一種高性能吸水膨脹橡膠的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能吸水膨脹橡膠，各組分的重量份為：橡膠100～150份，吸水樹脂30-40份，氧化鋅5-7份，硬脂酸1-2份，防老劑1.5-2.5份，芳烴油4-6份，增粘樹脂3-5份，噴霧炭黑8-12份，膨潤土25-35份，有機過氧化物1.5-2.5份，硫磺0.8-1.5份，促進劑0.8-1.8份。本發(fā)明的吸水膨脹橡膠性能穩(wěn)定，吸水樹脂與橡膠的相容性好，反復吸水后膨脹率變化小，具有加工性能好及生產(chǎn)成本低的特點，可滿足生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低廉的要求。
【專利說明】一種高性能吸水膨脹橡膠
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于橡膠【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高性能吸水膨脹橡膠。
【背景技術(shù)】
[0002]吸水膨脹橡膠(Water Swelling Rubber,簡稱WSR)是上世紀70年代末期由日本開發(fā)出的一種新型功能高分子材料。1976年日本旭電化工株式會社首次申請了吸水膨脹橡膠的發(fā)明專利。WSR是在傳統(tǒng)的彈性基體(如橡膠和熱塑性彈性體)中引入親水基團或親水組分而制成的，該產(chǎn)品吸水后可膨脹至自身質(zhì)量或體積的數(shù)倍乃至數(shù)百倍，能適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形，并產(chǎn)生較大膨脹壓力，在保持基體的彈性和強度的同時，還具有保水止水的能力。吸水膨脹橡膠作為一種新型功能性材料，自20世紀70年代問世以來，因其獨特的性能廣泛應(yīng)用于隧道、地鐵、涵洞、游泳池、地下室、兵器庫、糧倉、水下工程、海上采油、城鎮(zhèn)供水設(shè)施和民用建筑，還可用于汽車集裝箱、精密儀器及食品的防水防潮包裝等。
[0003]吸水膨脹橡膠的吸水機理如下:彈性基體主要由高聚合度碳、氫鏈節(jié)構(gòu)成，本身是疏水性物質(zhì)。當在基體中引入親水基團或親水性組分后，再與水接觸時，水分子會進入基體中，與橡膠中的親水性基團形成極強的親和力，并將橡膠中的親水性物質(zhì)溶解或溶脹，在橡膠內(nèi)外形成滲透壓差，這種壓差促進水向橡膠內(nèi)部滲透。親水性物質(zhì)不斷吸收水分，致使橡膠發(fā)生形變。當橡膠自身抗形變力和滲透壓差相等時，達到平衡，即達到靜水最大膨脹率，吸水膨脹作用保持相對穩(wěn)定。
[0004]國內(nèi)有研究學者認為吸水過程有2種形式:一種是通過毛細管吸附和擴散作用吸水；另一種是通過氫鍵使水分子與親水基團緊密結(jié)合在一起，形成結(jié)合水。實際工業(yè)應(yīng)用中，吸水膨脹橡膠在封閉條件下使用，吸水后膨脹率并不能達到靜水最大膨脹率，因此產(chǎn)生了膨脹橡膠與約束體間的接觸壓力，依靠這種接觸壓力吸水膨脹橡膠就可以密封止水。
[0005]目前，現(xiàn)有的吸水膨脹橡膠存以性能不穩(wěn)定、吸水樹脂難于在橡膠中分散以及生產(chǎn)成本高的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)工藝要求低、膨脹率穩(wěn)定且加工性能好的高性能吸水膨脹橡膠。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種高性能吸水膨脹橡膠，各組分的重量份為:
[0009]橡膠100 ~150 份，
[0010]吸水樹脂30-40份，
[0011]氧化鋅5-7份，
[0012]硬脂酸1-2份，
[0013]防老劑1.5-2.5 份，
[0014]芳烴油4-6份，[0015]增粘樹脂3-5份，
[0016]噴霧炭黑8-12份，
[0017]膨潤土25-35 份，
[0018]有機過氧化物1.5-2.5份，
[0019]硫磺0.8-1.5 份，
[0020]促進劑0.8_1.8 份。
[0021]作為本發(fā)明的改進，各組分的重量份為:
[0022]橡膠120 份，
[0023]吸水樹脂35份，
[0024]氧化鋅6份，
[0025]硬脂酸1.6份，
[0026]防老劑2.0份，
[0027]芳烴油5份，
[0028]增粘樹脂4份，
[0029]噴霧炭黑10份，
[0030]膨潤土30 份，
[0031]有機過氧化物2份，
[0032]硫磺1份，
[0033]促進劑1.5份。
[0034]作為本發(fā)明的改進，上述橡膠為氯化聚乙烯橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、天然橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠的兩種或兩種以上。
[0035]作為本發(fā)明進一步的改進，上述有機過氧化物為過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酰、二叔丁基過氧化物或2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧己烷。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0037]本發(fā)明的吸水膨脹橡膠性能穩(wěn)定，吸水樹脂與橡膠的相容性好，反復吸水后膨脹率變化小，具有加工性能好及生產(chǎn)成本低的特點，可滿足生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低廉的要求。
【具體實施方式】
[0038]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0039]實施例1
[0040]一種高性能吸水膨脹橡膠，各組分的重量份為:
[0041]橡膠(I:1的天然橡膠和順丁橡膠)120份，
[0042]吸水樹脂35份，
[0043]氧化鋅6份，
[0044]硬脂酸1.6份，
