地下综合管廊密封制品配方的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于橡胶材料领域中配方，具体为一种地下综合管廊密封制品配方。
【背景技术】
[0002] 综合管廊又称共同沟，它是实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于 敷设市政公用管线的市政公用设施。是在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给 水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。在发达国家，综合管廊已经存在了一个多世 纪。日本与1926年开始建设地下综合管廊，经过了多年的共同开发建设，现在很多地下综 合管廊已经联成网络，日本是目前综合管廊使用率最广，技术最为成熟的国家之一。在我国 仅有北京、上海、深圳、苏州、沈阳等少数几个城市建有综合管廊。最近几年，我国的大力推 进综合管廊的建设，以缓解目前国内城市内涝严重，杜绝一下大雨就淹的现状。
[0003] 综合管廊可分为现浇混泥土结构和预制拼装结构等结构，但不管哪种结构都需要 采用橡胶密封制品作为接口的密封方式。现有技术中，用于地下城市管廊的密封制品相继 暴露出遇水腐蚀、寿命短、防腐能力差、密封不良等诸多问题。地下综合管廊埋于地下，设计 寿命不低于100年，密封制品不易更换，出现泄漏后更换密封制品相当不便，因此，亟需开 发一种新型材料配方的，用于地下综合管廊的密封制品，以克服现有技术中综合管廊密封 制品的不足。
【发明内容】
[0004] 本发明为了克服现有技术的不足，提出了一种新型地下综合管廊密封制品配方， 该配方考虑到防腐、全天候防老化、耐污水/雨水/再生水、防霉菌等多项环境介质对产品 老化寿命性能的影响，设计使用寿命不少于110年，具有耐腐能力强、使用寿命长的显著优 点。
[0005] 本发明配方设计如下： 主体材料：EPDM橡胶+聚四氟乙稀粉+氯化聚乙稀。
[0006] EPDM橡胶具有优异的耐老化性能，因 EPDM橡胶主链是由化学稳定的饱和烃组成， 只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异； 聚四氟乙烯粉，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，耐温优异是当今世界上耐腐蚀性能 最佳材料之一，具其耐老化性能是所有橡胶塑料中最好的。
[0007] 氯化聚乙烯，它是一种优异的相容剂，也是一种饱和橡胶，有优秀的耐热氧老化、 臭氧老化、耐酸碱、化学药品性能，同时具有阻燃功能，这一特性在城市地下综合管廊的应 用中可以有效阻止火灾发生后的蔓延，有效的提高了安全性能。
[0008] 以上这3种材料组合：运用了橡胶塑料的最佳配比，使其达到一种科学的最佳功 能。EPDM提供主体作用，聚四氟乙烯粉提供了其它材料不可达到的使用寿命，氯化聚乙烯， 优异的相容剂，使其配方中所有的材料相容性得到提高，同时具有其他普通橡胶没有的阻 燃功能。
[0009] 辅助材料：软化剂+补强剂+填充剂+防老剂+活性剂。
[0010] (1)软化剂： 500#石蜡油：油的使用会对强度和弹性度影响较大，但适当的使用可以增加混炼工艺 性，对炭黑分散有帮助。由于含有石蜡基，与EPDM橡胶具有良好的相容性，可有效的保障产 品长期使用不被析出或抽出，有效的保障了产品的持久使用功能。
[0011] 固体古马隆树脂：为了更好的确保优异的使用寿命，配以固体古马隆树脂代替部 分石蜡油，更加有效确保油在长期使用中不被析出或抽出。同时固体古马隆树脂对EPDM还 有增加自粘性、增加抗拉强度、增加各种物质的相容性的功能，为产品的110年的使用寿命 提供了保障。
[0012] (2)补强剂：选用高耐磨炉黑N330+半补强N550+白炭黑。
