[發明專利]一種微波加熱連續硫化擠出型遇水膨脹橡膠材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011350820.5
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112341675A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 李興忠;韋增紅;張衛斌;李海洋;閆海旭;張坤;李永剛;馬濤
• 申請（專利權）人: 西北橡膠塑料研究設計院有限公司
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L11/00;C08L71/02;C08L75/08;C08L33/02;C08K13/04;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/36;C08K7/26
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發明提供一種微波加熱連續硫化擠出型遇水膨脹橡膠材料及其制備方法，該橡膠材料的質量百分比組成為：氯丁橡膠7～9.5％、天然橡膠19～21％、活性劑1～1.5％、雙相補強劑8～11％、無機填料2～6％、增塑劑10～12％、聚醚型聚氨酯預聚體18～20％、反應水0.4～0.6％、吸水樹脂14～21％、吸濕劑2～6％、著色劑1～1.3％、防霉劑0.2～0.3％、多功能助劑0.7～0.8％、硫化劑2～3％。本發明提供的一種微波加熱連續硫化擠出型遇水膨脹橡膠材料及其制備方法，橡膠基體材料選擇氯丁橡膠與天然橡膠并用，縮短膠料吸收微波能量時間，降低生產能耗，提高生產效率，同時解決了純天然遇水膨脹橡膠高溫(大于150℃)硫化后制品表面發粘的問題，提高了遇水膨脹橡膠的力學強度和膨脹倍率。

技術領域

本發明屬于特種功能橡膠材料技術領域，具體涉及一種微波加熱連續硫化擠出型遇水膨脹橡膠材料及其制備方法。

背景技術

遇水膨脹橡膠被譽為“有魔力的材料”，具有彈性密封和遇水膨脹密封雙重功能的彈性體，是一種新型功能性高分子材料，主要用于隧道、海上采油、水下工程、城鎮供水設施、游泳池、地鐵、民用建筑等行業。

目前現有技術中遇水膨脹橡膠主要以橡膠、吸水材料、各類助劑及填料等組分組成，遇水膨脹橡膠密封制品通過模壓硫化加工工藝生產，產品生產效率低下。其中橡膠基體主要以天然橡膠、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠等為主，親水材料主要以聚丙烯酸鈉、鈉基膨潤土、親水性聚氨酯預聚體為主。

現有技術中遇水膨脹橡膠普遍存才以下問題：

(1)吸水樹脂大多為顆粒狀粉末，它們在橡膠中不好分散。

(2)吸水樹脂與橡膠間難以形成親和力，長期浸泡容易析出，出現“流鼻涕”現象，導致膨脹倍率降低，物理性能下降。

(3)使用非結晶性橡膠(如三元乙丙橡膠、丁苯橡膠等)為基體制作的遇水膨脹橡膠存在強度低、混煉工藝性差等問題。

(4)單純使用天然橡膠作為橡膠基體制作遇水膨脹橡膠會存在高溫硫化制品表面發粘、膨脹倍率低、耐老化性能差、不適合微波加熱連續擠出硫化等問題。

因此，需要能夠解決現有技術中遇水膨脹橡膠生產效率低、長期浸泡吸水材料析出損失多、膨脹倍率低、制品表面發粘等問題的制備方法。

發明內容

本發明提供一種微波加熱連續硫化擠出型遇水膨脹橡膠材料及其制備方法，用于解決現有技術中的遇水膨脹橡膠材料生產效率低、力學強度低下、硫化制品表面發粘、高吸水樹脂易析出的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種微波加熱連續硫化擠出型遇水膨脹橡膠材料，所述橡膠材料的質量百分比組成為：氯丁橡膠7～9.5％、天然橡膠19～21％、活性劑1～1.5％、雙相補強劑8～11％、無機填料5～6％、增塑劑10～12％、聚醚型聚氨酯預聚體18～20％、反應水0.4～0.6％、吸水樹脂14～21％、吸濕劑2～6％、著色劑1～1.3％、防霉劑0.2～0.3％、多功能助劑0.7～0.9％、硫化劑2～3％。

進一步的，所述雙相補強劑為半補強硅酸鹽類填料和沉淀法白炭黑。

進一步的，所述增塑劑選用100^#機油、鄰苯二甲酸二辛酯或癸二酸二辛酯。

進一步的，所述反應水為醇胺類擴鏈劑；所述活性劑選用氧化鎂或硬脂酸。

進一步的，所述的吸水樹脂為粒度大于500目高交聯聚丙烯酸鈉。

進一步的，所述著色劑選用氧化鐵紅、鎘黃、鉻綠或鈦白粉。

進一步的，所述多功能助劑為聚乙二醇；所述硫化劑選用活性氧化鋅、硫磺S、促進劑M、促進劑TMTD或促進劑Na-22。