CN113773562A - 一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，采用丁腈橡胶、和三元乙丙橡胶作为橡胶主体材料，其中添加了膨润土和偶联处理后的补强剂，用于止水材料不仅优异的吸水性能、耐腐蚀等特点，本发明的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料添加了吸水性树脂、防老剂、氧化锌、软化剂、促进剂、膨胀剂，与丁腈橡胶、三元乙丙橡胶能有效融合，还具有高弹性和防霉效果，具有极好的膨胀性能而且还具有膨胀后整体不散且富有弹性、无溶出物、抗老化、无毒无味的性能，且具有良好的抗撕裂能力、耐低温性能可塑性和反复浸水膨胀性的性能，适用温度范围广，制备方法简单、价格低廉。

Description

一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体地，涉及一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料。

背景技术

遇水膨胀橡胶是以水深性聚氨酯预聚体、丙烯酸钠高分析吸水性树脂等吸水材料与天然橡胶、氯丁橡胶等合成橡胶制得的遇水膨胀性防水橡胶。橡胶止水材料按工艺可分为制品型(PZ)和腻子型(PN)，按其在静态蒸馏水中的体积膨胀率，制品型的有：150％～250％，250％～400％，400～600％，≥600％等几类；腻子型的有：≥150％，≥200％，≥300％等几种。

近几年来，随着科学技术的不断发展，相关行业对橡胶止水材料的技术要求越来越高，不仅要求止水带的安装性能，还要求产品具有抗撕裂能力、耐低温性能、长期耐腐蚀等性能，然而现有的橡胶止水材料还满足不了现阶段的要求。

发明内容

发明目的：为了克服上述不足，本发明的目的在于提供一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，不仅具有优异的吸水性能、耐腐蚀等特点，还具有高弹性和防霉效果，具有极好的膨胀性能而且还具有膨胀后整体不散且富有弹性、无溶出物、抗老化、无毒无味的性能，适用温度范围广，制备方法简单、价格低廉具有良好的抗撕裂能力、耐低温性能可塑性和反复浸水膨胀性的性能。

本发明所采用的技术方案：本发明提供了一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，由以下重量份数的原料制备而成：

进一步地，所述吸水性树脂为聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯磺酸钠或聚烯丙基磺酸钠中的一种。

进一步地，所述补强剂是采用硅烷偶联剂Si-69经过偶联处理的，所述补强剂的组成包括碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，所述补强剂中碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料按照重量份组成比例为4:1。

进一步地，所述软化剂为环烷油；所述硫化剂为硫磺粉。

进一步地，所述促进剂包括但不限于促进剂CBS、促进剂DM、促进剂NOBS、促进剂NA-22中的两种或两种以上的组合。

进一步地，所述防老剂包括但不限于防老剂RD、防老剂MB、防老剂ZMMBI、防老剂NBC中的一种或一种以上的组合。

进一步地，所述膨胀剂为膨胀剂Y；所述防霉剂为2-吡啶硫醇-1-氧化锌。

进一步地，所述丁腈橡胶中结合丙烯腈的含量为30-45％。

一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照配方重量份备料，将丁腈橡胶加入密炼机中混炼，缓缓加入部分的补强剂和膨润土后，然后依次加入一半的软化剂、防老剂混炼；密炼机转速60rpm，混炼时间5-10min，排胶温度145～155℃，出片、冷却，制备得到丁腈橡胶母炼胶；

S2：将S1得到的丁腈橡胶母炼胶，投入密炼机中混炼1min，再将三元乙丙橡胶、剩余的补强剂、氧化锌、剩余的软化剂和防霉剂投入密炼机中继续混炼3～5min，排胶温度150-155℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后备用；

S3：将S2中得到的一段混炼胶、膨胀剂、硫化剂和促进剂投入密炼机中，混炼3-5min，然后加入吸水性树脂，继续混炼3-5min，排胶温度150-155℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，停放8小时后，即为本发明的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料采用丁腈橡胶、和三元乙丙橡胶作为橡胶主体材料，其中添加了膨润土和偶联处理后的补强剂，用于止水材料不仅具有优异的吸水性能、耐腐蚀等特点，本发明的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料添加了吸水性树脂、防老剂、氧化锌、软化剂、促进剂、膨胀剂，与丁腈橡胶、三元乙丙橡胶能有效融合，还具有高弹性和防霉效果，具有极好的膨胀性能而且还具有膨胀后整体不散且富有弹性、无溶出物、抗老化、无毒无味的性能，适用温度范围广，制备方法简单、价格低廉；(2)本发明中偶联处理后的补强剂，采用碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，使得具有良好的抗撕裂能力、耐低温性能可塑性和反复浸水膨胀性的性能。

