一种防浪墙用的抗老化复合材料的制作方法

本发明涉及抗老化材料技术领域，尤其涉及一种防浪墙用的抗老化复合材料。

背景技术：

为防止海水波浪翻越坝顶一般在堤坝顶部设置防浪墙，现有的防浪墙多数采用立式墙体结构，该结构与波浪产生正面冲撞，往往会溅起很高的浪花和水雾，在风的作用下，浪花和水雾还是会越过墙顶，给坝后环境带来不利的影响，如果要采用这种立式防浪墙彻底防浪，防浪墙势必要建的很高，这样工程造价将大大提高，增加了成本。而且现有的立式防浪墙与波浪撞击还会产生很大的噪音。

进一步地，现有的堤坝没有设置保护装置，波浪会正面拍打在堤坝上，在波涛的不断冲刷下，堤坝结构会逐渐受到破坏，从而发生险情。

现在人们正在研究一种新型防浪墙，它是使用特定结构的橡胶垫对坝基进行保护。

但是防浪墙是处于露天环境，普通的橡胶材料经过风吹雨打日晒，很容易出现老化现象，从而使用寿命缩短，进一步地，普通的橡胶材料耐海水腐蚀及耐砂石摩擦性能都很差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种防浪墙用的抗老化复合材料，在露天环境使用寿命长，耐海水腐蚀性及耐砂石摩擦性较好。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种防浪墙用的抗老化复合材料，其原料按重量份包括：天然橡胶80-100份，丁腈橡胶25-35份，四丙氟橡胶15-30份，镍基合金6-12份，硬脂酸钠5-8份，三烯丙基异氰脲酸酯3-5份，聚偏氟乙烯10-12份，远红外陶瓷粉8-10份，羟甲基脂肪胺5-12份，钛合金2-4份，氨基硅烷4-8份，热塑性聚氨酯弹性体40-80份，过氧化二异丙苯2-8份，钛酸酯偶联剂5-8份，抗热老化剂25-50份，抗光老化剂4-10份，硫化剂4-10份，耐酸助剂2-5份，耐盐助剂6-9份，填充剂5-8份，增塑剂2-5份。

优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶95份，丁腈橡胶30份，四丙氟橡胶20份，镍基合金8份，硬脂酸钠6份，三烯丙基异氰脲酸酯3份，聚偏氟乙烯12份，远红外陶瓷粉8份，羟甲基脂肪胺9份，钛合金3份，氨基硅烷5份，热塑性聚氨酯弹性体48份，过氧化二异丙苯4份，钛酸酯偶联剂6份，抗热老化剂35份，抗光老化剂8份，硫化剂6份，耐酸助剂4份，耐盐助剂8份，填充剂6份，增塑剂3份。

进一步地，所述天然橡胶为环氧化天然橡胶。

进一步地，所述抗热老化剂由以下重量百分比的组分组成：镀铝玻璃微珠30％，石油磺酸钡20％，硫酸钙晶须粉5％，炭黑15％，氧化锌5％，二氧化钛15％，硫磺10％。

进一步地，所述抗光老化剂是由水杨酸苯酯，紫外线吸收剂uv-p，紫外线吸收剂uv-o，光稳定剂gw-540，光稳定剂gw-544按5:3:1:1:1的比例混合而成。

进一步地，所述硫化剂为有机过氧化硫化剂或双组份铂金硫化剂。

进一步地，所述耐酸助剂为五水偏硅酸钠。

进一步地，所述耐盐助剂为甲基丙烯酸甲酯，叔丁基过苯甲酸酯，聚乙烯蜡按5:3:1的比例混合而成。

进一步地，所述填充剂为木质素。

进一步地，所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯和氯化石蜡中的一种或组合。

本发明的另一个目的是提供一种消音防浪墙结构，包括坝基，所述坝基的临水面为斜面，所述坝基的临水面上设有若干个倾斜橡胶垫，所述倾斜橡胶垫等间距平行设置，所述倾斜橡胶垫轴接在其下方的钢板上，所述钢板的右端固定于坝基的内部，所述倾斜橡胶垫上设有均匀分布的通孔，相邻倾斜橡胶垫的顶端通过弹簧连接，所述坝基临水面的顶部设有防浪墙体，所述防浪墙体的临水面为弧面，所述防浪墙体临水面的顶部位置设有开口向下的半圆弧形的防浪罩。

