CN110922686A - 一种新型止水带橡胶材料以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种新型止水带橡胶材料，涉及止水带材料技术领域，按质量份数由以下材料组成：三元乙丙橡胶175份，氧化锌5份，硬脂酸1.5份，抗氧化剂3.0份，炭黑N550 90份，硫化剂5.5份，自润滑剂8～12份，补强剂10～25份，增塑剂15～25份；所述自润滑剂由二元醇和多羟基脂肪酸组成，所述补强剂的组成为碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，所述增塑剂为脂肪族醚类增塑剂。本发明的橡胶材料具有极强的自润滑性、较高的抗穿刺性能和极佳的耐低温性能，以适用于各种安装环境。
Description
技术领域
本发明涉及止水带材料技术领域，具体涉及一种新型止水带橡胶材料以及制备方法。
背景技术
橡胶止水带是利用橡胶的高弹性和压缩变形性，在各种荷载下产生压弹、拉伸变形利用橡胶的这种特性，在各种压力下产生弹性变形来起到紧固密封作用，从有效地防止建筑结构的渗漏水并起到减震缓冲作用。橡胶止水带主要用于地下基础、隧道工程、桥梁等的永久性接缝及周边接缝上，起到紧固密封、防止渗水漏水作用，确保工程建筑物的使用寿命。而现实中众多止水带的使用寿命较短，一般在3～5年就会出现撕裂、龟裂、断裂等出现漏水，失效，具体为：
①、现有止水带在安装时未考虑安装性能，由于在现场施工过程中安装环境较差，传统止水带由于不具备较高的自润滑性，安装时与金属卡槽以及水泥面摩擦力太大，会出现安装不到位或者安装工装损坏止水带的问题；再有现有止水带由于自润滑性较低，在止水带失效后难以取出再次进行更换；
②、现有止水带抗撕裂能力较差，在安装过程中和安装后使用时都会接触不同程度的尖锐物体，容易被刺穿或撕裂，是止水带漏水，失去密封性能；
③、现有止水带耐低温性能有限，低温-55℃硬度变化超过15度，因此在寒冷的区域止水带由于耐低温性能差在受力拉伸时刚性太大，持久下去容易出现断裂、龟裂等问题。
发明内容
为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种新型止水带橡胶材料，具有极强的自润滑性、较高的抗穿刺性能和极佳的耐低温性能，以适用于各种安装环境。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种新型止水带橡胶材料，按质量份数由以下材料组成：三元乙丙橡胶175份，氧化锌5份，硬脂酸1.5份，抗氧化剂3.0份，炭黑N550 90份，硫化剂5.5份，自润滑剂8～12份，补强剂10～25份，增塑剂15～25份；所述自润滑剂的组成为二元醇和多羟基脂肪酸，所述补强剂的组成为碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，所述增塑剂为脂肪族醚类增塑剂。
优选的，所述止水带橡胶材料，按质量份数由以下材料组成：三元乙丙橡胶175份，氧化锌5份，硬脂酸1.5份，抗氧化剂3.0份，炭黑N550 90份，硫化剂5.5份，自润滑剂10份，补强剂25份，增塑剂20份。
优选的，所述自润滑剂由重量为50％～80％的二元醇与20％～50％的多羟基脂肪酸组成；所述补强剂由重量为50％～90％的碳纳米管和10％～50％的气相二氧化硅组成。
优选的，所述自润滑剂由重量为60％的二元醇与40％的多羟基脂肪酸组成；所述补强剂由重量为80％的碳纳米管和20％的气相二氧化硅组成。
本发明提供该新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将炭黑N550总量的一半和补强剂混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶混炼，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，继续混炼至完成，最后由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，混炼过程中投入硫化剂，混炼完成后排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三进行硫化，之后取出冷却至室温。
