一種遇水膨脹橡膠配方的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橡膠材料領(lǐng)域，尤其涉及一種遇水膨脹橡膠配方。
【背景技術(shù)】
[0002]遇水膨脹材料主要用于隧道、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、民用建筑等行業(yè)。遇水膨脹材料被譽(yù)為“有魔力的防水材料”、“超級密封材料”。目前，市場上使用的遇水膨脹材料大致有2種，一種是采用SAP吸水樹脂作為吸水膨脹材料，另一種采用膨潤土作為吸水膨脹材料。采用SAP吸水樹脂作為吸水膨脹材料所制的產(chǎn)品遇水后其膨脹系數(shù)雖然較高(一般有200-500%)，但SAP吸水樹脂遇水后會從橡膠材料中滲透(脫離)出來，不具備反復(fù)吸水、反復(fù)膨脹密封的功能；另一種采用膨潤土作為吸水膨脹材料遇水后不會從橡膠材料中滲透出來，但其膨脹率較低(一般在150%以下)。而且這兩種膨脹材料制得的遇水膨脹材料的扯斷強(qiáng)度和彈性都不好，大大的影響了遇水膨脹產(chǎn)品在水密封行業(yè)的運(yùn)用和效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種新型的遇水膨脹橡膠配方，該配方選用天然橡膠作為基體，利用KS聚氨酯預(yù)聚體和膨潤土作為吸水膨脹材料，同時選用氯丁橡膠配合天然橡膠制成以水止水的吸水膨脹橡膠，提高了吸水膨脹橡膠的吸水性、膨脹性。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:以生膠100份為質(zhì)量基礎(chǔ)，加入其他的吸水材料、增塑劑、防老劑、硫化劑等配方。其中:
生膠采用天然膠WF和氯丁橡膠，天然膠WF雜質(zhì)含量低，彈性好，強(qiáng)度高；氯丁橡膠含有具有極性功能，有較好的相容性，且與吸水材料有相互作用的功能，能夠增加吸水膨脹效果O
[0005]吸水材料采用KS聚氨酯預(yù)聚體和納基膨潤土，KS聚氨酯預(yù)聚體本身具有很好的彈性和強(qiáng)度，且遇水侵泡后不會析出，材料壽命長，配合納基膨潤土和氯丁橡膠后可以很好的提高其遇水膨脹率。
[0006]增塑劑，油的使用對強(qiáng)度和彈性度影響較大，但適當(dāng)?shù)氖褂每梢栽黾踊鞜捁に囆?，環(huán)烷油對于強(qiáng)度伸長影響小，耐老化好，所以本發(fā)明選用。
[0007]防老劑，考慮到產(chǎn)品的龜裂和使用壽命的因素，選用了物理防老劑和化學(xué)防老劑協(xié)同使用。
[0008]硫化劑，考慮到硫化時形成的交聯(lián)鍵與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系按下列順序遞減:離子鍵>多硫鍵 > 雙硫鍵 > 單硫鍵 > 碳-碳鍵，由于傳統(tǒng)硫化體系可以較多的形成多硫鍵使拉伸強(qiáng)度大為提高而且易于購買，所以我們選擇硫黃+促進(jìn)劑的傳統(tǒng)硫化體系，即硫磺S+促進(jìn)劑M+促進(jìn)劑DM。
[0009]具體為，本發(fā)明配方質(zhì)量配比為:
生膠100份；KS聚氨酯預(yù)聚體100~150份；
納基膨潤土100份；
環(huán)烷油20份；
石蠟1.5份；
防老劑D1~1.5份；
硫磺S1.5份；
促進(jìn)劑M0.4-0.5份；
促進(jìn)劑DM0.8-1.0份；
氧化鋅5份；
氧化鎂1~1.5份；
硬脂酸SA2-3份；
乙二醇8~12份。
[0010]優(yōu)選地，所述生膠包括:
天然膠WF60-75份；
氯丁橡膠CRl2125~40份；優(yōu)選地，本配方的質(zhì)量配比為:
生膠100份；
KS聚氨酯預(yù)聚體100份；
納基膨潤土100份；
環(huán)烷油20份；
石蠟1.5份；
防老劑DI份；
硫磺S1.5份；
促進(jìn)劑M0.4份；
促進(jìn)劑DM0.8份；
氧化鋅5份；
氧化鎂1.5份；
硬脂酸SA2份；
乙二醇8份。
[0011]為增加色度，本配方質(zhì)量配比還包括:鐵紅1.5份。
材料性能數(shù)據(jù):
1.硬度(邵氏硬度A)，50；
2.拉伸強(qiáng)度，最小5Mpa；
3.扯斷伸長率，350%；
4.膨脹倍率(條件:蒸餾水)200-500%。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明選用天然膠WF作為基體，利用KS聚氨酯預(yù)聚體+納基膨潤土作為吸水膨脹材料，KS聚氨酯預(yù)聚體具有反復(fù)吸水的功能，制品的使用壽命大大提高，使用范圍大大增大。本發(fā)明是運(yùn)用KS聚氨酯預(yù)聚體作為主體吸水膨脹材料，同時采用氯丁橡膠+納基膨潤土協(xié)助其KS聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行吸水膨脹，具有獨(dú)特止水效果:一方面具有橡膠制品的彈性和延伸性，可以起彈性密封作用；另一方面具有遇水膨脹、以水止水的作用，是一種具有雙重止水作用的功能性材料的配方。
[0013]
【具體實(shí)施方式】
[0014]下列非限制實(shí)施例用于說明本發(fā)明:
實(shí)施例1
天然膠WF75g ；
氯丁橡膠 CR12125g;
KS聚氨醋預(yù)聚體150g ；
納基膨潤土10g ；
氧化鋅5g ；
氧化鎂Ig ;