进一步地，所述坝基的临水面与防浪墙体的临水面相切。

进一步地，所述防浪墙体的临水面与防浪罩相切。

进一步地，所述防浪墙体采用耐海水腐蚀的水泥混凝土浇筑而成，并在内部设有加固钢筋连接坝基。

进一步地，相邻倾斜橡胶垫之间的钢板上设有泄水孔。

进一步地，所述倾斜橡胶垫和防浪罩均采用本发明的抗老化复合材料制成。

通过在坝基的临水面上设置若干个多孔结构的倾斜橡胶垫，当波浪拍打时，弹簧会受力压缩，该结构既可以有效地缓冲波浪的冲击力，保护坝基的安全稳固，也可以起到吸收噪音的作用，通过将防浪墙体的临水面设为弧面，使波浪可以与墙面柔性接触，避免撞起浪花和水雾，对波浪具有很强的缓冲作用，消浪消音效果明显，通过采用耐海水腐蚀的水泥混凝土浇筑成防浪墙体，延长了防浪墙体的使用寿命，更加安全稳固，通过采用本发明抗老化复合材料制成倾斜橡胶垫和防浪罩，明显延长了整体结构的使用寿命。

本发明的有益效果：本发明采用合理的原料及配比，各组分相辅相成，协同作用，使复合材料具有耐酸，耐盐，抗热老化，抗光老化，耐磨的特性，在露天环境使用寿命长，制成橡胶垫配合防浪墙使用效果好。

对本发明的复合材料进行多项性能测定，并取普通橡胶材料作为对照。

1、耐热老化性能测试

老化条件：200℃×24h。

2、力学性能测试

拉伸强度和伸长率：按gb/t528-1998测试；

撕裂强度：按gb/t529-1999测试；

硬度：按gb/t531-1999测试。

测试指标为拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度和硬度，测试结果如下表所示：

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为防浪墙的结构示意图；

图2为倾斜橡胶垫处的放大图；

图3为倾斜橡胶垫多孔结构的示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-坝基，2-倾斜橡胶垫，3-钢板，4-通孔，5-弹簧，6-防浪墙体，7-防浪罩，8-加固钢筋，9-泄水孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示：

实施例1

一种防浪墙用的抗老化复合材料，其原料按重量份包括：天然橡胶95份，丁腈橡胶30份，四丙氟橡胶20份，镍基合金8份，硬脂酸钠6份，三烯丙基异氰脲酸酯3份，聚偏氟乙烯12份，远红外陶瓷粉8份，羟甲基脂肪胺9份，钛合金3份，氨基硅烷5份，热塑性聚氨酯弹性体48份，过氧化二异丙苯4份，钛酸酯偶联剂6份，抗热老化剂35份，抗光老化剂8份，硫化剂6份，耐酸助剂4份，耐盐助剂8份，填充剂6份，增塑剂3份。

进一步地，所述天然橡胶为环氧化天然橡胶。

进一步地，所述抗热老化剂由以下重量百分比的组分组成：镀铝玻璃微珠30％，石油磺酸钡20％，硫酸钙晶须粉5％，炭黑15％，氧化锌5％，二氧化钛15％，硫磺10％。

进一步地，所述抗光老化剂是由水杨酸苯酯，紫外线吸收剂uv-p，紫外线吸收剂uv-o，光稳定剂gw-540，光稳定剂gw-544按5:3:1:1:1的比例混合而成。

进一步地，所述硫化剂为有机过氧化硫化剂或双组份铂金硫化剂。

进一步地，所述耐酸助剂为五水偏硅酸钠。

进一步地，所述耐盐助剂为甲基丙烯酸甲酯，叔丁基过苯甲酸酯，聚乙烯蜡按5:3:1的比例混合而成。

进一步地，所述填充剂为木质素。

进一步地，所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯和氯化石蜡中的一种或组合。

实施例2

一种消音防浪墙结构，包括坝基1，所述坝基1的临水面为斜面，所述坝基1的临水面上设有若干个倾斜橡胶垫2，所述倾斜橡胶垫2等间距平行设置，所述倾斜橡胶垫2轴接在其下方的钢板3上，所述钢板3的右端固定于坝基1的内部，所述倾斜橡胶垫2上设有均匀分布的通孔4，相邻倾斜橡胶垫2的顶端通过弹簧5连接，所述坝基1临水面的顶部设有防浪墙体6，所述防浪墙体6的临水面为弧面，所述防浪墙体6临水面的顶部位置设有开口向下的半圆弧形的防浪罩7。

