本发明属于橡胶技术领域，具体涉及一种密封胶带及其制备方法和应用，尤其涉及一种强度高清除性好耐的高温真空袋密封胶带及其制备方法和应用。
背景技术：
先进飞机和导弹、火箭、风力发电叶片等广泛采用树脂基复合材料。复合材料的成型目前较多地采用热压罐成型工艺制备，在部件的固化成型过程中需要进行真空袋密封，即真空袋成型工艺。由于真空袋成型工艺具有灵活、简便、高效等特点，从而被各大主机厂、风力发电装配中心等广泛的应用。在风机叶片和飞机部件的制造过程中，真空袋与模具之间需在抽真空的同时进行密封，这就需要密封性能良好的胶带来进行密封。高性能复合材料的树脂基体为环氧树脂、双马来酰亚胺、氰酸脂等，固化温度较高，在树脂预浸料成型过程中需要不断的保温保压，这就对气密封作用的密封胶带的性能提出更为苛刻的要求。
cn104861895a公开了一种耐高温低粘性真空袋密封胶带，其采用丁基橡胶、溴化丁基橡胶为基体材料，聚异丁烯为增粘剂，碳酸钙、高岭土、滑石粉为填料，将其他等助剂经搅拌混合、挤出成型。提及的密封胶带主要采用的是溴化丁基橡胶，强度较低，出罐后与工装的接触面的清除性无法得到保证，且适用温趋有限，能够匹配的热压成型工艺有限。
cn101402764a公开了一种风航室温真空密封胶带及其生产方法，其采用丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、聚异丁烯、碳酸钙、201溴化羟甲基叔辛基酚醛树脂等为主要基质，制备了真空密封胶带。提及的密封胶带采用氯磺化聚乙烯作为高活性橡胶基体，影响密封胶的弹性、耐高温性能及气密性。
因此，制备一种具有强度高、清除性好、耐高温、气密性好的胶带显得尤为必要。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种密封胶带及其制备方法和应用。所述密封胶带主要目的是解决现有市场高温胶带的耐温性不稳定，高温下有残胶、强度低、粘性差的问题。最高耐温可达230℃，脱模后无残留胶，胶带可整体从相应的工装上进行剥离。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种密封胶带，所述密封胶带的制备原料按重量份数计包括如下组分：
在本发明中，本发明采用一定配比的天然橡胶和溴化丁基橡胶组合的形式作为密封胶带的基体胶，从而赋予密封胶带常温下自身强度高的特点，克服了胶带在后期出罐清除性不好的缺点，同时配方中采用了均匀剂改善极性橡胶和非极性橡胶基体胶的界面相容性，提高物料混炼的均匀度，避免胶带在挤出过程中出现的尺寸不稳定、胶带出热压罐后与工装接触的表面出现密密麻麻的气泡等问题。且本发明所述各组分相互配合，从而进一步提高胶带的耐温性和稳定性，解决高温下有残胶、强度低、粘性差的问题，使得最高耐温达230℃以上，脱模后无残留胶，胶带可整体从相应的工装上进行剥离。
在本发明中，所述天然橡胶含量为5-30份，例如可以是5份、7份、10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份等。
在本发明中，所述溴化丁基橡胶含量为70-95份，例如可以是70份、72份、75份、76份、78份、80份、82份、84份、86份、88份、90份、92份、93份、95份等。
在本发明中，所述均匀剂含量为1-3份，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份等。
在本发明中，所述聚异丁烯含量为20-50份，例如可以是20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份、42份、44份、46份、48份、50份等。
在本发明中，所述增粘树脂含量为2-4份，例如可以是2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份、4份等。
在本发明中，所述活性剂含量为0.5-5份，例如可以是0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等。
在本发明中，所述增塑剂含量为2-5份，例如可以是2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、4份、4.5份、5份等。
在本发明中，所述填充剂含量为100-150份，例如可以是100份、105份、110份、115份、120份、125份、130份、135份、140份、145份、150份等。
在本发明中，所述硫化促进剂含量为0.1-2份，例如可以是0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份等。
在本发明中，所述硫化助剂含量为2-6份，例如可以是2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份等。
