CN108530767A - 防辐射橡胶止水带及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防辐射橡胶止水带及其制备工艺，涉及建筑防水材料技术领域。包括以下重量份数配比的原料组分：三元乙丙橡胶100份，软化增塑剂5‑100份，防辐射剂30‑200份，补强剂10‑150份和交联剂3‑15份，硫化活性剂3‑20份，防老化剂聚乙烯蜡0‑5份，防老化剂4,4'‑二(苯基异丙基)二苯胺1‑5份，防老化剂2‑巯基苯骈咪唑1‑5份，硫化活性剂氧化锌3‑17份，硫化活性剂硬脂酸0‑3份；是经过橡胶硫化成型工艺制备而成的。本发明防辐射橡胶止水带具有防辐射效果好、在辐射或泄露条件下不易老化、密封防水性能好和使用寿命长的特点；其制备工艺合理、适合批量生产。

Description

防辐射橡胶止水带及其制备工艺
技术领域
本发明属于建筑防水材料技术领域，具体是一种防辐射橡胶止水带及其制备工艺。
背景技术
目前，橡胶止水带和止水橡皮系以天然橡胶与各种合成橡胶为主要原料，掺加各种助剂及填充料，经塑炼、混炼、压制成型止水材料，具有良好的弹性，耐磨性、耐老化性和抗撕裂性能，适应变形能力强、防水性能好。但是现有橡胶止水带存在在辐射或泄露条件下易老化、使橡胶制品的内部分子结构遭到破坏、物理性能受到影响，严重的甚至丧失其使用功能的问题，因此，导致其存在止水、防水、防渗漏、防变形、强度等的性能差、起不到密封防水作用和使用寿命短的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防辐射橡胶止水带及其制备工艺，以解决了现有技术中存在的在辐射或泄露条件下易老化、使橡胶制品的内部分子结构遭到破坏、物理性能受到影响，严重的甚至丧失其使用功能的问题，该防辐射橡胶止水带具有防辐射效果好、在辐射或泄露条件下不易老化、密封防水性能好和使用寿命长的特点；其制备工艺合理、适合批量生产。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案之一是：一种防辐射橡胶止水带，其特征在于包括以下重量份数配比的原料组分：三元乙丙橡胶100份，软化增塑剂5-100份，防辐射剂30-200份，补强剂10-150份和交联剂3-15份，硫化活性剂3-20份，防老化剂聚乙烯蜡0-5份，防老化剂4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺1-5份，防老化剂2-巯基苯骈咪唑1-5份，硫化活性剂氧化锌3-17份，硫化活性剂硬脂酸0-3份；是经过橡胶硫化成型工艺制备而成的。
优选的，所述的软化增塑剂为5-40份，防辐射剂为50-150份，补强剂为30-120份和交联剂为5-10份，硫化活性剂氧化锌3-13份，硫化活性剂硬脂酸0-2份。
优选的，所述的防辐射剂为氧化铅、硫酸钡、防伽马射线剂中的一种，或两种以上组成的混合物。
优选的，所述的软化增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、石蜡油、环烷油中的一种，或两种以上组成的混合物；所述的补强剂为炭黑、白炭黑、高岭土、硅酸盐类中的一种，或两种以上组成的混合物；所述的交联剂剂为硫磺、过氧化二异丙苯DCP、双叔丁基过氧化二异丙基苯BIBP、三元乙丙综合促进剂中的一种，或两种以上组成的混合物。
优选的，所述的所述的防老化剂为聚乙烯蜡、防老化剂4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、防老化剂2-巯基苯骈咪唑，其中的两种或两种以上的混合物。所诉防老化剂中包括聚乙烯蜡0-5份、防老化剂4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺1-5份、防老化剂2-巯基苯骈咪唑1-5份。
本发明采用的技术方案之二是：如上述其中任一种所述的防辐射橡胶止水带的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、按照所述配方进行称量；
