本发明涉及吸水橡胶领域，具体涉及一种高强吸水橡胶及其制备方法。
背景技术：
：随高吸水树脂(sar)又称作超强吸水剂，因其具有适当交联度而作为优良的吸水、保水型功能材料，同时其具有膨胀倍率大、保水能力较强、高压环境下不易溢水等优点，现已广泛用于矿井、石油开采、日用化工等领域。遇水膨胀橡胶(wsr)是一种新型功能高分子材料，兼具双亲性和水膨胀性。其主要是由亲水类物质如三元共聚高吸水树脂(sar)和弹性体(如橡胶)所组成的多组分体系，在遇水自膨胀封隔器等应用方面有重要的应用前景。膨润土(bentonite)的主要成分为蒙脱石，又叫蒙脱土或斑脱岩，是一种分布广泛的非金属矿产，它具有许多优良特性，经济价值较高，应用范围较广。根据蒙脱石层间可交换阳离子种类将膨润土划分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)和天然漂白土(酸性土)。膨润土具有膨胀性。膨润土层问阳离子同时具有较强的水合作用，能够吸附大量水分子，吸水性可达自身重量的8.15倍，吸水后体积膨胀几倍、有时达数十倍，因此在水中具有较大的膨胀性。技术实现要素：要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种高强吸水橡胶及其制备方法，本发明制备得到的吸水树脂具有较好的吸水性能，并能够保证较好的力学性能。技术方案：一种高强吸水橡胶，按重量份称取以下成分：丁腈橡胶80-110份，氧化钙3-7份，硬脂酸0.8-1.5份，硫磺1-2份，促进剂dm0.5-1份，白炭黑20-30份，改性膨润土吸水树脂20-30份，增容剂15-20份；其中，改性膨润土吸水树脂的制备方法为：将钠基膨润土干燥至恒重后，将干燥后的钠基置于温度设定为180-220℃电阻炉中焙烧45-80min，得到改性钠基膨润土；将改性钠基膨润土中加入丙烯酸，然后边搅拌边加入氢氧化钠溶液，然后加入n，n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后放入水浴中，加入过硫酸铵溶液，待溶液变粘稠后，继续反应至胶状物质，最后烘干，剪切至颗粒状。进一步的，所述的一种高强吸水橡胶，所述增容剂为乙烯与丁二烯共聚物接枝马来酸，丙烯与丁二烯共聚物接枝马来酸或苯乙烯-马来酸酐共聚物，乙烯-丙烯酸共聚物，聚硅氧烷-聚氨基甲酸酯共聚物中的任意一种。进一步的，所述的一种高强吸水橡胶的制备方法，将丁腈橡胶现在塑炼机上速炼，有效速炼时间为30-45min，然后加入氧化钙，硬脂酸，白炭黑，改性膨润土吸水树脂和增容剂，继续混炼20-40min，再加入硫磺和促进剂dm进行混炼，混炼均匀后进行薄通，薄通次数不低于5次，薄通后轧出片，最后进行硫化，硫化温度为135-150℃，压力为5-10mpa，硫化时间为30-50min，硫化后冷却至室温即可。进一步的，所述的一种高强吸水橡胶，所述改性钠基膨润土的含量为8-14％，n，n-亚甲基双丙烯酰胺的含量为0.1-0.3％，过硫酸铵为0.3-0.4％，反应至胶状物质的反应温度为60-80℃。有益效果：本发明的具有以下优点：通过适当的温度活化可以增大膨润土颗粒的比表面积，驱除结构通道中的表面吸附水，提高膨润土的分散性，增强膨润土的吸附性和再吸水能力，钠基膨润土和其它类型膨润土结构上的区别也影响其吸水性能，因此选用钠基膨润土；通过添加增容剂，改善基体之间的相容性，在保证吸水性能的同时，也保证了材料的力学性能。具体实施方式实施例1一种高强吸水橡胶，按重量份称取以下成分：丁腈橡胶80份，氧化钙3份，硬脂酸0.8份，硫磺2份，促进剂dm0.5份，白炭黑20份，改性膨润土吸水树脂30份，乙烯与丁二烯共聚物接枝马来酸20份；其中，改性膨润土吸水树脂的制备方法为：将钠基膨润土干燥至恒重后，将干燥后的钠基置于温度设定为180℃电阻炉中焙烧45min，得到改性钠基膨润土；将改性钠基膨润土中加入丙烯酸，然后边搅拌边加入氢氧化钠溶液，然后加入n，n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后放入水浴中，加入过硫酸铵溶液，待溶液变粘稠后，继续反应至胶状物质，最后烘干，剪切至颗粒状，其中，改性钠基膨润土的含量为14％，n，n-亚甲基双丙烯酰胺的含量为0.1％，过硫酸铵为0.4％，反应至胶状物质的反应温度为60℃。