[發明專利]一種高性能吸水膨脹橡膠

無效

• 申請號: 201310505058.7
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103589001A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 王小燕
• 申請（專利權）人: 安徽工貿職業技術學院
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/00;C08L23/16;C08L101/12;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/04;C08K5/09;C08K5/14;C08K3/06
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技術領域

本發明屬于橡膠技術領域，具體涉及一種高性能吸水膨脹橡膠。

背景技術

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明專利。WSR是在傳統的彈性基體(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，該產品吸水后可膨脹至自身質量或體積的數倍乃至數百倍，能適應結構變形，并產生較大膨脹壓力，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、城鎮供水設施和民用建筑，還可用于汽車集裝箱、精密儀器及食品的防水防潮包裝等。

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、氫鏈節構成，本身是疏水性物質。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溶解或溶脹，在橡膠內外形成滲透壓差，這種壓差促進水向橡膠內部滲透。親水性物質不斷吸收水分，致使橡膠發生形變。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定。

國內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合在一起，形成結合水。實際工業應用中，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。

目前，現有的吸水膨脹橡膠存以性能不穩定、吸水樹脂難于在橡膠中分散以及生產成本高的缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種生產工藝要求低、膨脹率穩定且加工性能好的高性能吸水膨脹橡膠。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

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。

作為本發明的改進，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。

作為本發明的改進，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。

作為本發明進一步的改進，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。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明的吸水膨脹橡膠性能穩定，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成本低的特點，可滿足生產工藝簡單、生產成本低廉的要求。

具體實施方式

為便于理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅用于幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。

實施例1

一種高性能吸水膨脹橡膠，各組分的重量份為：

橡膠（1：1的天然橡膠和順丁橡膠）?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（過氧化二異丙苯）?2份，

硫磺?1份，

促進劑?1.5份。

制備過程如下：