b、混炼：先投入EPDM密炼机混炼，然后加入软化增塑剂、补强剂、硫化活性剂、防老化剂混炼，再投入防辐射剂，在密闭式炼塑机中进行密炼，密炼温度控制在130-170℃排胶；停放后，将上述密炼得到的橡胶与交联剂投入密闭式炼塑机中进行密炼，密炼时的温度控制在60-120℃；
c、将密炼后的混合料放入双辊开炼机中，双辊开炼机的辊筒温度控制在40-80℃，形成并送出胶片；
d、成型：制得橡胶止水带成品；
优选的，所述步骤d成型，为通过硫化机模压成型，硫化机上下板温度控制在150-170℃；或者通过挤出模具成型，再经微波硫化定型，即成防辐射止水带成品。
本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明解决解决了现有技术中存在的在辐射或泄露条件下易老化、使橡胶制品的内部分子结构遭到破坏、物理性能受到影响，严重的甚至丧失其使用功能的问题，该防辐射橡胶止水带具有防辐射效果好、在辐射或泄露条件下不易老化、密封防水性能好和使用寿命长的特点。其制备工艺合理、效率高、质量好，适合批量生产。主要用于隧道、地铁、堤坝、核电站和涵洞等地下工程中混凝土施工缝、变形缝等细部构造，起到密封防水作用。
本发明技术的一个关键是采用了饱和橡胶EPDM(即三元乙丙橡胶)制备止水带，由于饱和橡胶EPDM内部的分子链中无双键，这就决定了其具有良好的抗老化性能和抗腐蚀性。且加入了与之匹配的防辐射剂；同时本发明使用过氧化物体系与硫磺硫化体系并用交联饱和EPDM橡胶，胶料的焦烧期长、硫化速度快、不易过硫等优点，大大优化了橡胶止水带的生产条件。综合性能优越。具有防辐射性好、耐天候、耐臭氧、耐酸碱、止水效果好、使用寿命长、应用范围广、易制备、效率高、易保证质量的特点。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，本发明中的两种以上包括两种。
现结合实施例对本发明进行说明，但不作为对本发明保护范围的限定。
本发明所述防辐射橡胶止水带实施例，包括以下重量份数配比的原料组分：三元乙丙橡胶100份，软化增塑剂5-100份，防辐射剂30-200份，补强剂10-150份和交联剂3-15份，硫化活性剂3-20份，防老化剂聚乙烯蜡0-5份，防老化剂4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺1-5份，防老化剂2-巯基苯骈咪唑1-5份，硫化活性剂氧化锌3-17份，硫化活性剂硬脂酸0-3份；是经过橡胶硫化成型工艺制备而成的。
优选的，所述的软化增塑剂为5-40份，防辐射剂为50-150份，补强剂为30-120份和交联剂为5-10份，硫化活性剂氧化锌3-13份，硫化活性剂硬脂酸0-2份。
优选的，所述的防辐射剂为氧化铅、硫酸钡、防伽马射线剂中的一种，或两种以上组成的混合物。
优选的，所述的软化增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、石蜡油、环烷油中的一种，或两种以上组成的混合物；所述的补强剂为炭黑、白炭黑、高岭土、硅酸盐类中的一种，或两种以上组成的混合物；所述的交联剂剂为硫磺、过氧化二异丙苯DCP、双叔丁基过氧化二异丙基苯BIBP、三元乙丙综合促进剂中的一种，或两种以上组成的混合物。
优选的，所述的所述的防老化剂为聚乙烯蜡、防老化剂4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺、防老化剂2-巯基苯骈咪唑，其中的两种或两种以上的混合物。
所述防辐射橡胶止水带制备工艺，均包括以下步骤：
a、按照所述配方进行称量；
b、混炼：先投入EPDM密炼机混炼，然后加入软化增塑剂、补强剂、硫化活性剂、防老化剂混炼，再投入防辐射剂，在密闭式炼塑机中进行密炼，密炼温度控制在130-170℃(优选150℃)排胶；停放后，将上述密炼得到的橡胶与交联剂投入密闭式炼塑机中进行密炼，密炼时的温度控制在60-120℃(优选100℃)；
c、将密炼后的混合料放入双辊开炼机中，双辊开炼机的辊筒温度控制在40-80℃，形成并送出胶片；
