一种隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法，其由以下重量份原料制成：三元乙丙橡胶33?47、氯溴化丁基橡胶24?35、聚脲树脂16?27、亚硫酸锌3?6、聚碳化二亚胺4?7、环氧大豆油8?12、二乙烯基苯6?9、镁强粉14?18、硫代二丙酸二月桂酯2?3、4,4?二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯4?6、聚合松香5?8、咪唑烷基脲3?5、氮化钛10?15、二硫化四苄基秋兰姆2?3、二苯甲酸二甘醇酯7?11、碳酸锆铵4?8、异丁烯三乙氧基硅烷2?4、改性剂12?16。本发明制得的密封垫机械强度高，耐水优异，抗水压能力达到了2.5MPa以上，满足防水能力指标。
【专利说明】
一种隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封垫及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种橡胶密封垫，具体涉及一种隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封 垫及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 三元乙丙橡胶(EPDM)是以乙烯和丙烯为主要原料，并用少量的非共辄二烯烃在 Zeigler-Netta催化剂作用下聚合而成的一种具有低不饱和度的通用合成橡胶。因具有高 度的化学稳定性，良好的耐臭氧、耐天候老化、耐氧化、抗侵蚀性能以及优异的电绝缘性能， 可广泛用于密封材料制作。随着科学技术和工业的快速发展，对三元乙丙橡胶密封材料的 性能要求越来越高，现有市场上用于隧道管片接缝的三元乙丙橡胶密封垫存在着防水性和 抗水压能力差的缺点，容易导致产品失效，无法满足市场的需求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种隧道管片接缝防水三元乙丙橡 胶密封垫及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封垫，由以下重量份的原料制成:三元乙 丙橡胶33-47、氯溴化丁基橡胶24-35、聚脲树脂16-27、亚硫酸锌3-6、聚碳化二亚胺4-7、环 氧大豆油8-12、二乙烯基苯6-9、镁强粉14-18、硫代二丙酸二月桂酯2-3、4,4_二(叔丁基过 氧化)戊酸正丁酯4-6、聚合松香5-8、咪唑烷基脲3-5、氮化钛10-15、二硫化四苄基秋兰姆2-3、二苯甲酸二甘醇酯7-11、碳酸锆铵4-8、异丁烯三乙氧基硅烷2-4、改性剂12-16;
[0006] 所述改性剂的制备方法如下：（1)取以下重量份的原料:高炉水淬渣15-20、碳化钛 12-18、铝镁尖晶石10-15、硼化硅9-14、椰油酰基甲基牛磺酸钠2-3、十二烷基磷酸酯甜菜碱 1.5-2.5、葡糖氨基葡聚糖1-2、牛脂胺聚氧乙烯醚4-7、霍霍巴酸聚氧丙烯酯3-6、山梨醇聚 氧乙烯醚四油酸酯2-5; (2)取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过100-150目筛，然后加水搅拌制成40-50 %的悬浮液，再加入椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷 酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖，水浴加热至55-70°C，2000-3000r/min高速搅拌8-12min，过 滤，烘干后加入牛脂胺聚氧乙烯醚、霍霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯， 1500-2500r/min高速搅拌4-8min，烘干，粉碎，过100-150目筛即可。
[0007] 一种隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
[0008] (1)将溴化丁基橡胶、聚脲树脂、聚碳化二亚胺、环氧大豆油、亚硫酸锌加入混炼机 内，调整辊温至50-60°C，辊距至2-3mm，混炼4-6min后加入镁强粉、聚合松香、碳酸锆铵，调 整辊温至45-55°C，辊距至3-4mm，混炼5-8min，出料，停放12-24h;
[0009] (2)将三元乙丙橡胶、二苯甲酸二甘醇酯、氮化钛加入混炼机内，调整辊温至45-55 °C，辊距至3-4mm，混炼6-9min后加入4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯、二乙烯基苯、异丁 烯三乙氧基硅烷以及步骤（1)得到的胶料，调整辊温至50-60°C，辊距至2-3mm，混炼4-7min 后加入余下原料，调整辑温至40-50°C，辑距至3-4mm，混炼3-6min，出料，停放12-24h;
[0010] ( 3)将上述混炼好的胶料送入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力为1.6-2 · 2MPa，硫化温度 185-215 °C，硫化时间 25-40min;
[0011] (4)将上述硫化的橡胶制品取出修整毛边，经检验合格者即可成为成品。
[0012] 上述改性剂采用高炉水淬渣、碳化钛、铝镁尖晶石、硼化硅四种无机原料复合使 用，可以提高密封垫的抗侵蚀性、耐磨损性、热震稳定性、耐高温性、和抗冲击性，同时采用 椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖、牛脂胺聚氧乙烯醚、霍 霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯对上述无机原料进行两次改性处理，可以 显著改善其界面性能，提高其与高聚物基体的相容性，从而提高其增强性能。
[0013] 本发明的有益效果：
[0014] 本发明添加的咪唑烷基脲、碳酸锆铵、异丁烯三乙氧基硅烷，可以显著改善密封垫 的耐水性和防水性，添加的镁强粉、氮化钛，不仅可以提高密封垫的力学性能，还可以提高 密封垫的抗水压能力。本发明制得的密封垫机械强度高，耐水优异，抗水压能力达到了 2 · 5MPa以上，完全?两足防水能力指标。