进一步地，所述坝基1的临水面与防浪墙体6的临水面相切。

进一步地，所述防浪墙体6的临水面与防浪罩7相切。

进一步地，所述防浪墙体6采用耐海水腐蚀的水泥混凝土浇筑而成，并在内部设有加固钢筋8连接坝基1。

进一步地，相邻倾斜橡胶垫2之间的钢板3上设有泄水孔9。

进一步地，所述倾斜橡胶垫2和防浪罩7采用抗老化复合材料制成。

进一步地，由于现有防浪墙多采用普通水泥混凝土浇筑而成，其耐海水腐蚀性差，长时间风吹日晒加上海水的腐蚀，容易导致其结构不稳定，出现粉化、开裂等现象，故在本发明中，防浪墙体6采用耐海水腐蚀的水泥混凝土浇筑而成，该水泥混凝土由以下重量份数的组分制备而成：硅酸盐水泥熟料90份，脱硫石膏30份，碳纤维11份，苯乙醇油酸酯3份，丙烯酸异冰片酯3份，甲基丙烯酸环己酯1份，益母草碱3份，羊毛脂2份，蔗蜡4份，黄蜀葵植物胶7份，阿拉伯胶4份，石花胶2份，铅粉10份，玻璃纤维6份，氯化钙7份，三乙醇胺5份，岩沥青11份，硫酸钙晶须粉3份。

进一步地，所述抗老化复合材料由以下重量份数的成分组成：天然橡胶90份，丁腈橡胶25份，四丙氟橡胶30份，镍基合金10份，硬脂酸钠6份，三烯丙基异氰脲酸酯3份，聚偏氟乙烯10份，远红外陶瓷粉9份，羟甲基脂肪胺6份，钛合金3份，氨基硅烷5份，热塑性聚氨酯弹性体60份，过氧化二异丙苯7份，钛酸酯偶联剂7份，抗热老化剂40份，抗光老化剂6份，硫化剂6份，耐酸助剂3份，耐盐助剂8份，填充剂7份，增塑剂4份。

实施例3

一种防浪墙用的抗老化复合材料的制备方法，包括以下步骤：

step1，将天然橡胶、丁腈橡胶、四丙氟橡胶、硬脂酸钠、三烯丙基异氰脲酸酯、聚偏氟乙烯、羟甲基脂肪胺、过氧化二异丙苯、钛酸酯偶联剂、填充剂和增塑剂倒入加压式橡胶捏炼机，在120-130℃下加压捣胶10分钟后排出，得到混合物a；

step2，将镍基合金、远红外陶瓷粉、钛合金、氨基硅烷和热塑性聚氨酯弹性体加入超声波分散机中进行分散，超声波功率为180-200w，分散时间为15-20分钟，分散温度为120-140℃，得到混合物b；

step3，将混合物a和混合物b充分搅拌均匀，然后倒入密炼机中，在140-150℃的条件下，以800-950转/分的速度密炼半小时，得到混合物c；

step4，将混合物c加入超声波分散机中进行分散，超声波功率为200-220w，分散时间为30-50分钟，分散温度为150-160℃，随后再加入抗热老化剂、抗光老化剂、耐酸助剂和耐盐助剂，调整超声波功率为220-240w，分散时间为20-30分钟，分散温度为160-180℃，得到混合物d；

step5，将混合物d加入密炼机中，以100℃，600-650转/分的搅拌速度密炼3分钟，随后按照5℃/min的升温速率将温度升温至150℃，在150℃下保温10分钟，再按照10℃/min的升温速率升至温度为220℃；

step6，将步骤5中得到的胶料和硫化剂混合搅拌均匀，然后于170-185℃，25-30mpa条件下，在平板硫化机中硫化100-150秒，出料后在开炼机上反胶混炼8-10分钟，然后在压片机上压成成品。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。