d、成型：制得橡胶止水带成品；
优选的，所述步骤d成型，为通过硫化机模压成型，硫化机上下板温度控制在150-170℃；或者通过挤出模具成型，再经微波硫化定型，即成防辐射止水带成品。
更具体的实施例如下：
实施例1：该防辐射橡胶止水带，由下列重量份数的原料制成：三元乙丙橡胶100份，硅酸盐10份，炭黑50份，白炭黑20份，环烷油10份，邻苯二甲酸二辛脂10份，氧化锌5份，硬脂酸1份，聚乙烯蜡1份,防老化剂4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺2.5份，2-巯基苯骈咪唑2份，氧化铅58份，硫酸钡12份，防伽马射线剂10份，过氧化二异丙苯5份，硫磺1份。
其防辐射橡胶止水带制备工艺，按具体实施方式中所述的制备工艺。
例如，包括以下步骤：
a、按照所述配方进行混合；
b、先投入EPDM密炼机混炼，后加入软化增塑剂、补强剂、硫化活性剂、防老化剂，混炼，再投入防辐射剂，在密闭式炼塑机中进行密炼，密炼温度控制在150℃排胶；停放后，将上述密炼得到的橡胶与交联剂投入密闭式炼塑机中进行密炼，密炼时的温度控制100℃；
c、将密炼后的混合料放入双辊开炼机中，双辊开炼机的辊筒温度控制在80℃，形成并送出胶片；
d、最后经硫化机模压成止水带成品，硫化机的上下板为160℃。
防辐射橡胶止水带辐射前后性能对比：
实施例2：该防辐射橡胶止水带，是由下列重量份数的原料制成：三元乙丙橡胶100份，硅酸盐5份，白炭黑45份，环烷油5份，邻苯二甲酸二辛脂10份，氧化锌7份，硬脂酸1.5份，聚乙烯蜡1份，2-巯基苯骈咪唑2份，氧化铅80份，硫酸钡5份，防伽马射线剂20份，过氧化二异丙苯5份，硫黄0.5份，三元乙丙综合促进剂1.5份。
实施例防辐射橡胶止水带制备工艺，包括以下步骤：
a、按照所述配方进行混合；
b、先投入EPDM密炼机混炼，后加入软化增塑剂、补强剂、硫化活性剂、防老化剂，混炼，再投入防辐射剂，在密闭式炼塑机中进行密炼，密炼温度控制在140℃排胶；停放后，将上述密炼得到的橡胶与交联剂投入密闭式炼塑机中进行密炼，密炼时的温度控制110℃；
c、将密炼后的混合料放入双辊开炼机中，双辊开炼机的辊筒温度控制在40℃，形成并送出胶片；
d、最后经硫化机模压成止水带成品，硫化机的上下板为160℃。
或按具体实施方式中所述的制备工艺进行。
防辐射橡胶止水带辐射前后性能对比：
实施例3：该防辐射橡胶止水带，是由下列重量份数的原料制成：三元乙丙橡胶100份，硅酸盐15份，炭黑85份，石蜡油30份，氧化锌10份，聚乙烯蜡3份，硬脂酸2份，防老化剂4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺3份，氧化铅60份，防伽马射线剂30份，双叔丁基过氧化二异丙基苯BIBP 3份，硫黄0.5份，三元乙丙综合促进剂2份。
实施例防辐射橡胶止水带制备工艺，包括以下步骤：
a、按照所述配方进行混合；
b、先投入EPDM密炼机混炼，后加入软化增塑剂、补强剂、硫化活性剂、防老化剂，混炼，再投入防辐射剂，在密闭式炼塑机中进行密炼，密炼温度控制在160℃排胶；停放后，将上述密炼得到的橡胶与交联剂投入密闭式炼塑机中进行密炼，密炼时的温度控制在70℃；
c、将密炼后的混合料放入双辊开炼机中，双辊开炼机的辊筒温度控制在50℃，形成并送出胶片；
d、胶片通过挤出模具成型，经微波硫化定型成防辐射橡胶止水带。
防辐射橡胶止水带辐射前后性能对比：
实施例4-11：其原料组分及工艺、性能见表1。
表1
说明：
1、实施例4-11，制备工艺按具体实施方式中所述的防辐射橡胶止水带制备工艺进行。
2、实施例4-11，性能均能达到使用要求。
实施例12-19原料组分见表2。
表2
说明：
1、实施例12-19制备工艺均按照具体实施方式中所述的防辐射橡胶止水带制备工艺进行。
2、实施例12-19，性能均能达到使用要求。
本发明实施例制备的橡胶止水带的性能，均能高于止水带的国家标准GB/T18173.2-2014。
实施例20-27原料组分见表3。
表3
表3说明：