优选地，所述天然橡胶选自天然橡胶10#、天然橡胶20#或天然橡胶scr5中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述溴化丁基橡胶选自溴化丁基橡胶2030和/或溴化丁基橡胶2255。
优选地，所述均匀剂为均匀剂rh-150。
在本发明中，针对极性胶溴化丁基橡胶和非极性天然橡胶混合采用了由脂肪烃、芳香烃、环烷烃、石油树脂等不同极性的低分子树脂组成的rh150，其多组分特性提供从极性到非极性的多种基团以适应极性不同的胶种。
优选地，所述聚异丁烯的重均分子量为2200-2400g/mol，例如可以是2200g/mol、2220g/mol、2240g/mol、2260g/mol、2280g/mol、2300g/mol、2320g/mol、2340g/mol、2360g/mol、2380g/mol、2400g/mol等。
优选地，所述增粘树脂为丁基苯酚和乙炔的缩合物。
在本发明中，所述丁基苯酚和乙炔的缩合物为市售产品，包括但不限于koresin树脂、138#增粘树脂等。
优选地，所述活性剂为氧化锌和硬脂酸的组合。
在本发明中，采用氧化锌和硬脂酸的组合作为活性剂的原因是：二者相互配合，可以形成硬脂酸锌的有机物，从而进一步提高整体反应活性。
优选地，所述氧化锌和硬脂酸的质量比为(1-3):(0.5-2)；
其中，“1-3”例如可以是1、1.5、2、2.5、3等；
其中，“0.5-2”例如可以是0.5、0.8、1、1.2、1.5、2。
优选地，所述增塑剂为橡胶油、石蜡油、环烷油或邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述填充剂为改性纳米碳酸钙、滑石粉、硫酸钡或重质碳酸钙中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述改性纳米碳酸钙为经硬脂酸改性处理过的纳米碳酸钙粉体。
在本发明中，硬脂酸和碳酸钙两者通过化学键结合在一起，能进一步增加粘合力，这使得聚合物链更牢固，聚合物的热稳定提高，且采用硬脂酸改性之后的纳米碳酸钙填充在密封胶的有机体中，能够很好的分散，它降低了粒子与粒子之间的相互作用以及聚合物之间的粘附性。
优选地，所述硫化促进剂为秋兰母类促进剂和噻唑类促进剂的组合。
在本发明中，采用秋兰母类促进剂和噻唑类促进剂复配的使用形式原因是：避免单一促进剂对体系配方的影响，综合超速级和快速级促进剂对胶料整体硫化时间快慢的影响。
优选地，所述秋兰母类促进剂和噻唑类促进剂的质量比为(1-5):(3-8)；
其中，“1-5”例如可以是1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5等；
其中，“3-8”例如可以是3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8等。
优选地，所述秋兰母类促进剂为促进剂tmtd。
优选地，所述噻唑类促进剂为促进剂dm。
优选地，所述硫化助剂为硫磺和硫化树脂的组合。
在本发明中，硫化体系采用的是；硫磺+硫化树脂的复配硫化助剂，硫黄在活性剂的作用下与含双键的天然橡胶优先反应形成骨架材料，硫化树脂与溴化丁基橡胶结合生产键能较高的碳碳双键，从而保证胶带整体的耐温性。
优选地，所述硫磺和硫化树脂的质量比为(0.1-0.4):(1-2)；
其中，“0.1-0.4”例如可以是0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4等；
其中，“1-2”例如可以是1、1.2、1.4、1.6、1.8、2等。
优选地，所述硫化树脂为酚醛树脂，优选为酚醛树脂2402和/或sp1045。
优选地，所述密封胶带的制备原料中还包括消泡剂和/或色粉。
优选地，所述消泡剂的添加量为5-8份，例如可以是5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份等。
优选地，所述消泡剂选自b-422、氧化钙型消泡剂或油脂氧化钙型消泡剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述色粉的添加量为0.1-0.3份，例如可以是0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份等。
优选地，所述色粉选自柠檬黄和/或酞青绿。
优选地，所述密封胶带的制备原料按重量份数计包括如下组分：
在本发明中，氧化锌的含量为1-2.5份，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.1份、2.3份、2.5份等。
在本发明中，硬脂酸的含量为0.5-2份，例如可以是0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份等。