一种高强吸水橡胶的制备方法，将丁腈橡胶现在塑炼机上速炼，有效速炼时间为30min，然后加入氧化钙，硬脂酸，白炭黑，改性膨润土吸水树脂和增容剂，继续混炼20min，再加入硫磺和促进剂dm进行混炼，混炼均匀后进行薄通，薄通次数不低于5次，薄通后轧出片，最后进行硫化，硫化温度为135℃，压力为5mpa，硫化时间为30min，硫化后冷却至室温即可。实施例2一种高强吸水橡胶，按重量份称取以下成分：丁腈橡胶110份，氧化钙7份，硬脂酸1.5份，硫磺1份，促进剂dm1份，白炭黑30份，改性膨润土吸水树脂20份，丙烯与丁二烯共聚物接枝马来酸15份；其中，改性膨润土吸水树脂的制备方法为：将钠基膨润土干燥至恒重后，将干燥后的钠基置于温度设定为220℃电阻炉中焙烧80min，得到改性钠基膨润土；将改性钠基膨润土中加入丙烯酸，然后边搅拌边加入氢氧化钠溶液，然后加入n，n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后放入水浴中，加入过硫酸铵溶液，待溶液变粘稠后，继续反应至胶状物质，最后烘干，剪切至颗粒状，其中，改性钠基膨润土的含量为8％，n，n-亚甲基双丙烯酰胺的含量为0.3％，过硫酸铵为0.3％，反应至胶状物质的反应温度为80℃。一种高强吸水橡胶的制备方法，将丁腈橡胶现在塑炼机上速炼，有效速炼时间为45min，然后加入氧化钙，硬脂酸，白炭黑，改性膨润土吸水树脂和增容剂，继续混炼40min，再加入硫磺和促进剂dm进行混炼，混炼均匀后进行薄通，薄通次数不低于5次，薄通后轧出片，最后进行硫化，硫化温度为150℃，压力为10mpa，硫化时间为50min，硫化后冷却至室温即可。实施例3一种高强吸水橡胶，按重量份称取以下成分：丁腈橡胶90份，氧化钙4份，硬脂酸1份，硫磺1份，促进剂dm0.5份，白炭黑28份，改性膨润土吸水树脂26份，苯乙烯-马来酸酐共聚物20份；其中，改性膨润土吸水树脂的制备方法为：将钠基膨润土干燥至恒重后，将干燥后的钠基置于温度设定为190℃电阻炉中焙烧70min，得到改性钠基膨润土；将改性钠基膨润土中加入丙烯酸，然后边搅拌边加入氢氧化钠溶液，然后加入n，n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后放入水浴中，加入过硫酸铵溶液，待溶液变粘稠后，继续反应至胶状物质，最后烘干，剪切至颗粒状，其中，改性钠基膨润土的含量为12％，n，n-亚甲基双丙烯酰胺的含量为0.3％，过硫酸铵为0.4％，反应至胶状物质的反应温度为65℃。一种高强吸水橡胶的制备方法，将丁腈橡胶现在塑炼机上速炼，有效速炼时间为35min，然后加入氧化钙，硬脂酸，白炭黑，改性膨润土吸水树脂和增容剂，继续混炼25min，再加入硫磺和促进剂dm进行混炼，混炼均匀后进行薄通，薄通次数不低于5次，薄通后轧出片，最后进行硫化，硫化温度为140℃，压力为6mpa，硫化时间为35min，硫化后冷却至室温即可。实施例4一种高强吸水橡胶，按重量份称取以下成分：丁腈橡胶100份，氧化钙6份，硬脂酸1.4份，硫磺2份，促进剂dm1份，白炭黑24-28份，改性膨润土吸水树脂24-26份，乙烯-丙烯酸共聚物18份；其中，改性膨润土吸水树脂的制备方法为：将钠基膨润土干燥至恒重后，将干燥后的钠基置于温度设定为210℃电阻炉中焙烧65min，得到改性钠基膨润土；将改性钠基膨润土中加入丙烯酸，然后边搅拌边加入氢氧化钠溶液，然后加入n，n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后放入水浴中，加入过硫酸铵溶液，待溶液变粘稠后，继续反应至胶状物质，最后烘干，剪切至颗粒状，其中，改性钠基膨润土的含量为10％，n，n-亚甲基双丙烯酰胺的含量为0.1％，过硫酸铵为0.3％，反应至胶状物质的反应温度为75℃。一种高强吸水橡胶的制备方法，将丁腈橡胶现在塑炼机上速炼，有效速炼时间为40min，然后加入氧化钙，硬脂酸，白炭黑，改性膨润土吸水树脂和增容剂，继续混炼35min，再加入硫磺和促进剂dm进行混炼，混炼均匀后进行薄通，薄通次数不低于5次，薄通后轧出片，最后进行硫化，硫化温度为145℃，压力为9mpa，硫化时间为45min，硫化后冷却至室温即可。