一种遇海水膨胀橡胶材料及其制备方法、海水止水条与流程

本发明涉及材料，尤其涉及一种遇海水膨胀橡胶材料及其制备方法、海水止水条。

背景技术：

1、基建工程、地下设施和隧道等工程施工过程中，因混凝土收缩和膨胀等原因而引起变形导致混凝土结构产生一定的裂缝，严重时会造成渗水、漏水和窜水等事故。其中，由于不能连续浇筑、地基变形、温度变化所引起的混凝土构件热胀冷缩等原因，需要预留施工缝、沉降缝、变形缝，在这些接缝处必须安装止水带以防止水的渗漏。

2、目前，吸水膨胀橡胶是应用最为广泛的止水带材料，其以天然橡胶或各种合成橡胶为主要原料，掺入多种助剂或填充料，经塑化、混炼、压延和硫化等工序制成。吸水膨胀橡胶在遇水后会逐渐膨胀，最后会缓慢堵塞遍布存在的毛细孔隙、使与其接触的混凝土界面的接触更加紧密，从而产生较大的抗水压力，形成不透水的可塑性胶体，以水止水，适用于地下防水工程，混凝土毛细缝，施工缝中。但对于沿海地区地下防水工程等高盐环境下，现有吸水膨胀橡胶材料浸泡在海水中的膨胀率较差，有些甚至几乎完全失去膨胀能力，从而导致失去遇水膨胀以水止水的功能。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种遇海水膨胀橡胶材料及其制备方法、海水止水条。

2、第一方面，本发明提供了一种遇海水膨胀橡胶材料，以重量份数计，所述遇海水膨胀橡胶材料包括以下原料：

3、改性丁腈橡胶90～115份、吸水材料40～65份、硫化剂1～4份、硫化促进剂0.5～2份、防老剂0.5～2份、软化剂1～4份、白炭黑5～10份和氧化锌3～8份；

4、所述改性丁腈橡胶是以丁腈橡胶为原料经微波等离子体处理所得；

5、所述吸水材料是以重量比为(90～100):(7～13)的聚丙烯酸钠和阳离子淀粉为原料制得。

6、进一步地，以重量份数计，所述遇海水膨胀橡胶材料包括以下原料：

7、改性丁腈橡胶100份、吸水材料58.5份、硫化剂2.5份、硫化促进剂1.5份、防老剂1份、软化剂2份、白炭黑7份和氧化锌5份。

8、进一步地，所述微波等离子体处理的工作参数包括：工作介质为空气，微波功率为680～750w，处理时长为45～90秒。

9、进一步地，所述聚丙烯酸钠和所述阳离子淀粉的重量比为95:9。

10、进一步地，所述吸水材料的制备方法包括以下过程：

11、将交联剂和醚化剂加入重量百分数为50％～60％的乙醇水溶液中进行搅拌混合，后加入阳离子淀粉进行交联醚化反应，得到第一物料；

12、向所述第一物料中加入聚丙烯酸钠进行搅拌混合，后加入水继续搅拌，得到第二物料；

13、将所述第二物料进行干燥糊化，后将所得固体进行粉碎，得到所述吸水材料。

14、进一步地，所述阳离子淀粉、所述交联剂、所述醚化剂、所述乙醇水溶液和所述水的重量比为100:(0.2～0.6):(4～7):(160～190):(240～280)；所述交联剂包括三偏磷酸钠、环氧氯丙烷和三聚磷酸钠中的至少一种；所述醚化剂氯乙酸和环氧丙烷中的至少一种。

15、进一步地，所述交联醚化反应的工作参数包括：反应温度为40～50℃，反应时间为9～12小时，ph为11.0～11.5；所述干燥糊化的工作参数包括：温度为90～115℃，时间为10～30分钟。

16、进一步地，所述阳离子淀粉为季铵基型阳离子淀粉；所述硫化剂包括硫磺，所述硫化促进剂包括n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆中的至少一种；所述防老剂包括n-异丙基-n’-苯基对苯二胺和n-苯基-n’-苯基对苯二胺中的至少一种；所述软化剂包括硬脂酸和二辛脂中的至少一种。