具体实施方式

下面将通过几个具体实施例，进一步阐明本发明，这些实施例只是为了说明问题，并不是一种限制。

实施例1：

一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，由以下重量份数的原料制备而成：

所述吸水性树脂为聚苯乙烯磺酸钠；所述软化剂为环烷油；所述硫化剂为硫磺粉；所述促进剂为促进剂CBS和促进剂DM；所述防老剂为防老剂RD和防老剂MB；所述膨胀剂为膨胀剂Y；所述防霉剂为2-吡啶硫醇-1-氧化锌；所述丁腈橡胶中结合丙烯腈的含量为30-45％。

所述补强剂是采用硅烷偶联剂Si-69经过偶联处理的，所述补强剂的组成包括碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，所述补强剂中碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料按照重量份组成比例为4:1。

上述腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照配方重量份备料，将丁腈橡胶加入密炼机中混炼，缓缓加入部分的补强剂和膨润土后，然后依次加入一半的软化剂、防老剂混炼；密炼机转速60rpm，混炼时间6min，排胶温度155℃，出片、冷却，制备得到丁腈橡胶母炼胶；

S2：将S1得到的丁腈橡胶母炼胶，投入密炼机中混炼1min，再将三元乙丙橡胶、剩余的补强剂、氧化锌、剩余的软化剂和防霉剂投入密炼机中继续混炼5min，排胶温度150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后备用；

S3：将S2中得到的一段混炼胶、膨胀剂、硫化剂和促进剂投入密炼机中，混炼3min，然后加入吸水性树脂，继续混炼5min，排胶温度155℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，停放8小时后，即为本发明的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料。

实施例2：

一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，由以下重量份数的原料制备而成：

所述吸水性树脂为聚烯丙基磺酸钠；所述软化剂为环烷油；所述硫化剂为硫磺粉；所述促进剂为促进剂DM和促进剂NOBS；所述防老剂为防老剂MB和防老剂ZMMBI；所述膨胀剂为膨胀剂Y；所述防霉剂为2-吡啶硫醇-1-氧化锌；所述丁腈橡胶中结合丙烯腈的含量为30-45％。

所述补强剂是采用硅烷偶联剂Si-69经过偶联处理的，所述补强剂的组成包括碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，所述补强剂中碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料按照重量份组成比例为4:1。

上述腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照配方重量份备料，将丁腈橡胶加入密炼机中混炼，缓缓加入部分的补强剂和膨润土后，然后依次加入一半的软化剂、防老剂混炼；密炼机转速60rpm，混炼时间10min，排胶温度145℃，出片、冷却，制备得到丁腈橡胶母炼胶；

S2：将S1得到的丁腈橡胶母炼胶，投入密炼机中混炼1min，再将三元乙丙橡胶、剩余的补强剂、氧化锌、剩余的软化剂和防霉剂投入密炼机中继续混炼4min，排胶温度150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后备用；

S3：将S2中得到的一段混炼胶、膨胀剂、硫化剂和促进剂投入密炼机中，混炼4min，然后加入吸水性树脂，继续混炼4min，排胶温度150℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，停放8小时后，即为本发明的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料。

实施例3：

一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，由以下重量份数的原料制备而成：

所述吸水性树脂为聚烯丙基磺酸钠；所述软化剂为环烷油；所述硫化剂为硫磺粉；所述促进剂为促进剂DM和促进剂NA-22；所述防老剂为防老剂MB和防老剂NBC中；所述膨胀剂为膨胀剂Y；所述防霉剂为2-吡啶硫醇-1-氧化锌；所述丁腈橡胶中结合丙烯腈的含量为30-45％。

所述补强剂是采用硅烷偶联剂Si-69经过偶联处理的，所述补强剂的组成包括碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，所述补强剂中碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料按照重量份组成比例为4:1。

上述腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照配方重量份备料，将丁腈橡胶加入密炼机中混炼，缓缓加入部分的补强剂和膨润土后，然后依次加入一半的软化剂、防老剂混炼；密炼机转速60rpm，混炼时间8min，排胶温度150℃，出片、冷却，制备得到丁腈橡胶母炼胶；

S2：将S1得到的丁腈橡胶母炼胶，投入密炼机中混炼1min，再将三元乙丙橡胶、剩余的补强剂、氧化锌、剩余的软化剂和防霉剂投入密炼机中继续混炼3min，排胶温度155℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后备用；

S3：将S2中得到的一段混炼胶、膨胀剂、硫化剂和促进剂投入密炼机中，混炼5min，然后加入吸水性树脂，继续混炼3min，排胶温度150℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，停放8小时后，即为本发明的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料。

