专利名称：三元乙丙多孔弹性复合密封垫及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种密封垫，尤其涉及一种用于盾构管片用的弹性物密封垫。
背景技术：
用于盾构管片的密封垫，需要具有耐久性、环保性和与地铁的适应性，用与地铁、 隧道的盾构管片密封垫，通常釆用的是单一的多孔型三元乙丙橡胶弹性密封垫，以达到 混凝土预制盾构管片缝的密封止水的目的，是目前用于拼装式隧道管片密封止水的主流 材料。
但是，上述的材料制备的盾构管片密封垫，存在一个显著缺陷是，在水中虽具备密 封止水效果，但在管片施工过程中， 一旦管片拼装发生错位，会出现局部的渗漏水现象， 因此需要改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种三元乙丙多孔弹性复合密封垫及其制备方法，以克服现有 技术存在的上述缺陷。
本发明所说的三元乙丙多孔弹性复合密封垫，包括横断面上设有小孔的条状密封垫 主体和嵌在所说的密封垫主体顶端的水膨胀条；
所说的密封垫主体包括如下重量份数的组分
三元乙丙橡胶100份，硫化活化剂3 10份，防老剂1 4份，碳黑90 120份，石 蜡油50 70份，促进剂7 8份，吸水剂11 15份，硫化剂1 2份； 所说的硫化活性剂选自氧化锌或硬脂酸中的一种；
所说的防老剂选自2-巯基苯并咪唑或2， 2， 4-三甲基-l， 2-二氢化喹啉聚合体(树枝状)中的一种以上；
所说的促进剂选自二乙基二硫代氨基甲酸锌，二丁基二硫代氨基甲酸锌，4， 4'-二 硫化二吗啉和二硫化四甲基秋兰姆中的一种以上；
所说的吸水剂选自氧化钙；
所说的硫化剂选自硫磺；
所说的水膨胀条包括如下重量份数的组分
氯丁橡胶100份，硫化活性剂3-5份，防老剂2 4份，白碳黑20-25份，吸水剂 120-150份，氧化锌5-6份；
所说的硫化活性剂选自氧化镁或硬脂酸中的一种；
所说的防老剂选自2-巯基苯并咪唑或N-异丙基对苯二胺中的一种以上； 所说的吸水剂选自水溶性聚氨酯预聚体ZD型或聚丙烯酸钠，可采用市售产品，如 山东瑞爱特化工有限公司的产品； 所说的硫化剂选自氧化锌；
优选的，还包括着色剂3-5重量份，所说的着色剂选自氧化铁红； 本发明的三元乙丙多孔弹性复合密封垫的制备方法，包括如下步骤 将预先通过130 15(TC混(塑)炼而成的主体胶料与膨胀体胶料，在冷喂式橡胶挤 出机的机口模腔内复合并挤出，然后在165 175'C下，在微波硫化机中一次硫化成型。 本发明的三元乙丙多孔弹性复合密封垫中的遇水膨胀橡胶条，在橡胶中加入亲水基 团，使这种基团与数目众多的水分子以氢键相结合，致使橡胶体积增大，这些被吸附的 水分子即使在压縮、吸引等机械力的作用下也不易被挤出，在一定温度加热作用下也不 易蒸发，同时由于亲水基团中链接的极性大，容易旋转，因此这种橡胶还有较好的回弹 性，浸水膨胀后橡胶仍有一定刚性；
止水原理是在横断面上的小孔，当其受到压力挤压时，橡胶赋予的特性以及产品在横断面小孔会发生变形而产生反弹力，从而起到了良好的密封止水作用。
所获得的三元乙丙多孔弹性复合密封垫三元乙丙多孔弹性复合密封垫，产品使用的 原料无毒、无害、无污染、产品使用寿命长。寿命预测期经国家级检测部门强化试验， 隧道拼装式衬砌橡胶密封垫的使用期可满足100年以上的要求，可广泛应用于越江隧道、 磁悬浮列车隧道和地铁。
