一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料
阅读说明：本技术 一种腻子型遇水自膨胀橡胶止水材料 (Putty type water-swelling rubber water-stop material ) 是由 魏志安 魏志宁 孙志亮 王延壮 于 2021-10-25 设计创作，主要内容包括：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。(The invention provides a putty type water-swelling rubber water-stop material, which adopts nitrile rubber and ethylene propylene diene monomer as main rubber materials, the putty type water-swelling rubber water stopping material is added with water-absorbing resin, an anti-aging agent, zinc oxide, a softening agent, an accelerator and an expanding agent, can be effectively fused with nitrile rubber and ethylene propylene diene monomer, has high elasticity and mildew-proof effect, has excellent expansibility, has no scattering after expansion, is rich in elasticity, has no dissolved substances, is anti-aging, is nontoxic and tasteless, the material has good tear resistance, low temperature resistance, plasticity and repeated water immersion expansibility, and has wide application temperature range, simple preparation method and low price.)
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。
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