对比例1

一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，由以下重量份数的原料制备而成：

所述吸水性树脂为聚烯丙基磺酸钠；所述软化剂为环烷油；所述硫化剂为硫磺粉；所述促进剂为促进剂DM和促进剂NA-22；所述防老剂为防老剂MB和防老剂NBC中；所述膨胀剂为膨胀剂Y；所述防霉剂为2-吡啶硫醇-1-氧化锌；所述丁腈橡胶中结合丙烯腈的含量为30-45％。所述补强剂是碳黑N550和N330。

上述腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照配方重量份备料，将丁腈橡胶加入密炼机中混炼，缓缓加入部分的补强剂和膨润土后，然后依次加入一半的软化剂、防老剂混炼；密炼机转速60rpm，混炼时间8min，排胶温度150℃，出片、冷却，制备得到丁腈橡胶母炼胶；

S2：将S1得到的丁腈橡胶母炼胶，投入密炼机中混炼1min，再将三元乙丙橡胶、剩余的补强剂、氧化锌、剩余的软化剂和防霉剂投入密炼机中继续混炼3min，排胶温度155℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后备用；

S3：将S2中得到的一段混炼胶、膨胀剂、硫化剂和促进剂投入密炼机中，混炼5min，然后加入吸水性树脂，继续混炼3min，排胶温度150℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，停放8小时后，即为本发明的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料。

对比例2

一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，由以下重量份数的原料制备而成：

所述吸水性树脂为聚烯丙基磺酸钠；所述软化剂为环烷油；所述硫化剂为硫磺粉；所述促进剂为促进剂DM和促进剂NOBS；所述防老剂为防老剂MB和防老剂ZMMBI；所述膨胀剂为膨胀剂Y；所述防霉剂为2-吡啶硫醇-1-氧化锌；所述丁腈橡胶中结合丙烯腈的含量为30-45％。

所述补强剂是采用硅烷偶联剂Si-69经过偶联处理的，所述补强剂的组成包括碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，所述补强剂中碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料按照重量份组成比例为4:1。

上述腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料的制备方法，包括以下步骤：按照配方重量份备料，将所有组分混合后，加入密炼机中混炼，密炼机转速60rpm，混炼时间15-20min，排胶温度155℃，出片、冷却，停放16小时后，即得到腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料。

性能对比：检测标准参考行业标准GB-T18173.3-2002；将上述实施例1-3及对比例1-2的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料制备成20mm*30mm规格的进行测试，性能测试结果见表1所示。

表1.实施例1-6及对比例1-2的性能测试结果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，其特征在于：由以下重量份数的原料制备而成：

丁腈橡胶 125~140份，

三元乙丙橡胶 60~75份，

膨润土 45-65份，

吸水性树脂 55~80份，

补强剂 45~80份，

氧化锌 10~20份，

软化剂 50~70份，

硫化剂 3~5份，

防老剂 2~5份，

促进剂 2~6份，

膨胀剂 3~6份，

防霉剂 2~4份。

2.根据权利要求1所述的一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，其特征在于：所述吸水性树脂为聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯磺酸钠或聚烯丙基磺酸钠中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，其特征在于：所述补强剂是采用硅烷偶联剂Si-69经过偶联处理的，所述补强剂的组成包括碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，所述补强剂中碳黑、碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料按照重量份组成比例为4:1。

4.根据权利要求1所述的一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，其特征在于：所述软化剂为环烷油；所述硫化剂为硫磺粉。

5.根据权利要求1所述的一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，其特征在于：所述促进剂包括但不限于促进剂CBS、促进剂DM、促进剂NOBS、促进剂NA-22中的两种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，其特征在于：所述防老剂包括但不限于防老剂RD、防老剂MB、防老剂ZMMBI、防老剂NBC中的一种或一种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，其特征在于：所述膨胀剂为膨胀剂Y；所述防霉剂为2-吡啶硫醇-1-氧化锌。

8.根据权利要求1所述的一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料，其特征在于：所述丁腈橡胶中结合丙烯腈的含量为30-45%。

9.一种如权利要求1-8所述的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：按照配方重量份备料，将丁腈橡胶加入密炼机中混炼，缓缓加入部分的补强剂和膨润土后，然后依次加入一半的软化剂、防老剂混炼；密炼机转速60rpm，混炼时间5-10min，排胶温度145~155℃，出片、冷却，制备得到丁腈橡胶母炼胶；

S2：将S1得到的丁腈橡胶母炼胶，投入密炼机中，混炼1min，再将三元乙丙橡胶、剩余的补强剂、氧化锌、剩余的软化剂和防霉剂投入密炼机中继续混炼3~5min，排胶温度150-155℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后备用；

S3：将S2中得到的一段混炼胶、膨胀剂、硫化剂和促进剂投入密炼机中，混炼3-5min，然后加入吸水性树脂，继续混炼3-5min，排胶温度150-155℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，停放8小时后，即为本发明的腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料。