粉末置于氫氧化鈉溶液中進行堿處理；
27、t2、然后將堿處理過的納米α-磷酸鋯粉末置于硫酸或鹽酸溶液中進行酸處理；
28、t3、將酸處理過的納米α-磷酸鋯粉末真空干燥，得到預處理后的納米α-磷酸鋯粉末；
29、t4、將預處理后的納米α-磷酸鋯粉末加入溶劑甲苯中，再依次將偶聯(lián)劑、對苯二酚加入，并于室溫下攪拌不少于24h，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
30、優(yōu)選的是，堿處理的具體操作為：將納米α-磷酸鋯粉末浸入質(zhì)量濃度10%-15%的氫氧化鈉溶液中攪拌4-6h，過濾后用蒸餾水洗凈干燥。
31、優(yōu)選的是，酸處理的具體操作為：將堿處理過的納米α-磷酸鋯粉末浸入質(zhì)量濃度6%-8%的硫酸溶液中，攪拌反應4-6h，過濾后用蒸餾水洗凈干燥。
32、優(yōu)選的是，納米α-磷酸鋯粉末、對苯二酚、硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100：（0.5-0.8）:（6-14）。
33、優(yōu)選的是，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中任意一種。
34、優(yōu)選的是，所述擴鏈劑為2-甲基丁二醇、4-乙基庚二醇、3－甲基己二醇中的一種或多種的混合物。
35、一種耐低溫抗凍柔性密封材料的制備方法，包括以下步驟：
36、將上述重量份的聚醚多元醇、異氰酸酯、增塑劑、擴鏈劑、催化劑、四氟乙醇、引氣劑、3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸十八酯、偶聯(lián)劑改性納米α-磷酸鋯、以及氫氧化鋁改性納米碳酸鈣混合，于60-80℃充分攪拌4-6h，再將混合料通過負壓設(shè)備進行脫泡，然后嵌入待修補的縫隙，固化成膠狀彈性體。
37、本發(fā)明的優(yōu)點在于:?耐低溫，抗凍性能好。密度小，粘接強度高，耐久性好，適用廣泛，環(huán)保無污染，機械性能好和優(yōu)良復原性。
38、α-磷酸鋯(α-zrp)是一種層狀無機物，在客體引入層間后還能保持較為穩(wěn)定的層板，而且其離子交換容量大，長徑比可控，粒子尺寸分布較窄。偶聯(lián)劑改性α-磷酸鋯是偶聯(lián)劑與納米α-磷酸鋯粉體表面發(fā)生化學偶聯(lián)反應，除范德華力、氫鍵或配位鍵相互作用外，二者之間還存在離子鍵和共價鍵。偶聯(lián)劑可以大大改善納米α-磷酸鋯粉體的分散性，提高納米α-磷酸鋯粉體的功能發(fā)揮，使得密封材料的耐水性和憎水性均能得到提高，α-磷酸鋯的加入使得密封材料的抗撕裂及抗拉伸強度都能得到顯著提升。
39、引氣劑的加入能改善密封材料拌合物的流動性和黏聚性，配合四氟乙醇用于抗凍性要求高的密封材料，能顯著提高密封材料的耐低溫抗凍性能，尤其適合使用在混凝土大壩、路面、橋面、飛機場道面等大面積易受凍的縫隙部位。
40、氫氧化鋁改性納米碳酸鈣，由于外層氫氧化鋁膜的作用阻止了電子空穴對同水、氧氣的結(jié)合,從而使密封材料的光化學性降低，提高了產(chǎn)品的耐候性，進一步提高了密封材料的耐低溫抗凍性能。
1.一種耐低溫抗凍柔性密封材料，其特征在于它包括以下重量份的各組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫抗凍柔性密封材料，其特征在于它包括以下重量份的各組分：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫抗凍柔性密封材料，其特征在于氫氧化鋁改性納米碳酸鈣的制備方法為：將納米級碳酸鈣配成體積分數(shù)為0.5-0.8％的懸浮液，然后加入氫氧化鈉控制懸浮液的ph值在8-9之間，再滴加氯化鋁溶液攪拌，反應結(jié)束后經(jīng)離心分離，水洗、醇洗，干燥得到氫氧化鋁改性納米碳酸鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫抗凍柔性密封材料，其特征在于偶聯(lián)劑改性納米α-磷酸鋯的制備方法為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐低溫抗凍柔性密封材料，其特征在于堿處理的具體操作為：將納米α-磷酸鋯粉末浸入質(zhì)量濃度10%-15%的氫氧化鈉溶液中攪拌4-6h，過濾后用蒸餾水洗凈干燥。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐低溫抗凍柔性密封材料，其特征在于酸處理的具體操作為：將堿處理過的納米α-磷酸鋯粉末浸入質(zhì)量濃度6%-8%的硫酸溶液中，攪拌反應4-6h，過濾后用蒸餾水洗凈干燥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐低溫抗凍柔性密封材料，其特征在于納米α-磷酸鋯粉末、對苯二酚、硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100：（0.5-0.8）:（6-14）。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐低溫抗凍柔性密封材料，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中任意一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫抗凍柔性密封材料，其特征在于所述擴鏈劑為2-甲基丁二醇、4-乙基庚二醇、3－甲基己二醇中的一種或多種的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐低溫抗凍柔性密封材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：