本發(fā)明專利技術(shù)公開一種耐高熱的遇水膨脹防水橡膠密封材料及其制備方法，含有以下重量份的原料組成：丁基橡膠60?70份，ABS高膠粉10?20份，膨潤土?碳酸鈣微球10?16份，云母粉1?2份，氧化鋅1?5份，N?苯基?β?萘胺1?5份，熱穩(wěn)定劑2?3份，交聯(lián)劑1?5份。本發(fā)明專利技術(shù)制備的耐高熱的遇水膨脹防水橡膠密封材料其遇水膨脹功能使用范圍寬，在25℃至160℃的高溫條件下均可使用，在保證良好的膨脹防水密封性能的同時具有良好的強(qiáng)度。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種耐高熱的遇水膨脹防水橡膠密封材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
吸水膨脹橡膠(Water Swelling Rubber，簡稱WSR)是上世紀(jì)70 年代末期由日本開發(fā)出的新型功能高分子材料。它吸水后可膨脹至自身重量或體積的數(shù)倍乃至數(shù)百倍，遇水時，能吸水發(fā)生體積膨脹并產(chǎn)生較大的膨脹壓力，在保持橡膠特有的彈性和強(qiáng)度的同時，還具有保持水的能力。吸水膨脹的特性使該材料在有效體積膨脹范圍內(nèi)可以起止水作用，與傳統(tǒng)的受壓封縫材料相比，既具備常規(guī)止水材料的密封作用，又可以在建筑縫變形時有效填充縫隙，起到以水止水的作用。在堵漏工程方面吸水膨脹橡膠已逐漸取代了傳統(tǒng)的水泥灌漿、鉀鈉水玻璃灌漿和環(huán)氧樹脂堵漏等做法，它已成功應(yīng)用于工程變形縫、施工縫、各種管道接頭、水壩等處的密封止水，并被防水界譽(yù)為“超級密封材料”和“雙保險止水材料”。目前生產(chǎn)遇水膨脹橡膠密封材料卻面臨一些問題，例如張玉紅、何培新等研究了CPE/P(AA-AM)吸水膨脹彈性體的溫度影響，當(dāng)溫度大于30℃時，遇水膨脹橡膠的吸水率隨溫度的上升而降低，當(dāng)溫度接近70℃時，幾乎不吸水膨脹。另外中國專利CN1452686A公開了一種遇水膨脹橡膠材料，利用其制作遇水膨脹隔離器，雖然膨脹率達(dá)到要求，但是隨著溫度升高其強(qiáng)度和硬度大幅度下降，不能實現(xiàn)封隔承壓要求，其耐高溫性能差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種耐高熱的遇水膨脹防水橡膠密封材料及其制備方法。本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種耐高熱的遇水膨脹防水橡膠密封材料，由以下重量份的原料組成：丁基橡膠60-70份，ABS高膠粉10-20份，膨潤土-碳酸鈣微球10-16份，云母粉1-2份，氧化鋅1-5份，N-苯基-β-萘胺1-5份，熱穩(wěn)定劑2-3份，交聯(lián)劑1-5份；所述的熱穩(wěn)定劑是由重量比為6-7:1-2的亞磷酸雙酚A 酯和二鹽基亞磷酸鉛混合組成；所述的膨潤土-碳酸鈣微球是由下述重量份的原料組成的：氯化鈣50-60份，碳酸鈉50-60份，十二烷基硫酸鈉5-12份，聚丙烯酰胺5-12份。