图1为三元乙丙多孔弹性复合密封垫结构示意图。
具体实施例方式
参见图l，本发明所说的三元乙丙多孔弹性复合密封垫，包括横断面上设有小孔2 的条状密封垫主体1和嵌在所说的密封垫主体1底部的水膨胀条3。
优选的，设有6个小孔，其中，孔径为4 5mm，开空率为4 6%; 所说的开空率的定义是，小孔面积/密封垫主体的横断面面积。
实施例1
制备图1所示的三元乙丙多孔弹性复合密封垫。
设有6个小孔，孔径为4mm的4只，孔径为4.6mm的2只，开空率为4.68%;
密封垫主体包括如下重量份数的组分三元乙丙橡胶100份
硫化活化剂3份
防老剂l份
碳黑90份
石蜡油70份
促进剂7份
吸水剂15份硫化剂 1份。
硫化活性剂为氧化锌；
防老剂为2-巯基苯并咪唑；
促进剂为二乙基二硫代氨基甲酸锌；
吸水剂为氧化钙；
硫化剂为硫磺；
水膨胀条包括如下重量份数的组分 氯丁橡胶 100份
硫化活性剂 3份
防老剂 4份
白碳黑 20份
吸水剂 120份
氧化锌 5份
硫化活性剂为氧化镁； 防老剂为2-巯基苯并咪唑； 吸水剂为水溶性聚氨酯预聚体ZD型； 硫化剂为氧化锌； 制备方法
将预先通过13(TC混(塑)炼而成的主体胶料与膨胀体胶料，在冷喂式橡胶挤出机 的机口模腔内复合并挤出，然后在165i:下，在微波硫化机中一次硫化成型。检测结果 如下
序
检测项目名称及单位 技术要求 检验结果 检验方法 单项判定一 遇水膨胀橡胶
1 邵尔A硬度度 45±7
2 拉伸强度MPa 》3.0
3 拉断伸长率％ 》350
4 体积膨胀倍率％ 》400
(蒸馏水，23。CX72h) 5 反复浸水试验后
(蒸馏水，23 。CX16h浸泡--70。CX8h烘: 循环四个周期)
5.1 拉伸强度MPa >2
5.2 拉断伸长率％ 》250
5.3 体积膨胀倍率％ 》500 (蒸馏水，23。CX72h)
二 三元乙丙橡胶
1 邵尔A硬度度 67±
2 拉伸强度MPa 》10.5
3 拉断伸长率％ 》350
4 热空气老化(70。CX96h)
4.1 硬度变化度 《+6
4.2 拉伸强度变化率％ 》-15
4.3 拉断伸长率变化率.-% 》-30
5 压縮永久变形％ 《25 (70oCX24hX25%)
实施例2
47 GB/T531-1999 符合
4 GB/T528-1998 符合
580 GB/T528-1998 符合
606 GB/T18173.3-2002 符合
GB/T18173.3-2002
，反复
4.8 符合
585 符合
538 符合
70 GB/T531-1999 符合
13.3 GB/T528-1998 符合
450 GB/T528-1998 符合
GB/T3 512-2001
+6 符合
-9 符合
-17 符合
19.1 GB/T7759-1996 符合制备图1所示的三元乙丙多孔弹性复合密封垫。
设有6个小孔，孔径为4mm的4只，孔径为4.6mm的2只，开空率为4.68%; 密封垫主体包括如下重量份数的组分
三元乙丙橡胶 100份
硫化活化剂 10份
防老剂 4份
碳黑 120份
石蜡油 50份
促进剂 8份
吸水剂 11份
硫化剂 2份。
硫化活性剂为硬脂酸；
防老剂为2， 2， 4-三甲基-l， 2-二氢化喹啉聚合体(树枝状);
促进剂为二丁基二硫代氨基甲酸锌；
吸水剂为氧化钙；
硫化剂为硫磺；
水膨胀条包括如下重量份数的组分 氯丁橡胶 100份
硫化活性剂 5份