[0045]防老劑2.0份，
[0046]芳烴油5份，[0047]增粘樹脂4份，
[0048]噴霧炭黑10份，
[0049]膨潤土30 份，
[0050]有機過氧化物(過氧化二異丙苯)2份，
[0051]硫磺1份，
[0052]促進劑1.5份。
[0053]制備過程如下:
[0054]將雙輥開煉機的輥距調(diào)整到0.5mm,塑煉天然橡膠，打三角包，十次；然后將順丁橡膠和天然橡膠一起共混，打三角包，五次；再調(diào)整輥距到1mm，然后分兩次添加氧化鋅、硬脂酸、防老劑4020、噴霧炭黑、膨潤土、芳烴油和增粘樹脂；上述各種料混合好后，再添加余下成分，然后將輥距調(diào)整到0.5mm，薄通五次，然后下片。
[0055]膨脹橡膠其各項性能指標如下:
[0056]一、物理機械性能:
[0057]硬度:65-70邵氏 A，
[0058]扯斷強度:5_8mpa,
[0059]扯斷伸長率:300-700%；
[0060]二、浸泡試驗
[0061]試驗條件:80度條件下，12%氯化鈣水溶液中，4天后，
[0062]1、原始產(chǎn)品的外徑尺寸為5.5cm,內(nèi)徑尺寸為3cm實體寬度為1.2cm ;產(chǎn)品膨脹后的外徑尺寸為7.2cm,內(nèi)徑尺寸為3.8cm實體寬度為1.7cm ;即直徑方向上壁厚膨脹了 5mm ；
[0063]2、原始產(chǎn)品的尺寸為斷面直徑為5.5cm,內(nèi)孔直徑為3cm，高度為0.8cm ;產(chǎn)品膨脹后的尺寸為斷面直徑為7.2cm,內(nèi)孔直徑為3.8cm,高度為1.2cm。
[0064]實施例2
[0065]一種高性能吸水膨脹橡膠，各組分的重量份為:
[0066]橡膠(1:1的天然橡膠、三元乙丙橡膠)120份，
[0067]吸水樹脂35份，
[0068]氧化鋅6份，
[0069]硬脂酸1.6份，
[0070]防老劑2.0份，
[0071]芳烴油5份，
[0072]增粘樹脂4份，
[0073]噴霧炭黑10份，
[0074]膨潤土30 份，
[0075]有機過氧化物2份，
[0076]硫磺1份，
[0077]促進劑1.5份。
[0078]制備過程如下:
[0079]將雙輥開煉機的輥距調(diào)整到0.5mm,塑煉天然橡膠，打三角包，十次；然后將三元乙丙橡膠和天然橡膠一起共混，打三角包，五次；再調(diào)整輥距到1mm，然后分兩次添加氧化鋅、硬脂酸、防老劑4020、噴霧炭黑、膨潤土、芳烴油和增粘樹脂；上述各種料混合好后，再添加余下成分，然后將輥距調(diào)整到0.5mm，薄通五次，然后下片。
[0080]實施例3
[0081]一種高性能吸水膨脹橡膠，各組分的重量份為:
[0082]橡膠(I:1的天然橡膠和順丁橡膠)120份，
[0083]吸水樹脂35份，
[0084]氧化鋅6份，
[0085]硬脂酸1.6份，
[0086]防老劑2.0份，
[0087]芳烴油5份，
[0088]增粘樹脂4份，
[0089]噴霧炭黑10份，
[0090]膨潤土30 份，
[0091]有機過氧化物(2，5_ 二甲基-2，5_ 二叔丁基過氧己烷)2份，
[0092]硫磺1份，
[0093]促進劑1.5份。
[0094]制備過程如下:
[0095]將雙輥開煉機的輥距調(diào)整到0.5mm,塑煉天然橡膠，打三角包，十次；然后將順丁橡膠和天然橡膠一起共混，打三角包，五次；再調(diào)整輥距到1mm，然后分兩次添加氧化鋅、硬脂酸、防老劑4020、噴霧炭黑、膨潤土、芳烴油和增粘樹脂；上述各種料混合好后，再添加余下成分，然后將輥距調(diào)整到0.5mm，薄通五次，然后下片。
[0096] 申請人:聲明，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在上述實施例的基礎(chǔ)上，將上述實施例某組分的具體含量點值，與
【發(fā)明內(nèi)容】
部分的技術(shù)方案相組合，從而產(chǎn)生的新的數(shù)值范圍，也是本發(fā)明的記載范圍之一，本申請為使說明書簡明，不再羅列這些數(shù)值范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能吸水膨脹橡膠，其特征在于各組分的重量份為: 橡膠100~150份， 吸水樹脂30-40份， 氧化鋅5-7份， 硬脂酸1-2份， 防老劑1.5-2.5份， 芳烴油4-6份， 增粘樹脂3-5份， 噴霧炭黑8-12份， 膨潤土 25-35份， 有機過氧化物1.5-2.5份， 硫磺0.8-1.5份， 促進劑0.8-1.8份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高性能吸水膨脹橡膠，其特征在于各組分的重量份為: 橡膠120份， 吸水樹脂35份， 氧化鋅6份， 硬脂酸1.6份， 防老劑2.0份， 芳烴油5份， 增粘樹脂4份， 噴霧炭黑10份， 膨潤土 30份， 有機過氧化物2份， 硫磺1份， 促進劑1.5份。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高性能吸水膨脹橡膠，其特征在于:所述橡膠為氯化聚乙烯橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、天然橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠的兩種或兩種以上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高性能吸水膨脹橡膠，其特征在于:所述有機過氧化物為過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酰、二叔丁基過氧化物或2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧己燒。
【文檔編號】C08L7/00GK103589001SQ201310505058
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】王小燕 申請人:安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院