硬脂酸SA3g ；
防老劑D1.5g ;
石錯1.5g ；
促進(jìn)劑M0.5g；
促進(jìn)劑DM1.0g ；
硫磺S1.5g ；
乙二醇8.0g ；
環(huán)燒油20g ；選用如上配方制成的遇水膨脹橡膠，經(jīng)遇水試驗(yàn)測得膨脹率為230%。
[0015]遇水前:橡膠長15.5mm，寬 12.88mm，厚 2.4mm。
[0016]遇水浸泡時間至2014.12.27下午19:40開始至2014.12.29上午8:30結(jié)束。
[0017]浸泡后的橡膠變化為長20.2mm，寬16.6mm，厚3.3mm，實(shí)測膨脹率為230%。
[0018]實(shí)施例2:
天然膠WF65g ；
氯丁橡膠 CR12135g ；
KS聚氨醋預(yù)聚體10g ；
納基膨潤土10g ；
氧化鋅5g ；
氧化鎂1.5g ;
硬脂酸SA3g ；
防老劑D1.5g ;
石錯1.5g ；
促進(jìn)劑M0.5g；
促進(jìn)劑DM1.0g ；
硫磺S1.5g ；
乙二醇12g ；環(huán)燒油20g ；
選用如上配方制成的遇水膨脹橡膠，經(jīng)遇水試驗(yàn)測得膨脹率為280%。
[0019]遇水前:橡膠長14.11mm，寬 12.6mm，厚 2.35_。
[0020]遇水浸泡時間至2014.12.29下午16:00開始至2014.12.31上午10:30結(jié)束。
[0021]浸泡后的橡膠變化為長17.17mm，寬18.60mm，厚3.5mm，實(shí)測膨脹率為280%。
[0022]實(shí)施例3:
天然膠WF60g ；
氯丁橡膠 CRl2140g ；
KS聚氨醋預(yù)聚體10g ；
納基膨潤土10g ；
氧化鋅5g ；
氧化鎂1.5g ;
硬脂酸SA2g ；
防老劑Dl.0g ；
石錯1.5g ；
促進(jìn)劑M0.4g ；
促進(jìn)劑DM0.8g ；
硫磺S1.5g ；
乙二醇8g ；
環(huán)燒油20g ；
選用如上配方制成的遇水膨脹橡膠，經(jīng)遇水試驗(yàn)測得膨脹率為380%。
[0023]遇水前:橡膠長12.1Omm,寬 10.6mm,厚 2.00_。
[0024]遇水浸泡時間至2015.01.01上午10:00開始至2015.01.04上午10:00結(jié)束。
[0025]浸泡后的橡膠變化為長18.10mm，寬20.60mm，厚3.5mm，實(shí)測膨脹率380%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種遇水膨脹橡膠配方，其特征在于，配方質(zhì)量配比為:生膠100份；KS聚氨酯預(yù)聚體100~150份；納基膨潤土100份；環(huán)烷油20份；石蠟1.5份；防老劑D1~1.5份；硫磺S1.5份；促進(jìn)劑M0.4-0.5份；促進(jìn)劑DM0.8-1.0份；氧化鋅5份；氧化鎂1~1.5份；硬脂酸SA2-3份；乙二醇8~12份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遇水膨脹橡膠配方，其特征在于，所述生膠包括:天然膠WF60-75份；氯丁橡膠CRl2125~40份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的遇水膨脹橡膠配方，其特征在于，配方質(zhì)量配比為:生膠100份；KS聚氨酯預(yù)聚體100份；納基膨潤土100份；環(huán)烷油20份；石蠟1.5份；防老劑DI份；硫磺S1.5份；促進(jìn)劑M0.4份；促進(jìn)劑DM0.8份；氧化鋅5份；氧化鎂1.5份；硬脂酸SA2份；乙二醇8份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項(xiàng)所述的遇水膨脹橡膠配方，其特征在于，配方質(zhì)量配比還包括:鐵紅1.5份。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種遇水膨脹橡膠配方，屬于橡膠材料領(lǐng)域，其組成為：生膠、KS聚氨酯預(yù)聚體、納基膨潤土、環(huán)烷油、石蠟、防老劑D、硫磺S、促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑DM、氧化鋅、氧化鎂、硬脂酸SA、乙二醇；本發(fā)明是運(yùn)用KS聚氨酯預(yù)聚體作為主體吸水膨脹材料，同時采用氯丁橡膠+納基膨潤土協(xié)助其KS聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行吸水膨脹，具有獨(dú)特止水效果：一方面具有橡膠制品的彈性和延伸性，可以起彈性密封作用；另一方面具有遇水膨脹、以水止水的作用，是一種具有雙重止水作用的功能性材料的配方，制得的制品的使用壽命大大提高，使用范圍大大增大。
【IPC分類】C08L11-00, C08K13-02, C08K3-22, C08K3-06, C08L91-06, C08K5-01, C08K5-09, C08L75-04, C08L7-00, C08K3-34
【公開號】CN104672524
【申請?zhí)枴緾N201510053336
【發(fā)明人】嚴(yán)林, 侯艮利, 岳清, 嚴(yán)航嘉
【申請人】四川佳世特橡膠有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月3日