具體步驟如下：（1）膨潤土-碳酸鈣微球的制備：①、配制氯化鈣溶液、碳酸鈉溶液、十二烷基硫酸鈉水溶液以及聚丙烯酰胺水溶液，其中氯化鈣和碳酸鈣溶液為相同濃度，其摩爾濃度在0.1-0.3mol/L之間，十二烷基硫酸鈉水溶液的摩爾濃度在10-20mmol/L之間，聚丙烯酰胺水溶液的質(zhì)量百分比濃度在1%-3%之間；②、將膨潤土加入到適量去離子水中，攪拌均勻，邊攪拌邊加入聚丙烯酰胺水溶液，30-40℃下攪拌均勻；③、在配制好的氯化鈣溶液中，加入十二烷基硫酸鈉水溶液以及步驟②得到的混合溶液，在15-20℃溫度下超聲攪拌0.5-2小時，再加入碳酸鈉溶液繼續(xù)攪拌2-4小時，反應(yīng)結(jié)束后離心得到沉淀物，用去離子水洗滌，干燥得到膨潤土-碳酸鈣微球，其中，氯化鈣溶液、碳酸鈉溶液、十二烷基硫酸鈉水溶液和聚丙烯酰胺水溶液的體積比為10：10：（1-3）：（1-3）；（2）煉膠：①、將ABS高膠粉、云母粉、熱穩(wěn)定劑投入到密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，充分混合均勻后，加熱到100-110℃，保溫1-2小時，冷卻至常溫，400-500轉(zhuǎn)/分分散5-10分鐘，常溫下混煉15-40min；②、接著加入丁基橡膠、氧化鋅、N-苯基-β-萘胺以及步驟（1）得到的膨潤土-碳酸鈣微球填料投入到密煉機(jī)中繼續(xù)混煉，混煉溫度控制在100-110℃，混煉時間3-8分鐘，得到混煉膠，混煉膠出料后送入開煉機(jī)進(jìn)行散熱；（3）濾膠：將散熱后的混煉膠下條后送入濾膠機(jī)濾膠，濾網(wǎng)為80-100目，得到母膠；（4）捏合：①、將混煉膠投入到捏合機(jī)中，控制捏合室溫度在70-80℃，捏合15-30分鐘；②、將捏合機(jī)的室溫控制在70-80℃，投入交聯(lián)劑繼續(xù)捏合共混20-30分鐘；將捏合后的混料經(jīng)捏合機(jī)下部的螺桿排料裝置過濾，排料。本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點：（1）負(fù)載聚丙烯酰胺的膨潤土與氯化鈣溶液中鈣離子形成絡(luò)合離子，再與碳酸鈉溶液中的碳酸根離子反應(yīng)生成膨潤土-碳酸鈣微球，提高吸水組分與橡膠基體的相容性，制備的防水橡膠密封材料具有優(yōu)異的吸水膨脹密封性能，同時具有較高的穩(wěn)定性；（2）本專利技術(shù)制備的耐高熱的遇水膨脹防水橡膠密封材料其遇水膨脹功能使用范圍寬，在25℃至160℃的高溫條件下均可使用，在保證良好的膨脹防水密封性能的同時具有良好的強(qiáng)度。具體實施方式通過實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。實施例1稱取：丁基橡膠100公斤，ABS高膠粉8公斤，膨潤土-碳酸鈣微球16公斤，，氧化鋅3公斤，N-苯基-β-萘胺3公斤，云母粉2公斤，熱穩(wěn)定劑3公斤，交聯(lián)劑2公斤；所述的熱穩(wěn)定劑是由重量比為6:1的亞磷酸雙酚A 酯和二鹽基亞磷酸鉛混合組成；其中所述的膨潤土-碳酸鈣微球是由下述重量份的原料組成的：氯化鈣50份，碳酸鈉50份，十二烷基硫酸鈉6份，聚丙烯酰胺6份。具體步驟如下：（1）膨潤土-碳酸鈣微球的制備：①、配制氯化鈣溶液、碳酸鈉溶液、十二烷基硫酸鈉水溶液以及聚丙烯酰胺水溶液，其中氯化鈣和碳酸鈣溶液為相同濃度，其摩爾濃度在0.2mol/L之間，十二烷基硫酸鈉水溶液的摩爾濃度在15mmol/L之間，聚丙烯酰胺水溶液的質(zhì)量百分比濃度在2%之間；②、將膨潤土加入到適量去離子水中，攪拌均勻，邊攪拌邊加入聚丙烯酰胺水溶液，35℃下攪拌均勻；③、在配制好的氯化鈣溶液中，加入十二烷基硫酸鈉水溶液以及步驟②得到的混合溶液，在20℃溫度下超聲攪拌1.5小時，再加入碳酸鈉溶液繼續(xù)攪拌3小時，反應(yīng)結(jié)束后離心得到沉淀物，用去離子水洗滌，干燥得到膨潤土-碳酸鈣微球，其中，氯化鈣溶液、碳酸鈉溶液、十二烷基硫酸鈉水溶液和聚丙烯酰胺水溶液的體積比為10：10：2：2；（2）煉膠：①、將ABS高膠粉、云母粉、熱穩(wěn)定劑投入到密