在本发明中，秋兰母类促进剂的含量为0.1-0.5份，例如可以是0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份、0.5份等。
在本发明中，噻唑类促进剂的含量为0.3-0.8份，例如可以是0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份等。
在本发明中，硫磺的含量为0.2-0.8份，例如可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份等。
在本发明中，硫化树脂的含量为2-4份，例如可以是2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份、4份等。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的密封胶带的制备方法，所述密封胶带的制备方法包括以下步骤：
(1)密炼母胶：按配方量将天然橡胶和溴化丁基橡胶进行塑炼，得到胶料后，再与增粘树脂、活性剂、增塑剂、部分的填充剂和部分的聚异丁烯混合，进行混炼、排胶和醒胶，得到母炼胶；
(2)捏合：将步骤(1)得到的母炼胶和剩余组分进行混合，进行混炼、排胶和醒胶，得到半成品胶块；
(3)挤出成型：将步骤(2)得到的半成品胶块送入橡胶挤出机挤出成型，得到所述密封胶带。
本发明采用密炼+捏合的两段法制备一种强度高清除性好耐高温真空袋密封胶带，制备方法简单，在稳定工艺的条件下，使极性胶和非极性胶形成均相混合体系，从而发挥出密封胶带材料优异的综合性能，赋予该密封胶带较好的耐高温、耐油、高粘性。
优选地，步骤(1)所述塑炼在ll0密炼机炼机中进行。
优选地，步骤(1)加料顺序为：向得到胶料中依次加入硬脂酸、增粘树脂、氧化锌、均匀剂、增塑剂、部分的填充剂和部分的聚异丁烯。
优选地，步骤(1)所述部分的填充剂占所述填充剂总质量的1/5～3/5，例如可以是1/5、3/10、2/5、1/2、3/5等。
优选地，步骤(1)所述部分的聚异丁烯占所述聚异丁烯总质量的1/5～3/5，例如可以是1/5、3/10、2/5、1/2、3/5等。
优选地，步骤(1)所述混炼的温度为20-120℃，例如可以是20℃、40℃、60℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃等，所述混炼的时间为25-35min，例如可以是25min、26min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min、35min等。
优选地，步骤(1)所述醒胶的温度为20-25℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃等，所述醒胶的时间为8-24h，例如可以是8h、9h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h等。
优选地，步骤(2)所述混炼的温度为80-105℃，例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃等，所述混炼的时间为10-15min，例如可以是10min、11min、12min、13min、14min、15min等。
优选地，步骤(2)所述醒胶的温度为20-25℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃等，所述醒胶的时间为8-24h，例如可以是8h、9h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h等。
优选地，步骤(3)所述挤出成型后，还需依次进行皮带输送、收卷机收卷及裁刀裁切，得到所述密封胶带。
优选地，步骤(3)所述挤出成型后，还需依次进行皮带输送、收卷机收卷及裁刀裁切，得到所述密封胶带。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的密封胶带在制备耐高温真空袋中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用一定配比的天然橡胶和溴化丁基橡胶组合的形式作为密封胶带的基体胶，从而赋予密封胶带常温下自身强度高的特点，克服了胶带在后期出罐清除性不好的缺点；
(2)本发明采用了均匀剂改善极性橡胶和非极性橡胶基体胶的界面相容性，提高物料混炼的均匀度，避免胶带在挤出过程中出现的尺寸不稳定、胶带出热压罐后与工装接触的表面出现密密麻麻的气泡等问题；
(3)本发明所述密封胶带具有优异的综合性能，该密封胶带较好的耐高温、耐油、高粘性、230℃条件下优异的气密性以及同时脱离制作模具是不会有残胶滞留在模具上等特性。该密封胶带可广泛的应用在风机叶片和飞机等部件的成型生产中。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种密封胶带，所述密封胶带的制备原料按重量份数计包括如下组分：