【具体实施方式】
[0015] 一种隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封垫，由以下重量(kg)的原料制成：三元 乙丙橡胶42、氯溴化丁基橡胶28、聚脲树脂23、亚硫酸锌4.5、聚碳化二亚胺6、环氧大豆油 10、二乙烯基苯7、镁强粉15、硫代二丙酸二月桂酯2.5、4,4_二（叔丁基过氧化)戊酸正丁酯 5、聚合松香7、咪唑烷基脲4、氮化钛12、二硫化四苄基秋兰姆2.5、二苯甲酸二甘醇酯9、碳酸 锆铵6、异丁烯三乙氧基硅烷3、改性剂14;
[0016] 所述改性剂的制备方法如下：（1)取以下重量(kg)的原料:高炉水淬渣17、碳化钛 15、铝镁尖晶石12、硼化硅11、椰油酰基甲基牛磺酸钠2.5、十二烷基磷酸酯甜菜碱2、葡糖氨 基葡聚糖1.5、牛脂胺聚氧乙烯醚5、霍霍巴酸聚氧丙烯酯4、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯3; (2)取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过100目筛，然后加水搅拌制成 45%的悬浮液，再加入椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖， 水浴加热至65°C，2500r/min高速搅拌lOmin，过滤，烘干后加入牛脂胺聚氧乙稀醚、霍霍巴 酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油酸酯，1500r/min高速搅拌6min，烘干，粉碎，过120目 筛即可。
[0017] 一种隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封垫的制备方法，包括以下步骤：
[0018] (1)将溴化丁基橡胶、聚脲树脂、聚碳化二亚胺、环氧大豆油、亚硫酸锌加入混炼机 内，调整辊温至50-60°C，辊距至2-3mm，混炼4-6min后加入镁强粉、聚合松香、碳酸锆铵，调 整辊温至45-55°C，辊距至3-4mm，混炼5-8min，出料，停放12-24h;
[0019] (2)将三元乙丙橡胶、二苯甲酸二甘醇酯、氮化钛加入混炼机内，调整辊温至45-55 °C，辊距至3-4mm，混炼6-9min后加入4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯、二乙烯基苯、异丁 烯三乙氧基硅烷以及步骤（1)得到的胶料，调整辊温至50-60°C，辊距至2-3mm，混炼4-7min 后加入余下原料，调整辑温至40-50°C，辑距至3-4mm，混炼3-6min，出料，停放12-24h;
[0020] ( 3)将上述混炼好的胶料送入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力为1.6-2 · 2MPa，硫化温度 185-215 °C，硫化时间 25-40min;
[0021] (4)将上述硫化的橡胶制品取出修整毛边，经检验合格者即可成为成品。
[0022] 上述实施例制得的密封垫的主要性能检测结果如下表所示。
【主权项】
1. 一种隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封垫，其特征在于，由以下重量份的原料制 成:三元乙丙橡胶33-47、氯溴化丁基橡胶24-35、聚脲树脂16-27、亚硫酸锌3-6、聚碳化 二亚胺4-7、环氧大豆油8-12、二乙烯基苯6-9、镁强粉14-18、硫代二丙酸二月桂酯2-3、 4,4_二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯4-6、聚合松香5-8、咪唑烷基脲3-5、氮化钛10-15、二 硫化四苄基秋兰姆2-3、二苯甲酸二甘醇酯7-11、碳酸锆铵4-8、异丁烯三乙氧基硅烷2-4、 改性剂12-16; 所述改性剂的制备方法如下：（1)取以下重量份的原料:高炉水淬渣15-20、碳化钛12-18、铝镁尖晶石10-15、硼化硅9-14、椰油酰基甲基牛磺酸钠2-3、十二烷基磷酸酯甜菜碱 1.5-2.5、葡糖氨基葡聚糖1-2、牛脂胺聚氧乙烯醚4-7、霍霍巴酸聚氧丙烯酯3-6、山梨醇 聚氧乙烯醚四油酸酯2-5; (2)取高炉水淬渣、铝镁尖晶石、碳化钛、硼化硅混合，粉碎，过 100-150目筛，然后加水搅拌制成40-50%的悬浮液，再加入椰油酰基甲基牛磺酸钠、十二烷 基磷酸酯甜菜碱、葡糖氨基葡聚糖，水浴加热至55-70°C，2000-3000r/min高速搅拌8-12min，过滤，烘干后加入牛脂胺聚氧乙烯醚、霍霍巴酸聚氧丙烯酯、山梨醇聚氧乙烯醚四油 酸酯，1500-2500r/min高速搅拌4-8min，烘干，粉碎，过100-150目筛即可。2. 根据权利要求1所述的隧道管片接缝防水三元乙丙橡胶密封垫的制备方法，其特征 在于，包括以下步骤： (1) 将溴化丁基橡胶、聚脲树脂、聚碳化二亚胺、环氧大豆油、亚硫酸锌加入混炼机内， 调整辊温至50-60°C，辊距至2-3mm，混炼4-6min后加入镁强粉、聚合松香、碳酸锆铵，调整辊 温至45-55°C，辊距至3-4mm，混炼5-8min，出料，停放12-24h; (2) 将三元乙丙橡胶、二苯甲酸二甘醇酯、氮化钛加入混炼机内，调整辊温至45-55Γ， 辊距至3-4mm，混炼6-9min后加入4,4_二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯、二乙烯基苯、异丁烯 三乙氧基硅烷以及步骤（1)得到的胶料，调整辊温至50-60 °C，辊距至2-3mm，混炼4-7min后 加入余下原料，调整辑温至40-50°C，辑距至3-4mm，混炼3-6min，出料，停放12-24h; (3) 将上述混炼好的胶料送入平板硫化机内进行硫化成型，硫化压力为1.6-2.2MPa，硫 化温度185-215 °C，硫化时间25-40min; (4) 将上述硫化的橡胶制品取出修整毛边，经检验合格者即可成为成品。
【文档编号】C08K9/04GK105860290SQ201610414449
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】徐良建, 张群
【申请人】淮南曹庵润龙塑业有限公司