一種吸水膨脹橡膠的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種吸水膨脹橡膠的制備方法。
【背景技術】
[0002] 吸水膨脹橡膠（WSR)就是一種具有吸水功能的橡膠，一般情況下，彈性基體是疏 水親油性材料，通過在彈性基體上引入親水組分及各種功能助劑便制得了 WSR，通過改變各 組分的配比以及制備條件便可得到性能各異的吸水膨脹橡膠。WSR的主要組分決定了 WSR 既具有彈性體基體的高彈性、高強度又具有親水性物質的快速吸水、保水性能，但是，通常 情況下WSR的強度與吸水率是一對相互制約的參數，對組分相同的橡膠而言，強度的提高 意謂著吸水量的降低，這一點通過控制硫磺或硫化促進劑的用量即可做到。
[0003] 在一些工程變形縫的防水堵漏等場合，WSR的高彈性使它可以輕易適應變形縫的 形狀，緊密的填入變形縫中起到密封作用；WSR的快速吸水膨脹性能使它可以在快速的吸 收自身重量數十倍的水而迅速膨脹以起到堵漏作用；WSR在吸收一定水后也具有較高的強 度使它可以承受一定的壓力也不會使水滲出。WSR應用于防水密封領域從根本上改變了如 水泥石油瀝青等一些傳統材料因磨損、開裂等導致的止水失效、密封不嚴等問題，是理想的 防水密封材料。
[0004] 吸水膨脹橡膠的彈性基體與親水組分共同賦予它的優良性質注定了它將在防水 密封堵漏等領域大有所為。WSR在防水等領域的出色表現已吸引了社會各界的廣泛關注，但 與國外相比，國內研究起步較晚，但也已取得一些初步成果。現已被廣泛應用于地鐵、隧道、 油田工程、水下工程、高速公路以及各種工程建筑施工中的管道密封材料、防水堵漏材料、 防洪搶險材料等領域。
[0005] 為了得到性能優良的吸水膨脹橡膠制備，研究者們通過化學接技的辦法制備吸水 膨脹橡膠，此法就是將親水性聚合物或單體通過接枝反應接枝到到橡膠大分子上或者直接 對兩親性高分子進行硫化，讓其通過交聯制備出吸水膨脹橡膠。雖然化學接枝法制備的WSR 不會存在吸水樹脂與橡膠相容性差易從橡膠基體析出脫落的問題，但此法不僅工藝復雜成 本高，而且還存在接枝率低吸水性能差等問題。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種吸水膨脹橡膠的制備方法，所得 吸水膨脹橡膠具有優異的機械力學性能和吸水膨脹性能。
[0007] -種吸水膨脹橡膠的制備方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1，以重量份計，取PEG6000 10~20份放入攪拌釜中，加熱，邊攪拌邊加入丁 腈橡膠8~16份、甲苯二異氰酸酯2~7份和聚丙烯酸鈉1~5份，保溫，加入十六醇3~ 8份，過濾，洗滌，烘干，得混合物A ;
[0009] 步驟2,以重量份計，將步驟1所得混合物A 10~20份與高吸水樹脂3~7份、硬 脂酸1~4份、氧化鋅2~5份、白炭黑1~5份、過氧化苯甲酰2~6份混合，送入開練機 開煉，得混合物B ;
[0010] 步驟3,以重量份計，在步驟2所得混合物B 10~30份中加入聚乙烯吡咯烷酮 2~7份、對甲苯磺酸3~8份、卵磷脂0. 5~3. 2份、對苯二酚1~6份，開煉，下片，得混 煉膠；
[0011] 步驟4,將步驟3所得混煉膠進行硫化、開模，靜置，即得。
[0012] 作為上述發明的進一步改進，步驟1中加熱溫度為80~100°C，攪拌速度為300~ 500rpm，保溫時間為1~2h。
[0013] 作為上述發明的進一步改進，步驟2中開煉機的輯距為4mm，時間5~lOmin。
[0014] 作為上述發明的進一步改進，步驟3中開煉機的輯距為0. 5mm，時間3~8min。
[0015] 作為上述發明的進一步改進，步驟4中硫化溫度是150~170°C，時間20~40min， 壓力8~12MPa。
[0016] 作為上述發明的進一步改進，步驟2中還需要加入乙酸乙烯酯3~7份。
[0017] 作為上述發明的進一步改進，步驟3中還需要加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯1~ 5份。
[0018] 本發明的吸水膨脹橡膠具有優異的機械力學性能和吸水膨脹性能，而且耐候性能 優異，在酸性水溶液中使用多次后，吸水性能能夠保持。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1
[0020] 一種吸水膨脹橡膠的制備方法，包括以下步驟：
[0021] 步驟1，以重量份計，取PEG6000 10份放入攪拌釜中，加熱，邊攪拌邊加入丁腈橡 膠8份、甲苯二異氰酸酯2份和聚丙烯酸鈉1份，保溫，加入十六醇3份，過濾，洗滌，烘干， 得混合物A ;
[0022] 步驟2,以重量份計，將步驟1所得混合物A 10份與高吸水樹脂3份、硬脂酸1份、 氧化鋅2份、白炭黑1份、過氧化苯甲酰2份混合，送入開練機開煉，得混合物B ;
[0023] 步驟3,以重量份計，在步驟2所得混合物B 10份中加入聚乙烯吡咯烷酮2份、對 甲苯磺酸3份、卵磷脂0. 5份、對苯二酚1份，開煉，下片，得混煉膠；
[0024] 步驟4,將步驟3所得混煉膠進行硫化、開模，靜置，即得。
[0025] 步驟1中加熱溫度為80°C，攪拌速度為300rpm，保溫時間為2h。
[0026] 步驟2中開煉機的輯距為4mm，時間5min。
[0027] 步驟3中開煉機的輥距為0· 5mm，時間3min〇
[0028] 步驟4中硫化溫度是150°C，時間40min，壓力8MPa。
[0029] 實施例2
[0030] 一種吸水膨脹橡膠的制備方法，包括以下步驟：
[0031] 步驟1，以重量份計，取PEG6000 20份放入攪拌釜中，加熱，邊攪拌邊加入丁腈橡 膠16份、甲苯二異氰酸酯7份和聚丙烯酸鈉5份，保溫，加入十六醇8份，過濾，洗滌，烘干， 得混合物A ;
[0032] 步驟2,以重量份計，將步驟1所得混合物A 20份與高吸水樹脂7份、硬脂酸4份、 氧化鋅5份、白炭黑5份、過氧化苯甲酰6份混合，送入開練機開煉，得混合物B ;
[0033] 步驟3,以重量份計，在步驟2所得混合物B 30份中加入聚乙烯吡咯烷酮7份、對 甲苯磺酸8份、卵磷脂3. 2份、對苯二酚6份，開煉，下片，得混煉膠；
[0034] 步驟4,將步驟3所得混煉膠進行硫化、開模，靜置，即得。
[0035] 步驟1中加熱溫度為100°C，攪拌速度為500rpm，保溫時間為lh。
[0036] 步驟2中開煉機的輯距為4mm，時間lOmin。
[0037] 步驟3中開煉機的輥距為0· 5mm，時間8min。
[0038] 步驟4中硫化溫度是170°C，時間20min，壓力12MPa。
[0039] 實施例3
[0040] 一種吸水膨脹橡膠的制備方法，包括以下步驟：
[0041] 步驟1，以重量份計，取PEG6000 13份放入攪拌釜中，加熱，邊攪拌邊加入丁腈橡 膠11份、甲苯二異氰酸酯3份和聚丙烯酸