本实施例所述密封胶带的制备方法具有包括以下步骤：
(1)采用通用橡胶加工设备，在ll0密炼机炼机里加入配比好的70份溴化丁基橡胶以及30份天然橡胶进行塑炼，塑炼好的胶料依次加入1.5份硬脂酸、2份增粘树脂、1份氧化锌、1.5份均匀剂rh-150、2份增塑剂橡胶油2280、部分处理过的40份纳米碳酸钙，8份聚异丁烯，混炼温度达到120℃进行排胶，混合均匀后即为母炼胶，之后进行醒胶放置24h；
(2)醒胶结束后，在捏合机中加入上述打好的母炼胶，然后依次加入剩下的60份纳米碳酸钙及剩余的16份聚异丁烯，5份消泡剂，0.3份促进剂dm，0.5份促进剂tmtd，2份硫化树脂，0.5份硫磺，0.2份色粉，混炼温度达到105℃，混合均匀后螺杆挤出排料，经过24h的醒胶，即为半成品胶块；
(3)将半成品胶块送入橡胶挤出机挤出成型，经过皮带输送、收卷机收卷、裁刀裁切制得成品。
实施例2
本实施例提供一种密封胶带，所述密封胶带的制备原料按重量份数计包括如下组分：
本实施例所述密封胶带的制备方法具有包括以下步骤：
(1)采用通用橡胶加工设备，在ll0密炼机炼机里加入配比好的80份溴化丁基橡胶以及20份天然橡胶进行塑炼，塑炼好的胶料依次加入1.3份硬脂酸、2份增粘树脂、0.8份氧化锌、1.5份均匀剂rh-150、2份增塑剂环烷油、部分处理过的30份纳米碳酸钙，10份聚异丁烯，混炼温度达到120℃进行排胶，混合均匀后即为母炼胶，之后进行醒胶放置24h；
(2)醒胶结束后，在捏合机中加入上述打好的母炼胶，然后依次加入剩下的90份纳米碳酸钙及剩余的12份聚异丁烯，6份消泡剂，0.5份促进剂dm，0.5份促进剂tmtd，2.5份硫化树脂，0.3份硫磺，0.2份色粉，混炼过程控制温度为100℃，混炼温度达到105℃，混合均匀后螺杆挤出排料，经过24h的醒胶，即为半成品胶块；
(3)将半成品胶块送入橡胶挤出机挤出成型，经过皮带输送、收卷机收卷、裁刀裁切制得成品。
实施例3
本实施例提供一种密封胶带，所述密封胶带的制备原料按重量份数计包括如下组分：
本实施例所述密封胶带的制备方法具有包括以下步骤：
(1)采用通用橡胶加工设备，在ll0密炼机炼机里加入配比好的90份溴化丁基橡胶以及10份天然橡胶进行塑炼，塑炼好的胶料依次加入1份硬脂酸、2.5份增粘树脂、1.2份氧化锌、1.5份均匀剂rh-150、3份增塑剂橡胶油2280、部分处理过的40份纳米碳酸钙，10份聚异丁烯，混炼温度达到120℃进行排胶，混合均匀后即为母炼胶，之后进行醒胶放置24小时。
(2)醒胶结束后，在捏合机中加入上述打好的母炼胶，然后依次加入剩下的80份纳米碳酸钙及剩余的15份聚异丁烯，5份消泡剂，0.3份促进剂dm，0.5份促进剂tmtd，3份硫化树脂，0.3份硫磺，0.2份色粉，混炼过程控制温度为100℃，混炼温度达到105℃，混合均匀后螺杆挤出排料，经过24小时的醒胶，即为半成品胶块。
(3)将半成品胶块送入橡胶挤出机挤出成型，经过皮带输送、收卷机收卷、裁刀裁切制得成品。
实施例4
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，将均匀剂rh-150替换为等质量的rh-100，其他组分含量及制备方法同实施例1。
实施例5
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，将增粘树脂koresin替换为等质量的增粘树脂rj-551，其他组分含量及制备方法同实施例1。
实施例6
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，不添加氧化锌，硬脂酸含量增至2.5份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
实施例7
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，不添加硬脂酸，氧化锌含量增至2.5份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
实施例8
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，将改性纳米碳酸钙替换为等质量的纳米碳酸钙，其他组分含量及制备方法同实施例1。
实施例9
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，将改性纳米碳酸钙替换为等质量的滑石粉，其他组分含量及制备方法同实施例1。
实施例10
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，不添加促进剂tmtd含量，促进剂dm含量增至0.8份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
实施例11
