[发明专利]吸水膨胀橡胶及其制备方法与用途

说明书

本发明提供了一种吸水膨胀橡胶及其制备方法与用途，涉及橡胶领域，该吸水膨胀橡胶按重量份数计包括以下原料：生橡胶100份、亲水性聚氨酯预聚体10～40份、淀粉改性聚丙烯酸钠20～80份、补强剂10～30份、防老剂3.5～6.5份、活性剂13～20份和硫化剂2.7～3.5份，利用该吸水膨胀橡胶能够缓解现有技术中的吸水材料与橡胶相容性差，吸水膨胀后析出物较多，长期反复浸泡后达不到预期膨胀倍率的技术问题，达到延长吸水膨胀橡胶使用寿命的目的。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其是涉及一种吸水膨胀橡胶及其制备方法与用途。

背景技术

随着盾构法隧道防水密封要求的不断提高，开始大量采用在盾构法隧道管片用橡胶密封垫表面覆加吸水膨胀橡胶来满足防水密封的要求，即，在隧道管片之间产生较大接缝张开量且依靠橡胶弹性无法密闭止水(包括在长期压缩下的弹性橡胶密封垫产生应力松弛)的情况下，采用在橡胶密封垫上覆加吸水膨胀橡胶的方法，使得吸水膨胀橡胶吸水膨胀达到密封止水的目的。通过在橡胶密封垫上覆加吸水膨胀橡胶的方法可使管片用橡胶密封垫拥有弹性压密止水和吸水膨胀止水的双重功效，有效保证了管片用橡胶密封垫的止水效果。管片用橡胶密封垫覆加吸水膨胀橡胶的方法是理想的防水、止水方法，具有广阔的应用前景。

目前，主要采用两种方式来实现管片用橡胶密封垫的吸水膨胀效果：一种是粘合与嵌合方式，即，将吸水膨胀橡胶直接粘合或嵌入非膨胀的管片用橡胶密封垫表面；另一种是以模压硫化的方式，将吸水膨胀橡胶与非膨胀橡胶同时硫化成型，从而构成复合型管片用橡胶密封垫。然而这两种方法其工效低，尺寸稳定性差，不能满足大批量生产；且目前常用的吸水膨胀橡胶是通过在原料中添加吸水材料(亲水性填料或亲水性聚合物)制备而成，而目前所用的这些吸水与橡胶相容性差，吸水膨胀后析出物较多，长期反复浸泡后达不到预期的膨胀倍率，最后失去使用价值。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种吸水膨胀橡胶，以缓解现有技术中的吸水材料与橡胶相容性差，吸水膨胀后析出物较多，长期反复浸泡后达不到预期膨胀倍率的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种吸水膨胀橡胶的制备方法，该制备方法具有工艺流程简单且适合工业化生产的优点。

本发明的第三目的在于提供一种上述吸水膨胀橡胶的用途，用于制备橡胶密封垫。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种吸水膨胀橡胶，按重量份数计包括以下原料：生橡胶100份、亲水性聚氨酯预聚体10～40份、淀粉改性聚丙烯酸钠20～80份、补强剂10～30份、防老剂3.5～6.5份、活性剂13～20份和硫化剂2.7～3.5份。

进一步的，所述补强剂包括白炭黑或炭黑，优选为白炭黑。

进一步的，所述防老剂包括物理防老剂和/或化学防老剂，优选为物理防老剂和化学防老剂的组合。

进一步的，按重量份数计所述防老剂包括微晶蜡1.5～2.5份、防老剂RD 1～2份和防老剂4010NA 1～2份。

进一步的，按重量份数计所述防老剂包括微晶蜡2份、防老剂RD 1～2份和防老剂4010NA 1～2份。

进一步的，按重量份数计所述活性剂包括氧化锌4～6份、硬脂酸1～2份和聚乙二醇8～12份。

进一步的，按重量份数计所述活性剂包括氧化锌5份、硬脂酸1～2份和聚乙二醇8～12份。

进一步的，按重量份数计所述硫化剂包括促进剂DM 0.8～1份、促进剂M 0.4～0.5份和硫磺1.5～2份。

进一步的，所述吸水膨胀橡胶按重量份数计还包括调色剂0.5～2份；优选地，所述调色剂包括无机颜料、有机颜料或色母胶。