[发明专利]高耐寒橡胶坝

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶坝，特别涉及一种高耐寒橡胶坝。

背景技术

橡胶坝，又称橡胶水闸，是用高强度合成纤维织物做受力骨架，内外涂敷橡胶作保护层，加工成胶布，再将其锚固于底板上成封闭状的坝袋，通过充排管路用水（气）将其充胀形成的袋式挡水坝。坝顶可以溢流，并可根据需要调节坝高，控制上游水位，以发挥灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等效益。然而现有橡胶坝耐寒性较差，不能满足高寒环境下水利行业对橡胶坝耐低温性能的要求。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种高耐寒橡胶坝。

其技术解决方案是：

一种高耐寒橡胶坝，其是由以下材料组成：生胶、增塑剂、炭黑、活性剂与硫化剂；生胶与增塑剂的重量份配比为100/10～100/15；所述生胶由氯丁橡胶与天然橡胶组成，氯丁橡胶与天然橡胶的重量份配比为90/10～80/20；所述增塑剂为油酸丁酯或癸二酸二丁酯或油酸丁酯与癸二酸二丁酯组成的混合物。

优选的，所述高耐寒橡胶坝是由以下重量份的材料组成：生胶100份、增塑剂15份、炭黑60份、活性剂6份与硫化剂5份。

更加优选的，所述高耐寒橡胶坝是由以下重量份的材料组成：氯丁橡胶85份、天然橡胶15份、油酸丁酯10份、癸二酸二丁酯5份、炭黑60份、活性剂6份与硫化剂5份。

优选的，所述氯丁橡胶为DCR-114型氯丁橡胶。

本发明的有益技术效果是：

经检测，本发明高耐寒橡胶坝其脆性温度可以达到-50℃，耐寒性较好，而且其拉伸强度及扯断伸长率等物理机械性能也均符合行业标准，能够满足在高寒环境下水利行业对橡胶坝耐低温性能及物理机械性能的要求。

具体实施方式

一般情况下，我们选择玻璃化温度低及结晶性倾向小的橡胶品种，如天然橡胶、顺丁橡胶等；或通过在橡胶大分子上接枝镶嵌引入其他单元分子来破坏其排列规整性。在本发明中，申请人选用氯丁橡胶尤其是DCR-114型氯丁橡胶，由于其在氯丁二烯上引入2、3单元氯原子，破坏了聚氯丁二烯分子链的规整性，降低其结晶倾向，因此显示出优良的抗结晶性能；而且本品耐候性、耐老化性良好，是制备高耐寒橡胶坝的优异材料。为综合考虑橡胶坝的耐寒性及物理机械性能，申请人还将氯丁橡胶与天然橡胶按一定配比并用，并用的目的，一是破坏体系的规整性，降低结晶倾向；二是在相容性好的情况下降低脆性温度，另外还可提高橡胶坝的物理机械性能。

通过试验对生胶配比进行选择：

1.1主要原材料

DCR-114型氯丁橡胶；天然橡胶；增塑剂（油酸丁酯，癸二酸二丁酯）；其它配合剂（炭黑，活性剂，硫化剂）；以上均为市售原材料。

1.2试验设备

密炼机；平板硫化机；拉力试验机；脆性温度测定仪；老化试验箱。

1.3性能测试

各项性能均按照现行国家橡胶行业测试标准执行。

生胶配比选择结果见下表1。

表1

对表1中的数据进行分析发现，橡胶配比不同其脆性温度相差比较大，申请人选用耐寒性较好的生胶并用体系，尤其以氯丁橡胶/天然橡胶为85/15（重量份）为优选。

耐寒性增塑剂的化学结构对于提高橡胶坝的耐寒性能具有决定性的作用，必须考虑增塑剂的相容性好、挥发少、具有优良的低温柔软性、不易被抽提这四个条件。常用的增塑剂可分为溶剂型和非溶剂型两种，一般来说，对于氯丁橡胶、天然橡胶多采用酯类溶剂型增塑剂以增大其相容性，进而提高其耐寒性。在制备耐寒性橡胶坝的原料中，申请人优选油酸丁酯（BO）、癸二酸二丁酯(DBS)作为氯丁橡胶的增塑剂，二者对氯丁橡胶有较好的增塑性。

按以下重量份配比进行试验：生胶100份（DCR-114型氯丁橡胶/天然橡胶为85/15），增塑剂15份，炭黑60份，活性剂6份，硫化剂5份；活性剂与硫化剂可根据本领域技术人员的经验进行常规选择；增塑剂优选为油酸丁酯和/或癸二酸二丁酯，改变二者之间的重量份配比，试验结果如下表2。

表2

对表2中的数据进行分析可以看出，按以上配方制得的橡胶坝其脆性温度均低于-30℃，耐寒性较好，而且拉伸强度及扯断伸长率等物理机械性能也均符合行业标准。申请人综合考虑橡胶坝的耐寒性及物理机械性能，优选癸二酸二丁酯/油酸丁酯为5/10（重量份）的并用体系。