[0013] 主体是以N330作为主要补强剂，因 EPDM是非补强橡胶，自身强度很低，需要进行 补强后才能达到相应的使用需求，因而N330具有优异的补强性和耐磨性主要补强材料，同 时配以N550半补强炭黑协同补强，同时N550具有良好的流动性，对制品的生产工艺有非常 大的作用；白炭黑的增加为配方生产的制品了良好的抗撕裂性，对配方生产的制品提供了 综合的绝佳的物理性能。同时白炭黑也是良好的紫外线吸收剂，对制品的抗老化和优异的 寿命做出了贡献。
[0014] (3)填充剂：填充材料的使用主要是增加配方在生产时的流动性，保障生产工艺 性，同时也是降低配方成本的一种手段。综合管廊由于在地下使用，长期与水接触。所以选 用疏水性的轻质碳酸钙作为填充材料。
[0015] (4)防老剂：微晶蜡+防老剂4010NA+防老剂RD EPDM材料本身具有优异的老化性能，一般情况下不需要添加防老体系；但是本配方设 计使用寿命达到110年，这就需要特殊的配比方能满足。考虑到耐老化性和使用寿命的因 素，选用了物理防老剂和化学防老剂协同使用。微晶蜡在产品使用后形成一种膜，有效的隔 绝了外界的氧、霉菌、等物质，确保了产品不受外界物质破坏。防老剂4010NA +RD的配合具 有抗臭氧、热氧老化功能，为产品整体使用寿命提供帮助。
[0016] (5)活性剂：氧化锌+硬脂酸+聚乙二醇+氧化镁 氧化锌+硬脂酸预热后生成络活物促进硫化剂分解，促进橡胶硫化，聚乙二醇为配方 提供补偿硫化，他同时可以控制产品的臭氧龟裂的产生，还对配方中的白炭黑进行酸碱综 合，以保障整个配方的酸碱平衡，确保生产工艺顺畅。氧化镁的使用主要是对主体材料中的 氯化聚乙烯预热释放的氯化氢进行吸收，有效的保障了产品的稳定性，同时氧化镁的使用 对配方硫化后的制品提供了良好的耐热功能，提供了优异的压缩永久变形功能。
[0017] 本发明硫化体系，考虑到硫化时形成的交联键与的抗老化性能关系按下列顺序递 减：离子键〈多硫键〈双硫键〈单硫键〈碳-碳键，同时考虑到配方在生产中的工艺性和物 理性能，本发明设计为碳-碳键的交联，主要是保障其优异的抗老化功能。同时配以少量的 硫磺，因硫磺在过氧化物硫化体系中能够有效地延长胶烧时间，为硫化工艺提供了保障。该 硫化体系及保障了优异的抗老化性能有有良好的加工性能。
[0018] 本发明是通过如下技术方案实现的：地下综合管廊密封制品配方，其特征在于，该 配方中各组分及PHR含量如下： EPDM 70 ； 聚四氟乙烯粉 10 ; 氯化聚乙烯 20 ; 固体古马隆树脂 5 ; 尚粘度石錯油 20 ; 氧化锌 8 ; 硬脂酸SA 8 ; 聚乙二醇 PEG 4000 0. 3 ； 氧化镁 〇. 5 ; 白炭黑 1〇; 炭黑 N330 35 ； 炭黑 N550 20 ； 碳酸钙 30 ; 微晶石錯 2 ; 防老剂 1040NA 1. 5 ； 防老剂RD 1 ; TAIC 1. 5 ； 硫化剂双25 2. 5 ； 硫磺 0.4。
[0019] 进一步地，所述的高粘度石蜡油为500#石蜡油。
[0020] 进一步地，所述的氧化锌为纯度为99. 7%以上的氧化锌。
[0021] 本发明有益效果：本发明采用EPDM橡胶+聚四氟乙烯粉+氯化聚乙烯作为主体材 料，同时辅以软化剂（500#石蜡油、固体古马隆树脂)，补强剂（N330、N550、白炭黑)，填充剂 (碳酸钙)，防老剂(微晶蜡、防老剂4010NA、防老剂RD)，活性剂(氧化锌、硬脂酸、聚乙二醇、 氧化镁）作为辅助材料，经复合后的配方满足了长寿命的使用要求，尤其较好地满足了地下 综合管廊110年长寿命的使用要求。
【具体实施方式】
[0022] 下列非限制实施例用于说明本发明： EPDM KEP 350 70 韩国锦湖； 聚四氟乙烯粉PTFE 20 沈阳天宇翔； 氯化聚乙烯 10 淄博淄顾祥化工； 固体古马隆树脂 5 南京军升； 高粘度石蜡油 20 衡水圣康化工有限公司； 氧化锌 8 柳州中色锌品； 硬脂酸SA 8 泸天化； 聚乙二醇PEG 4000 0. 3 江苏海安石化； 氧化镁 〇. 5 河北三圆化工； 白炭黑 1〇 自贡中皓； 炭黑N330 35 中橡自贡炭黑研究院； 炭黑N550 20 中橡自贡炭黑研究院； 碳酸钙 30 绵竹鹏程精细化工； 微晶石蜡 2 河南南阳石蜡精细化工厂； 防老剂4040NA 1. 5 中石化南京化学； 防老剂RD 1 浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司； TAIC 1.5 烟台恒诺化工有限公司； 硫化剂双25 2.5 烟台恒诺化工有限公司； 硫磺 0.4 中石油西南油气田分公司重庆天然气净化总厂。
