[发明专利]一种反膨胀热缩冷胀型橡胶修补剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种反膨胀热缩冷胀型橡胶修补剂，该修补剂包含A组分和B组分，按重量份数计，各组分重量份数如下：A组分：端羟基聚丁二烯30～50份、2‑乙基‑1,3‑己二醇5～10份、通用合成橡胶5‑10份、磷酸三（2‑氯丙基）酯10～20份、间苯二甲胺0.5～2份、二氧化硅气凝胶粉体10～15份、氧化铁红3～6份、钾沸石2～5份、偶联剂1～2份；B组分：聚合二苯基甲烷二异氰酸酯。本发明在制备橡胶修补剂的过程中形成了橡胶混合溶液—硅气凝胶结构，且利用了硅气凝胶具有立体多孔的结构进行填充，加强了各个组分之间的凝聚性，采用二氧化硅气凝胶粉体能够感应外界变化，使材料实现自动热缩冷胀，起到自主调节的作用。

技术领域

本发明属于修补剂技术领域，具体涉及一种反膨胀热缩冷胀型橡胶修补剂及其制备方法和应用。

背景技术

热胀冷缩是指物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩的特性，由于物体内的粒子运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减小，使物体收缩。热胀冷缩是一般物体的特性，但是有一些特殊的位置在某些温度范围内会受热时收缩，遇冷时膨胀，即具有反常膨胀的特性。反常膨胀，是指物质由于温度影响，其体积热缩冷胀。

生活应用中绝大多数材料具有热胀冷缩的性质，但是材料的热胀冷缩会加速机器部件老化、使用性能下降、甚至接触面分离，例如地面开裂，采用修补剂后，随着地面的热胀冷缩，需要修补剂做出与之相关的动作行为，两者才能更好的结合使用。

因此，开发一种橡胶修补剂能够实现反膨胀效果具有重要的研究意义和经济价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中修补剂随着大气环境热胀冷缩，导致其在使用过程中不能很好地满足实际应用的需要这一缺陷，提供一种反膨胀热缩冷胀型橡胶修补剂。

冬季时，由于半刚性基层沥青路面收缩，裂缝宽度增加，本发明的修补剂可以通过体积膨胀来弥补因路面收缩造成的裂缝宽度增加。夏季时，由于半刚性基层沥青路面膨胀，裂缝宽度减小，本发明的修补剂可以通过体积减小，来弥补因路面膨胀造成的裂缝宽度减小。本发明提供的反膨胀热缩冷胀型橡胶修补剂具有较佳的反膨胀效果，具有广泛的应用前景。

本发明的另一目的在于提供上述反膨胀热缩冷胀型橡胶修补剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述反膨胀热缩冷胀型橡胶修补剂在修补技术领域的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种反膨胀热缩冷胀型橡胶修补剂，该修补剂包含A组分和B组分，按重量份数计，各组分重量份数如下：A组分：端羟基聚丁二烯30～50份、2-乙基-1,3-己二醇5～10份、通用合成橡胶5-10份、磷酸三(2-氯丙基)酯10～20份、间苯二甲胺0.5～2份、二氧化硅气凝胶粉体10～20份、氧化铁红3～6份、钾沸石2～5份、偶联剂1-2份；B组分：聚合二苯基甲烷二异氰酸酯。

优选地，所述A组分和B组分的质量比为2～4:1。

优选地，所述二氧化硅气凝胶粉体由单分散的微生物纤维素纳米纤维和二氧化硅凝胶骨架复合而成，具体的制备方法如下：

S1：微生物纤维素纳米纤维的制备

将椰果片剪碎以后置于20％～45％硫酸中，将网络状的微生物纤维素纳米纤维打散，在50～80℃下反应2～5h，抽滤并洗涤后烘干，即得单分散的微生物纤维素纳米纤维；

S2：二氧化硅溶胶制备

将二氧化硅前驱体、乙醇和去离子水混合搅拌均匀后，再将酸性催化剂逐滴加入搅拌，待前驱体充分水解后，再将碱性催化剂逐滴加入搅拌，得到二氧化硅溶胶；

S3：复合湿凝胶制备