1、实施例20-27中，所用的软化增塑剂用邻苯二甲酸二辛脂、石蜡油、环烷油中的一种，或两种以上组成的混合物；所述的补强剂为炭黑、白炭黑、高岭土、硅酸盐类中的一种，或两种以上组成的混合物；所述的交联剂剂为硫磺、过氧化二异丙苯DCP、双叔丁基过氧化二异丙基苯BIBP、三元乙丙综合促进剂中的一种，或两种以上组成的混合物。
2、实施例20-27制备工艺均按照具体实施方式中所述防辐射橡胶止水带制备工艺进行。
3、实施例20-27，性能均能达到使用要求。
总说明：以上所有实施例关于老化试验和辐射实验，均参照核电站对辐射强度大的区域的核电站专用涂层要求耐1×107Gy的辐射剂量与核电站专用电缆要求：
1)、热老化试验：美国为138℃×300小时，相当于使用40年。
2)、辐照试验：老化试验后用钴源进行γ射线辐照试验，美国对缓和环境电缆的吸收剂量规定为7×105Gy，对严酷环境为15×105Gy。本实验采用IEC60544.2：1991标准试验，采用60Coγ射线源，在室温下辐射，辐射剂量率400Gy/s，辐射剂量为107Gy。辐射后橡胶止水带按照GB/T 2941-2006标准取样、在23℃±1℃下调节24h后，按照GB/T 18173.2-2014的规范性引用试验标准进行试验。
检测后，各项指标均能达到止水带的国家标准GB/T18173.2-2014的要求，可保证防水、止水效果。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防辐射橡胶止水带，其特征在于包括以下重量份数配比的原料组分：三元乙丙橡胶100份，软化增塑剂5-100份，防辐射剂30-200份，补强剂10-150份和交联剂3-15份，硫化活性剂3-20份，防老化剂聚乙烯蜡0-5份，防老化剂4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺1-5份，防老化剂2-巯基苯骈咪唑1-5份，硫化活性剂氧化锌3-17份，硫化活性剂硬脂酸0-3份；是经过橡胶硫化成型工艺制备而成的。
2.根据权利要求1所述的防辐射橡胶止水带，其特征在于所述的软化增塑剂为5-40份，防辐射剂为50-150份，补强剂为30-120份和交联剂为5-10份，硫化活性剂氧化锌3-13份，硫化活性剂硬脂酸0-2份。
3.根据权利要求1或2所述的防辐射橡胶止水带，其特征在于所述的防辐射剂为氧化铅、硫酸钡、防伽马射线剂中的一种，或两种以上组成的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的防辐射橡胶止水带，其特征在于所述的软化增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、石蜡油、环烷油中的一种，或两种以上组成的混合物；所述的补强剂为炭黑、白炭黑、高岭土、硅酸盐类中的一种，或两种以上组成的混合物；所述的交联剂剂为硫磺、过氧化二异丙苯DCP、双叔丁基过氧化二异丙基苯BIBP、三元乙丙综合促进剂中的一种，或两种以上组成的混合物。
5.如权利要求1-4中任一种所述的防辐射橡胶止水带的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、按照所述配方进行称量；
b、混炼：先投入EPDM密炼机混炼，然后加入软化增塑剂、补强剂、硫化活性剂、防老化剂混炼，再投入防辐射剂，在密闭式炼塑机中进行密炼，密炼温度控制在130-170℃排胶；停放后，将上述密炼得到的橡胶与交联剂投入密闭式炼塑机中进行密炼，密炼时的温度控制在60-120℃；
c、将密炼后的混合料放入双辊开炼机中，双辊开炼机的辊筒温度控制在40-80℃，形成并送出胶片；
d、成型：制得橡胶止水带成品。
6.根据权利要求5所述的防辐射橡胶止水带的制备工艺，其特征在于：所述步骤d成型，为通过硫化机模压成型，硫化机上下板温度控制在150-170℃；或者通过挤出模具成型，再经微波硫化定型，即成防辐射止水带成品。
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