防老剂 2份
白碳黑 25份
吸水剂 150份
氧化锌 6份氧化铁红 4份
硫化活性剂为硬脂酸；
防老剂为N-异丙基对苯二胺中；
吸水剂为聚丙烯酸钠；
硫化剂为氧化锌；
制备方法
将预先通过15(TC混(塑)炼而成的主体胶料与膨胀体胶料，在冷喂式橡胶挤出机 的机口模腔内复合并挤出，然后在175t:下，在微波硫化机中一次硫化成型。检测结果 同实施例1。
权利要求
1.三元乙丙多孔弹性复合密封垫，其特征在于，包括横断面上设有小孔的条状密封垫主体和嵌在所说的密封垫主体顶端的水膨胀条；所说的水膨胀条包括如下重量份数的组分氯丁橡胶100份，硫化活性剂3-5份，防老剂2～4份，白碳黑20-25份，吸水剂120-150份，氧化锌5-6份。
2. 根据权利要求1所述的三元乙丙多孔弹性复合密封垫，其特征在于，所说的水 膨胀条中所说的硫化活性剂选自氧化镁或硬脂酸中的一种；所说的防老剂选自2-巯基苯并咪唑或N-异丙基对苯二胺中的一种以上； 所说的吸水剂选自水溶性聚氨酯预聚体ZD型或聚丙烯酸钠； 所说的硫化剂选自氧化锌。
3. 根据权利要求2所述的三元乙丙多孔弹性复合密封垫，其特征在于，还包括着 色剂3-5重量份。
4. 根据权利要求1所述的三元乙丙多孔弹性复合密封垫，其特征在于，所说的密 封垫主体包括如下重量份数的组分三元乙丙橡胶100份，硫化活化剂3 10份，防老剂1 4份，碳黑90 120份，石 蜡油50 70份，促进剂7 8份，吸水剂11 15份，硫化剂1 2份。
5. 根据权利要求4所述的三元乙丙多孔弹性复合密封垫，其特征在于，所说的密 封垫主体中所说的硫化活性剂选自氧化锌或硬脂酸中的一种；所说的防老剂选自2-巯基苯并咪唑或2， 2， 4-三甲基-l， 2-二氢化喹啉聚合体(树枝状)中的一种以上；所说的促进剂选自二乙基二硫代氨基甲酸锌，二丁基二硫代氨基甲酸锌，4， 4，-二 硫化二吗啉和二硫化四甲基秋兰姆中的一种以上；所说的吸水剂选自氧化钙；所说的硫化剂选自硫磺。
6. 根据权利要求1 5任一项所述的三元乙丙多孔弹性复合密封垫，其特征在于， 设有6个小孔，孔径为4 5mm,开空率为4 6%。
7. 根据权利要求1 6任一项所述的三元乙丙多孔弹性复合密封垫，的制备方法， 其特征在于，包括如下步骤将预先通过130 150'C混(塑)炼而成的主体胶料与膨胀体胶料，在冷喂式橡胶挤 出机的机口模腔内复合并挤出，然后在165 175C下，在微波硫化机中一次硫化成型。
全文摘要
本发明提供了一种三元乙丙多孔弹性复合密封垫及其制备方法。所述三元乙丙多孔弹性复合密封垫，包括横断面上设有小孔的条状密封垫主体和嵌在所说的密封垫主体顶端的水膨胀条，所说的水膨胀条包括如下重量份数的组分氯丁橡胶100份，硫化活性剂3-5份，防老剂2～4份，白碳黑20-25份，吸水剂120-150份，氧化锌5-6份。所获得的三元乙丙多孔弹性复合密封垫，产品使用的原料无毒、无害、无污染、产品使用寿命长。寿命预测期经国家级检测部门强化试验，隧道拼装式衬砌橡胶密封垫的使用期可满足100年以上的要求，可广泛应用于越江隧道、磁悬浮列车隧道和地铁。
文档编号F16J15/10GK101561045SQ20081003619
公开日2009年10月21日 申请日期2008年4月17日 优先权日2008年4月17日
发明者宣玉英, 云 崔, 彭惠琪, 朱秋宝, 薛伟民, 金祥生 申请人:上海长宁橡胶制品厂