实施例5一种高强吸水橡胶，按重量份称取以下成分：丁腈橡胶95份，氧化钙5份，硬脂酸1.2份，硫磺1.5份，促进剂dm0.8份，白炭黑26份，改性膨润土吸水树脂25份，聚硅氧烷-聚氨基甲酸酯共聚物20份；其中，改性膨润土吸水树脂的制备方法为：将钠基膨润土干燥至恒重后，将干燥后的钠基置于温度设定为200℃电阻炉中焙烧68min，得到改性钠基膨润土；将改性钠基膨润土中加入丙烯酸，然后边搅拌边加入氢氧化钠溶液，然后加入n，n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后放入水浴中，加入过硫酸铵溶液，待溶液变粘稠后，继续反应至胶状物质，最后烘干，剪切至颗粒状，其中，改性钠基膨润土的含量为12％，n，n-亚甲基双丙烯酰胺的含量为0.2％，过硫酸铵为0.3％，反应至胶状物质的反应温度为70℃。一种高强吸水橡胶的制备方法，将丁腈橡胶现在塑炼机上速炼，有效速炼时间为38min，然后加入氧化钙，硬脂酸，白炭黑，改性膨润土吸水树脂和增容剂，继续混炼30min，再加入硫磺和促进剂dm进行混炼，混炼均匀后进行薄通，薄通次数不低于5次，薄通后轧出片，最后进行硫化，硫化温度为145℃，压力为8mpa，硫化时间为40min，硫化后冷却至室温即可。对比例1一种高强吸水橡胶，按重量份称取以下成分：丁腈橡胶80份，氧化钙3份，硬脂酸0.8份，硫磺2份，促进剂dm0.5份，白炭黑20份，改性膨润土吸水树脂30份，乙烯与丁二烯共聚物接枝马来酸20份；其中，吸水树脂的制备方法为：将钠基膨润土中加入丙烯酸，然后边搅拌边加入氢氧化钠溶液，然后加入n，n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后放入水浴中，加入过硫酸铵溶液，待溶液变粘稠后，继续反应至胶状物质，最后烘干，剪切至颗粒状，其中，改性钠基膨润土的含量为14％，n，n-亚甲基双丙烯酰胺的含量为0.1％，过硫酸铵为0.4％，反应至胶状物质的反应温度为60℃。一种高强吸水橡胶的制备方法，将丁腈橡胶现在塑炼机上速炼，有效速炼时间为30min，然后加入氧化钙，硬脂酸，白炭黑，膨润土吸水树脂和增容剂，继续混炼20min，再加入硫磺和促进剂dm进行混炼，混炼均匀后进行薄通，薄通次数不低于5次，薄通后轧出片，最后进行硫化，硫化温度为135℃，压力为5mpa，硫化时间为30min，硫化后冷却至室温即可。对比例2一种高强吸水橡胶，按重量份称取以下成分：丁腈橡胶110份，氧化钙7份，硬脂酸1.5份，硫磺1份，促进剂dm1份，白炭黑30份，改性膨润土吸水树脂20份；其中，改性膨润土吸水树脂的制备方法为：将钠基膨润土干燥至恒重后，将干燥后的钠基置于温度设定为220℃电阻炉中焙烧80min，得到改性钠基膨润土；将改性钠基膨润土中加入丙烯酸，然后边搅拌边加入氢氧化钠溶液，然后加入n，n-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀后放入水浴中，加入过硫酸铵溶液，待溶液变粘稠后，继续反应至胶状物质，最后烘干，剪切至颗粒状，其中，改性钠基膨润土的含量为8％，n，n-亚甲基双丙烯酰胺的含量为0.3％，过硫酸铵为0.3％，反应至胶状物质的反应温度为80℃。一种高强吸水橡胶的制备方法，将丁腈橡胶现在塑炼机上速炼，有效速炼时间为45min，然后加入氧化钙，硬脂酸，白炭黑，改性膨润土吸水树脂，继续混炼40min，再加入硫磺和促进剂dm进行混炼，混炼均匀后进行薄通，薄通次数不低于5次，薄通后轧出片，最后进行硫化，硫化温度为150℃，压力为10mpa，硫化时间为50min，硫化后冷却至室温即可。测试指标：力学性能按照gb528和529；硫化胶吸水膨胀性能测试：取40mmx20mm×1mm试样，称量后浸入去离子水中，隔3h取出，除去表面水，称量，质量吸水率s，按以下公式计算：s＝(w1一w2)/w2，式中：w2、w1为试样吸水前、后的质量。拉伸强度(mpa)扯断伸长率(％)撕裂强度(kn/m)吸水率(％)实施例18.471919.8202.3实施例27.967820.1201.5实施例37.669719.1211.1实施例48.366719.4209.4实施例58.668320.2204.3对比例16.965317.4146.3对比例26.162414.8178.0当前第1页12