一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于止水帶【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶及其制備工藝。其主要技術(shù)特征為：在SBR橡膠、POE彈性體中加入活性碳酸鈣、環(huán)烷油、碳黑、硫磺、氧化鋅、硬脂酸、促進(jìn)劑、防老劑。本發(fā)明提供的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶，將SBR橡膠和POE彈性體混合，結(jié)合SBR橡膠優(yōu)異的力學(xué)性能、耐磨性、耐熱性、耐油性和耐老化性，以及POE彈性體良好的流動(dòng)性、韌性和加工性，采用動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)，在高溫和高剪切力的單螺桿擠出機(jī)中將橡膠和彈性體熔融共混，在微觀上呈現(xiàn)獨(dú)特的?！獚u結(jié)構(gòu)，使其同時(shí)具有塑料和熱固性橡膠的優(yōu)點(diǎn)：POE彈性體作為連續(xù)相存在，使其具有優(yōu)異的加工性能，SBR橡膠作為分散相，使其具有橡膠的高彈性。
【專利說明】一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶及其制備工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于止水帶【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]止水帶主要應(yīng)用在混凝土建筑物的構(gòu)件接縫以及由于溫度變化而引起的膨脹和收縮接縫中，與混凝土連成一體，有效地防止構(gòu)筑物變形縫處的滲水、漏水，并起到減震緩沖等作用。從使用材料分為橡膠止水帶和塑料止水帶。橡膠止水帶主要使用三元乙丙橡膠(EPDM)，采用螺桿擠出、微波熱空氣硫化工藝，具有良好的彈性、耐磨性、耐老化性和抗撕裂性能，適應(yīng)變形能力強(qiáng)、防水性能好，溫度使用范圍為_45°C~+60°C，但當(dāng)溫度超過70°C，以及受強(qiáng)烈的氧化作用或受油類等有機(jī)溶劑侵蝕時(shí)，便不能使用橡膠止水帶；三元乙丙橡膠價(jià)格昂貴，增加橡膠止水帶的生產(chǎn)成本；微波熱空氣硫化設(shè)備長(zhǎng)度一般在20~50米，溫度均在200°C左右，耗能巨大；橡膠止水帶在從擠出機(jī)成型后需要在微波熱空氣硫化設(shè)備中硫化，所以要控制其擠出速度使其能夠充分硫化，生產(chǎn)效率低；硫化成型后的止水帶無法再重復(fù)利用，造成環(huán)境壓力。塑料止水帶主要是指軟質(zhì)PVC止水帶，具有較高的抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度較大，價(jià)格低，但PVC止水帶易老化、耐低溫性能差，具資料顯示，當(dāng)溫度低至60C，PVC止水帶將變脆脆弱 ，承受接縫容易破裂，造成止水失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題就是提供一種具有良好力學(xué)性能，可直接擠出成型，無需高溫硫化，且廢料可重復(fù)使用的節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶。
[0004]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶包括下列重量份的組分:
SBR橡膠60——80重量份
POE彈性體20——40重量份
活性碳酸韓40-70重量份
環(huán)燒油20-40重量份
碳黑10——30重量份
硫磺0.5——2重量份
氧化鋅2—5重量份
硬脂酸0.5-3重量份
促進(jìn)劑I——3.5重量份
防老劑2——5重量份。
[0005]其附加技術(shù)特征為:所述的SBR橡膠為乳聚丁苯橡膠；
所述的POE彈性體拉伸強(qiáng)度大于9MPa，扯斷伸長(zhǎng)率大于700%，維卡軟化點(diǎn)在40~60 ; 所述的活性碳酸鈣為粒徑在30~200nm，吸油值小于60ml/100g，pH在8~10 ;所述的碳黑為N330或N550中的一種或幾種；
所述的促進(jìn)劑為N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋蘭姆、2-硫醇基苯駢噻唑、2，2’ - 二硫代二苯并噻唑中的一種或幾種；
所述的防老劑為防老劑RD、防老劑4010NA、防老劑AW、防老劑BLE、抗氧劑2246、抗氧劑1010中的一種或幾種。
[0006]本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題就是提供一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶的制備工藝。
[0007]為解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括下述步驟:
第一步制備膠料
將60——80重量份SBR橡膠、20——40重量份POE彈性體加入密煉機(jī)中，再依次加入
0.5——3重量份硬脂酸、2——5重量份氧化鋅、2——5重量份防老劑混煉60~180s，加入40——70重量份活性碳酸鈣、10——30重量份碳黑和20——40重量份環(huán)烷油混煉180~300s，加入0.5——2重量份硫磺和I——3.5重量份促進(jìn)劑，混煉30~120s，開煉機(jī)上薄通打包5~7次，下片；
第二步造粒 所制備膠料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在140~180°C下動(dòng)態(tài)硫化擠出，冷卻、干燥、造粒；
第三步制備止水帶
將粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在溫度150~200°C，從口模擠出，制備節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶。
[0008]本發(fā)明提供的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶，取代傳統(tǒng)的硫化橡膠和PVC止水帶。將SBR橡膠和POE彈性體混合，結(jié)合SBR橡膠優(yōu)異的力學(xué)性能、耐磨性、耐熱性、耐油性和耐老化性，以及POE彈性體良好的流動(dòng)性、韌性和加工性，采用動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)，在高溫和高剪切力的單螺桿擠出機(jī)中將橡膠和彈性體熔融共混，在微觀上呈現(xiàn)獨(dú)特的海一島結(jié)構(gòu)，使其同時(shí)具有塑料和熱固性橡膠的優(yōu)點(diǎn):Ρ0Ε彈性體作為連續(xù)相存在，使其具有優(yōu)異的加工性能，SBR橡膠作為分散相，使其具有橡膠的高彈性。SBR橡膠橡膠為乳聚丁苯橡膠，這種橡膠被氧化的作用緩慢，即使在較高溫下老化反應(yīng)的速度也比較慢。光對(duì)丁苯橡膠的老化作用不明顯，耐磨性、耐熱性、耐油性和耐老化性等均比天然橡膠好。POE彈性體拉伸強(qiáng)度大于9MPa，扯斷伸長(zhǎng)率大于700%，維卡軟化點(diǎn)在40~60。POE彈性體為乙烯和辛烯共聚物，其分子結(jié)構(gòu)中不含不飽和雙鍵，具有優(yōu)良的耐老化性能。分子量分布窄，具有較好的流動(dòng)性，與聚烯烴橡膠相容性好。良好的流動(dòng)性可改善填料的分散效果，同時(shí)也可提高制品的熔接痕強(qiáng)度。分子結(jié)構(gòu)中側(cè)辛基長(zhǎng)于側(cè)乙基，在分子結(jié)構(gòu)中可形成聯(lián)結(jié)點(diǎn)，在各成分之間起到聯(lián)結(jié)、緩沖作用，辛烯的柔軟鏈卷曲結(jié)構(gòu)和結(jié)晶的乙烯鏈作為物理交聯(lián)點(diǎn)，使它既有優(yōu)異的韌性又有良好的加工性?；钚蕴妓徕}為粒徑在30~200nm，吸油值小于60ml/100g，pH在8~10 ;活性碳酸鈣是在生產(chǎn)過程中添加活性劑或是偶聯(lián)劑進(jìn)行過表面處理制成的，因其表面包覆有活性覆蓋層，與橡膠的親和性好，混煉易分散，膠料生熱低，扯斷永久變形小，彈性好，具有一定的補(bǔ)強(qiáng)性。根據(jù)需要，碳黑為N330或N550中的一種或幾種；促進(jìn)劑為N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺(CZ)、二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)、2-硫醇基苯駢噻唑(M)、2，2’ - 二硫代二苯并噻唑(DM)中的一種或幾種；防老劑為防老劑RD、防老劑4010NA、防老劑AW、防老劑BLE、抗氧劑2246、抗氧劑1010中的一種或幾種。環(huán)烷油、硫磺、氧化鋅和硬脂酸均為普通市售商品。
[0009]本發(fā)明提供的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、物理機(jī)械性能優(yōu)良。其性能可以與傳統(tǒng)的硫化膠相媲美，具有優(yōu)異的強(qiáng)度、高溫力學(xué)性能、耐熱性、抗疲勞性能等，并且橡塑比可以在較大的范圍內(nèi)變更，因此在性能上有更大的調(diào)節(jié)余地；
2、耐溶劑性能優(yōu)良。該止水帶具有較低的拉伸和壓縮永久變形和較大的抗液體滲透能力，耐熱油和耐化學(xué)試劑更佳?？蓱?yīng)用化工廠等對(duì)止水帶有特殊要求場(chǎng)合；
3、加 工特性優(yōu)良；兼有熱塑性塑料和熱固性橡膠特性，在常溫下顯示橡膠彈性，高溫下能塑化成型。具有傳統(tǒng)塑料的優(yōu)良特點(diǎn):易于成型加工，廢料可重復(fù)利用，減少傳統(tǒng)熱固性橡膠材料制品對(duì)環(huán)境的壓力；
4、節(jié)約能源。在制造和應(yīng)用時(shí)工藝流程簡(jiǎn)易，可直接加工成型，無需經(jīng)過微波熱空氣硫化工序，大大減少了能源消耗，且縮短加工周期。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶及其制備工藝作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011]實(shí)施例1
本發(fā)明一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶的制備工藝包括下述步驟:
第一步制備膠料
將60重量份SBR橡膠、40重量份POE彈性體加入密煉機(jī)中，再依次加入0.5重量份硬脂酸、2重量份氧化鋅、I重量份抗氧劑2246和I重量份抗氧劑1010防老劑混煉60s，加入40重量份活性碳酸|丐、30重量份碳黑和40重量份環(huán)燒油混煉300s,加入0.5重量份硫磺和3.5重量份促進(jìn)劑(包括1.5重量份CZ、I重量份DM和I重量份M)，混煉120s，開煉機(jī)上薄通打包7次,下片；
第二步造粒
所制備膠料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在180°C下動(dòng)態(tài)硫化擠出，冷卻、干燥、造粒；
第三步制備止水帶
將粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在溫度200°C，從口模擠出，制備節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶。
[0012]實(shí)施例2
本發(fā)明一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶的制備工藝包括下述步驟:
第一步制備膠料
將80重量份SBR橡膠、20重量份POE彈性體加入密煉機(jī)中，再依次加入3重量份硬脂酸、5重量份氧化鋅、2重量份防老劑RD和I重量份防老劑4010NA混煉180s，加入70重量份活性碳酸鈣、10重量份碳黑N550和20重量份環(huán)烷油混煉180s，加入2重量份硫磺和I重量份促進(jìn)劑TMTD，混煉30s，開煉機(jī)上薄通打包5次，下片；
第二步造粒
所制備膠料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在140°C下動(dòng)態(tài)硫化擠出，冷卻、干燥、造粒；
第三步制備止水帶
將粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在溫度150°C，從口模擠出，制備節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶。[0013]實(shí)施例3
本發(fā)明一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶的制備工藝包括下述步驟:
第一步制備膠料
將75重量份SBR橡膠、25重量份POE彈性體加入密煉機(jī)中，再依次加入I重量份硬脂酸、5重量份氧化鋅、5重量份抗氧劑2246混煉120s,加入50重量份活性碳酸韓、15重量份碳黑N300和15重量份碳黑N550以及30重量份環(huán)烷油混煉240s，加入I重量份硫磺和2.5重量份促進(jìn)劑(包括1.5重量份CZ和I重量份DM),混煉120s,開煉機(jī)上薄通打包5次,下片;
第二步造粒
所制備膠料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在180°C下動(dòng)態(tài)硫化擠出，冷卻、干燥、造粒；
第三步制備止水帶
將粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在溫度180°C，從口模擠出，制備節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶。
[0014]本發(fā)明一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶的性能指標(biāo)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶，其特征在于包括下列重量份的組分: SBR橡膠60——80重量份 POE彈性體20——40重量份 活性碳酸韓40-70重量份環(huán)燒油20-40重量份碳黑10——30重量份硫磺0.5——2重量份氧化鋅2—5重量份硬脂酸0.5-3重量份 促進(jìn)劑I——3.5重量份防老劑2——5重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶，其特征在于:所述的SBR橡膠為乳聚丁苯橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶，其特征在于:所述的POE彈性體拉伸強(qiáng)度大于9MPa，扯斷伸長(zhǎng)率大于700%，維卡軟化點(diǎn)在40~60。
4.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶，其特征在于:所述的活性碳酸鈣為粒徑在30~200nm，吸油值小于60ml/100g，pH在8~10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶，其特征在于:所述的碳黑為N330或N550中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶，其特征在于:所述的促進(jìn)劑為N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋蘭姆、2-硫醇基苯駢噻唑、2，2’ - 二硫代二苯并噻唑中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶，其特征在于:所述的防老劑為防老劑RD、防老劑4010NA、防老劑AW、防老劑BLE、抗氧劑2246、抗氧劑1010中的一種或幾種。
8.權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的一種節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶的制備工藝,其特征在于包括下述步驟: 第一步制備膠料 將60——80重量份SBR橡膠、20——40重量份POE彈性體加入密煉機(jī)中，再依次加入0.5——3重量份硬脂酸、2——5重量份氧化鋅、2——5重量份防老劑混煉60~180s，加入40——70重量份活性碳酸鈣、10——30重量份碳黑和20——40重量份環(huán)烷油混煉180~300s，加入0.5——2重量份硫磺和I——3.5重量份促進(jìn)劑，混煉30~120s，開煉機(jī)上薄通打包5~7次，下片； 第二步造粒 所制備膠料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在140~180°C下動(dòng)態(tài)硫化擠出，冷卻、干燥、造粒； 第三步制備止水帶 將粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在溫度150~200°C，從口模擠出，制備節(jié)能環(huán)保型彈性體止水帶。
【文檔編號(hào)】C08K9/10GK103739902SQ201410011183
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】趙雅婷, 賈蕾蕾, 張曉慧, 劉寧, 杜志萍, 杜穎雙, 李朋, 趙曉燕, 郝慶君, 賈瑞月 申請(qǐng)人:衡水中鐵建工程橡膠有限責(zé)任公司