[0023] 实施例一：
按照上述配方比例，经如下工艺制成成品： (1) EPDM+聚四氟乙烯+氯化聚乙烯：密炼机80-120° C，塑炼3-8分钟； (2) 投入固体古马隆树脂：密炼机100-120° C，混炼2-4分钟； (3) 投入氧化镁、硬脂酸、聚乙二醇、防老剂4010NA、防老剂RD、石蜡：密炼机 100-120° C，混炼 2-4 分钟； (4) 投入白炭黑、炭黑、轻质碳酸钙、石蜡油密炼机100-120° C，混炼6-10分钟，然后打 开密炼室加压盖翻胶1次，放下加压盖密炼2-5分钟； (5) 倒出密炼好的胶料，在开炼机上拉出2-5mm薄片，停放冷却24小时以上； (6) 开炼机：将停放冷却后的混炼胶在开炼机上热炼后，调到合适的辊距，从滚筒轴线 正上方慢慢倒入S硫磺粉、促进剂TAIC，硫化机双二五进行混炼，加入是需慢慢左右移动， 不允许飞扬，温度控制在60-85°C ; (6) 精炼：待加完全部材料后，用8刀法左右拉刀翻炼，使所加物料混炼均匀。然后调 辊距1MM，热炼后打包打卷各3次，然后按需要的厚度出片，然后放到百叶车上冷却，待用； (7) 然后根据产品的形状和大小选用合适的硫化机，温度一般为170-180°C;按产品的 实际需求拆料、称重、投入模腔、上压硫化成型。
【主权项】
1.地下综合管廊密封制品配方，其特征在于，该配方中各组分及PHR含量如下： EPDM 70 ； 聚四氟乙烯粉 10 ; 氯化聚乙烯 20 ; 固体古马隆树脂 5 ; 尚粘度石錯油 20 ; 氧化锌 8 ; 硬脂酸SA 8 ; 聚乙二醇PEG 4000 0. 3； 氧化镁 〇.5 ; 白炭黑 1〇; 炭黑 N330 35； 炭黑 N550 20； 碳酸钙 30 ; 微晶石錯 2 ; 防老剂1040NA 1. 5； 防老剂RD 1 ; TAIC 1. 5； 硫化剂双25 2. 5； 硫磺 0.4。2. 根据权利要求1所述的地下综合管廊密封制品配方，其特征在于，所述的高粘度石 錯油为500#石錯油。3.根据权利要求1所述的地下综合管廊密封制品配方，其特征在于，所述的氧化锌为 纯度为99. 7%以上的氧化锌。
【专利摘要】本发明公开了一种地下综合管廊密封制品配方，属于橡胶配方领域，其PHR为：EPDM？70，聚四氟乙烯粉？10，氯化聚乙烯？20，固体古马隆树脂？5，高粘度石蜡油20，氧化锌？8，硬脂酸SA？8，聚乙二醇？0.3，氧化镁？0.5，白炭黑？10，炭黑？N330？35，炭黑？N550？20，碳酸钙？30，微晶石蜡？2，防老剂1040NA？1.5，防老剂RD？1，促进剂TAIC？1.5,硫化剂双25？2.5,硫磺？0.4；本发明采用EPDM橡胶+聚四氟乙烯粉+氯化聚乙烯作为主体材料，同时辅以软化剂、补强剂、填充剂、防老剂、活性剂、作为辅助材料，经复合后的配方满足了长寿命的使用要求，尤其较好地满足了地下综合管廊110年长寿命的使用要求。
【IPC分类】C08K3/06, C08K5/09, C08L23/16, C08L27/18, C08K5/3437, C08K5/18, C08K3/26, C08K3/22, C08L91/06, C08K3/04, C08L71/08, C08K13/02, C08L45/02, C08K3/36, C08L23/28, C08K5/14
【公开号】CN105385046
【申请号】CN201510826378
【发明人】严林, 岳清, 严航嘉, 陈克辉
【申请人】四川佳世特橡胶有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月25日