17、第二方面，本发明提供了一种遇海水膨胀橡胶材料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：

18、将改性丁腈橡胶加入开炼机中进行常温塑炼，得到第三物料；

19、向所述第三物料中依次加入吸水材料、氧化锌、软化剂、防老剂和白炭黑进行第一混炼，得到第四物料；

20、向所述第四物料中依次硫化剂和硫化促进剂进行第二混炼，得到混炼胶；

21、将所述混炼胶置于模具中，在平板硫化机上进行加压硫化处理，得到所述遇海水膨胀橡胶材料。

22、第三方面，本发明提供了一种海水止水条，所述海水止水条是采用第一方面和第二方面任一项所述的遇海水膨胀橡胶材料制得。

23、本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：

24、本发明实施例提供了一种遇海水膨胀橡胶材料，具体为一种适用于沿海地区地下防水工程的遇海水膨胀橡胶材料，通过以聚丙烯酸钠为主并辅以适量的阳离子淀粉为原料制得吸水材料，在聚丙烯酸钠中引入了更多亲水基团并增加了其离子电荷密度，改善了聚丙烯酸钠吸水树脂的耐盐性；同时配合以经微波等离子体处理的改性丁腈橡胶为橡胶基体，进一步增强所得遇海水膨胀橡胶材料的耐盐性和提高其力学性能；从而解决了现有遇水膨胀橡胶材料在高盐环境中膨胀率差等问题。

技术特征：

1.一种遇海水膨胀橡胶材料，其特征在于，以重量份数计，所述遇海水膨胀橡胶材料包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的遇海水膨胀橡胶材料，其特征在于，以重量份数计，所述遇海水膨胀橡胶材料包括以下原料：

3.根据权利要求1或2所述的遇海水膨胀橡胶材料，其特征在于，所述微波等离子体处理的工作参数包括：工作介质为空气，微波功率为680～750w，处理时长为45～90秒。

4.根据权利要求1或2所述的遇海水膨胀橡胶材料，其特征在于，所述聚丙烯酸钠和所述阳离子淀粉的重量比为95:9。

5.根据权利要求1或2所述的遇海水膨胀橡胶材料，其特征在于，所述吸水材料的制备方法包括以下过程：

6.根据权利要求5所述的遇海水膨胀橡胶材料，其特征在于，所述阳离子淀粉、所述交联剂、所述醚化剂、所述乙醇水溶液和所述水的重量比为100:(0.2～0.6):(4～7):(160～190):(240～280)；所述交联剂包括三偏磷酸钠、环氧氯丙烷和三聚磷酸钠中的至少一种；所述醚化剂氯乙酸和环氧丙烷中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的遇海水膨胀橡胶材料，其特征在于，所述交联醚化反应的工作参数包括：反应温度为40～50℃，反应时间为9～12小时，ph为11.0～11.5；所述干燥糊化的工作参数包括：温度为90～115℃，时间为10～30分钟。

8.根据权利要求1或2所述的遇海水膨胀橡胶材料，其特征在于，所述阳离子淀粉为季铵基型阳离子淀粉；所述硫化剂包括硫磺，所述硫化促进剂包括n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二硫化四甲基秋兰姆中的至少一种；所述防老剂包括n-异丙基-n’-苯基对苯二胺和n-苯基-n’-苯基对苯二胺中的至少一种；所述软化剂包括硬脂酸和二辛脂中的至少一种。

9.一种权利要求1～8任一项所述的遇海水膨胀橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：

10.一种海水止水条，其特征在于，所述海水止水条是采用权利要求1～9任一项所述的遇海水膨胀橡胶材料制得。

技术总结
本发明涉及一种遇海水膨胀橡胶材料及其制备方法、海水止水条，涉及材料技术领域，以重量份数计，所述遇海水膨胀橡胶材料包括以下原料：改性丁腈橡胶90～115份、吸水材料40～65份、硫化剂1～4份、硫化促进剂0.5～2份、防老剂0.5～2份、软化剂1～4份、白炭黑5～10份和氧化锌3～8份；所述改性丁腈橡胶是以丁腈橡胶为原料经微波等离子体处理所得；所述吸水材料是以重量比为(90～100):(7～13)的聚丙烯酸钠和阳离子淀粉为原料制得。本发明提供了一种适用于沿海地区地下防水工程的遇海水膨胀橡胶材料，其具有优异的耐盐性和力学性能，解决了现有遇水膨胀橡胶材料在高盐环境中膨胀率差等问题，具有广泛的实际应用价值。

技术研发人员：李树超
受保护的技术使用者：河北利丰橡塑制品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2