[发明专利]一种耐疲劳遇水膨胀橡胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐疲劳遇水膨胀橡胶及其制备方法，耐疲劳遇水膨胀橡胶包括以下重量份的原料制成：天然橡胶10～100份、氯丁橡胶10～100份、吸水树脂20～80份、超细碳酸钙20～60份、交联剂0.5～5份、氧化镁0.5～5份、硫化促进剂0.1～5份、氧化锌0.5～5份、表面活性剂0.1～5份、相容剂0.5～20份。与现有技术相比，本发明遇水膨胀橡胶具有较高的力学性能、优良的吸水膨胀率、优异的耐疲劳性，可反复吸水膨胀25次以上，具有耐疲劳性优良，具有较长的使用寿命，可广泛应用到各种排水、隧道工程等复杂环境中。

技术领域

本发明涉及一种遇水膨胀橡胶，具体为一种耐疲劳遇水膨胀橡胶及其制备方法。

背景技术

遇水膨胀橡胶(Water swelling Rubber，简称WSR)是一种新型的功能材料，主要是在橡胶中加入膨胀剂及助剂制得，同时具有橡胶弹性和遇水膨胀双重特性，可以在保持橡胶高弹性、耐压缩变形的同时具有吸水膨胀和保水的功能，因此自20世纪70年代末80年代初问世以来广泛应用于隧道、地铁、涵洞、游泳池、地下室、兵器库、粮仓、水下工程、井下采油、城镇供水设施、民用建筑等，还可用于汽车集装箱、精密仪器及食品的防水、防潮包装等。但现在市面上的遇水膨胀橡胶普遍耐疲劳性较差，从而导致其使用寿命不太长久，对于一些不适宜频繁更换吸水膨胀橡胶产品的场所如地下、水下工程等，限制了其应用的领域。

实用新型专利CN201902752U报道了“遇水膨胀橡胶”。专利在遇水膨胀橡胶圈本体的一端设有向外凸出的第一止动环，在遇水膨胀橡胶圈本体的中间部位设有向外凸出的第二止动环，弥补了管材管件发生蠕变或管材纵向伸缩时产生的空间，保证管道密封不渗漏。但是该遇水膨胀橡胶的耐疲劳性较差，一般在进行反复吸水膨胀到4-6次时反复吸水膨胀率就低于250％了，使用寿命较短。

发明专利CN102453266A报道了“一种高强度遇水膨胀橡胶及其加工方法”。专利中提及的遇水膨胀橡胶组分包括天然橡胶100份，改性高吸水树脂的15～70份、马来酸酐接枝的弹性体5～20份、氧化锌2～8份、硫磺1～5份、二硫化苯并噻唑0.5～4份、硬脂酸0.2～1份。其遇水膨胀橡胶具有膨胀倍率高、强度高、溶失率低的特点，但是存在耐疲劳性能差，使用寿命低的缺陷，限制了其使用的范围。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术中遇水膨胀橡胶耐疲劳性能差的问题，而提供一种耐疲劳遇水膨胀橡胶及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种耐疲劳遇水膨胀橡胶，包括以下重量份的原料：

天然橡胶10～100份、氯丁橡胶10～100份、吸水树脂(SAP)20～80份、超细碳酸钙20～60份、交联剂0.5～5份、氧化镁0.5～5份、硫化促进剂0.1～5份、氧化锌0.5～5份、表面活性剂0.1～5份、相容剂0.5～20份。

在本发明的一个实施方式中，所述吸水树脂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、聚氨酯预聚体或聚乙烯醇中的一种或多种组合。

在本发明的一个实施方式中，所述交联剂选自硫磺、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二亚乙基三胺或二叔丁基过氧化物等中的一种或多种组合。

在本发明的一个实施方式中，所述硫化促进剂选自促进剂DM、促进剂DETU、促进剂NA-22或促进剂TT中的一种或多种组合。

在本发明的一个实施方式中，所述表面活性剂选自油酸、硬脂酸、月桂酸硫酸化蓖麻油或十二烷基硫酸钠等中的一种或多种组合。

在本发明的一个实施方式中，所述相容剂选自顺丁橡胶、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯橡胶、马来酸酐接枝聚丁二烯、乙烯-乙酸乙烯酯、氯化聚乙烯橡胶、CPE或PEO中的一种或多种组合。

本发明提供所述耐疲劳遇水膨胀橡胶的制备方法，包括以下步骤：