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，不添加促进剂dm含量，促进剂tmtd含量增至0.8份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
实施例12
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，不添加硫磺，硫化树脂含量增至2.5份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
实施例13
本实施例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，不添加硫化树脂，硫磺含量增至2.5份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，不添加天然橡胶，溴化丁基橡胶含量增至100份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
对比例2
本对比例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，不添加溴化丁基橡胶，天然橡胶含量增至100份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
对比例3
本对比例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，天然橡胶含量增至50份，溴化丁基橡胶含量减至50份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
对比例4
本对比例提供一种密封胶带，与实施例1的区别仅在于，不添加均匀剂，所述橡胶油2280含量增至3.5份，其他组分含量及制备方法同实施例1。
性能测试
分别测试上述实施例1-13和对比例1-4提供的密封胶带的各项性能，具体测试方法如下所示：
采用如下工艺进行耐高温胶带气密性真空值测试：制作600mm×600mm真空袋，袋内放wf330/wf300n透气毡4层，抽至真空度0.098mpa，放入热压罐内施加0.6mpa外压，在200℃保温6h后关闭真空开关，测量5min内真空泄露值。分别记录升温过程中的真空度，保温过程的真空度以及冷却过程或冷却后的真空度。冷却后的可清除性根据hb5481的测定方法，条件为200℃×3h。
具体测试结果如下表1所示：
表1
由表1测试数据可知，本发明所述密封胶带在升温过程中最高真空度可达到-100kpa，200℃恒温过程真空可达到-85kpa以上，冷却过程或冷却后真空度可达到-80kpa以上，冷却后可清除率在90％以上。这说明本发明所述密封胶带具有优异的综合性能，该密封胶带较好的耐高温、耐油、高粘性、230℃条件下优异的气密性以及同时脱离制作模具是不会有残胶滞留在模具上等特性。该密封胶带可广泛的应用在风机叶片和飞机等部件的成型生产中。
由实施例1和实施例4的对比可知，选择rh-150作为均匀剂能进一步改善极性橡胶和非极性橡胶基体胶的界面相容性，提高物料混炼的均匀度。由实施例1和实施例5的对比可知，选择丁基苯酚和乙炔的缩合物作为增粘树脂，可以更好地和其他组分相互配合，从而进一步提高胶带的耐温性和稳定性。
由实施例1和实施例6、7的对比可知，采用氧化锌和硬脂酸的组合作为活性剂的原因是：二者相互配合，可以形成硬脂酸锌的有机物，进一步提高整体反应活性，从而保证冷却过程或冷却后真空度的提升。
由实施例1和实施例8、9的对比可知，硬脂酸和碳酸钙两者通过化学键结合在一起，能进一步增加粘合力，这使得聚合物链更牢固，从而进一步提高胶带的耐温性和稳定性。
由实施例1和实施例10、11的对比可知，采用秋兰母类促进剂和噻唑类促进剂复配的使用形式原因是：避免单一促进剂对体系配方的影响，综合超速级和快速级促进剂对胶料整体硫化时间快慢的影响。
由实施例1和实施例12、13的对比可知，在本发明中，硫化体系采用的是；硫磺+硫化树脂的复配硫化助剂，硫黄在活性剂的作用下与含双键的天然橡胶优先反应形成骨架材料，硫化树脂与溴化丁基橡胶结合生产键能较高的碳碳双键，从而保证胶带整体的耐温性。
由实施例1和对比例1-3的对比可知，本发明采用一定配比的天然橡胶和溴化丁基橡胶组合的形式作为密封胶带的基体胶，从而赋予密封胶带常温下自身强度高的特点，克服了胶带在后期出罐清除性不好的缺点。由实施例1和对比例4的对比可知，配方中采用了均匀剂改善极性橡胶和非极性橡胶基体胶的界面相容性，提高物料混炼的均匀度，避免胶带在挤出过程中出现的尺寸不稳定、胶带出热压罐后与工装接触的表面出现密密麻麻的气泡等问题。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明所述密封胶带及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。