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，充分混合均勻后，加熱到100℃，保溫1.5小時，冷卻至常溫，400轉(zhuǎn)/分分散10分鐘，常溫下混煉30min；②、接著加入丁基橡膠、氧化鋅、N-苯基-β-萘胺以及步驟（1）得到的膨潤土-碳酸鈣微球填料投入到密煉機(jī)中繼續(xù)混煉，混煉溫度控制在110℃，混煉時間6分鐘，得到混煉膠，混煉膠出料后送入開煉機(jī)進(jìn)行散熱；（3）濾膠：將散熱后的混煉膠下條后送入濾膠機(jī)濾膠，濾網(wǎng)為80目，得到母膠；（4）捏合：①、將混煉膠投入到捏合機(jī)中，控制捏合室溫度在75℃，捏合20分鐘；②、將捏合機(jī)的室溫控制在75℃，投入交聯(lián)劑繼續(xù)捏合共混20分鐘；將捏合后的混料經(jīng)捏合機(jī)下部的螺桿排料裝置過濾，排料。經(jīng)測試：拉伸強(qiáng)度18.2MPa ；拉斷伸長率614% ；強(qiáng)度83度；吸水膨脹率402%。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種耐高熱的遇水膨脹防水橡膠密封材料，其特征在于，含有以下重量份的原料組成：丁基橡膠60?70份，ABS高膠粉10?20份，膨潤土?碳酸鈣微球10?16份，云母粉1?2份，氧化鋅1?5份，N?苯基?β?萘胺1?5份，熱穩(wěn)定劑2?3份，交聯(lián)劑1?5份；所述的熱穩(wěn)定劑是由重量比為6?7:1?2的亞磷酸雙酚A?酯和二鹽基亞磷酸鉛混合組成；所述的膨潤土?碳酸鈣微球是由下述重量份的原料組成的：氯化鈣50?60份，碳酸鈉50?60份，十二烷基硫酸鈉5?12份，聚丙烯酰胺5?12份。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種耐高熱的遇水膨脹防水橡膠密封材料，其特征在于，含有以下重量份的原料組成：丁基橡膠60-70份，ABS高膠粉10-20份，膨潤土-碳酸鈣微球10-16份，云母粉1-2份，氧化鋅1-5份，N-苯基-β-萘胺1-5份，熱穩(wěn)定劑2-3份，交聯(lián)劑1-5份；所述的熱穩(wěn)定劑是由重量比為6-7:1-2的亞磷酸雙酚A 酯和二鹽基亞磷酸鉛混合組成；所述的膨潤土-碳酸鈣微球是由下述重量份的原料組成的：氯化鈣50-60份，碳酸鈉50-60份，十二烷基硫酸鈉5-12份，聚丙烯酰胺5-12份。2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種耐高熱的遇水膨脹防水橡膠密封材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：（1）膨潤土-碳酸鈣微球的制備：①、配制氯化鈣溶液、碳酸鈉溶液、十二烷基硫酸鈉水溶液以及聚丙烯酰胺水溶液，其中氯化鈣和碳酸鈣溶液為相同濃度，其摩爾濃度在0.1-0.3mol/L之間，十二烷基硫酸鈉水溶液的摩爾濃度在10-20mmol/L之間，聚丙烯酰胺水溶液的質(zhì)量百分比濃度在1%-3%之間；②、將膨潤土加入到適量去離子水中，攪拌均勻，邊攪拌邊加入聚丙烯酰胺水溶液，30-40℃下攪拌均勻；③、在配制好的氯化鈣溶液中，加入十二烷基硫酸...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡光榮，
申請(專利權(quán))人：安徽榮達(dá)閥門有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34
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