优选的，在步骤S1中，先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将补强剂与炭黑N550总量的一半混合；在步骤S2中，先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼30～90秒，再投入混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温；在步骤S3中，在投入硫化剂之前需将混合料二投入密炼机中加压密炼100～120秒，在投入硫化剂后将混合料二加压密炼至105±5℃，混炼完成；在步骤S4中，将混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。。
优选的，在步骤S2中，投入混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂以后的混炼，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收。
本发明的有益效果为：
①通过在橡胶材料中添加两种极性极强的二元醇和多羟基脂肪酸作为自润滑剂，这两种材料在止水带挤出成型后在250℃高温下硫化的过程中进行原位聚合反应，生成的酯类反应物极性进一步增加，与橡胶的相容性进一步变差，因此脂类反应物迁移至止水带的表面，减小止水带表面摩擦系数，使止水带表面具有较好的自润滑性；
②通过在配方中添加碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料作为补强剂，改性材料的围观结构为蜂窝结构，能很好的与橡胶材料进行穿插形成立体的物理键网络，这些网络具有极强的韧性，表现在宏观状态即为大幅的提高了橡胶材料的穿刺强度；
③通过在橡胶材料中添加脂肪族醚类作为增塑剂，具有较好的耐高、低温性能，脂肪族醚类在低温状态不易结冰，因此与橡胶相容性极好，从而使橡胶材料的分子之间具有润滑作用，良好的柔性使其在极寒地带保持较好的弹性，具有很好的伸缩性，弥补了传统止水带的不足。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种新型止水带橡胶材料，按质量份数由以下材料组成：三元乙丙橡胶175份，氧化锌5份，硬脂酸1.5份，抗氧化剂3.0份，炭黑N550 90份，硫化剂5.5份，自润滑剂8～12份，补强剂10～25份，增塑剂15～25份。
其中，所述自润滑剂由重量为50％～80％的二元醇与20％～50％的多羟基脂肪酸组成；所述补强剂由重量为50％～90％的碳纳米管和10％～50％的气相二氧化硅组成，所述增塑剂为脂肪族醚类增塑剂，抗氧化剂为防老剂RD/445，
三元乙丙橡胶中：乙烯含量55～62％，含量充油75份，门尼粘度ML100(1+4)80±5。
本发明提供一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合15-30分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼30～90秒，密炼机转速设定为5～30转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼100～120秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
胶料在混炼过程中，随着混炼时间的延长胶料的温度会不断上升，如果不控制混炼温度，胶料在高温下极易出现“凝胶”现象，“凝胶”属于胶料的假性交联，会直接影响胶料的自身性能和加工工艺，严重者甚至使胶料报废无法使用；因此，本发明为了避免高温持续炼胶时出现“凝胶”现象，同时又要保证达到较高的混炼效果，本发明在步骤S2中，在胶料混炼至145℃～155℃时，通过控制设备的转速和压力，让胶料在此温度范围内仅保持90秒，作为恒温炼胶阶段，能使胶料中的各种物质混合均匀，达到最佳的分散效果，而且物理性能及挤出工艺性能最佳。
胶料混炼时，会有焦烧现象发生，焦烧是橡胶加工过程中产生的早期硫化现象；在本发明实施例中，在步骤S2中的恒温炼胶阶段，由于采用恒温炼胶工艺，各种材料在145℃～155℃温度范围内充分融合，不会产生凝胶的同时胶料的粘度也会下降，保持90秒后再加入硫化剂混炼，温度控制在105±5℃的较低温度，在此温度范围内硫化剂能在胶料中轻松的分散，并且温度较低不会出现焦烧现象，因此胶料的焦烧安全期大大提升，在本发明中焦烧安全期能提高50％以上，减少由于投放硫化剂时温度过低导致硫化剂分散的问题，同时减少由于混炼温度过高导致胶料硫化速度加快出现熟胶的问题。
因此，本发明提供的这种混炼方法能极大程度的提高各种材料在三元乙丙橡胶中的分散程度，从而促进各种材料与橡胶材料结合力度，不仅橡胶的加工工艺、物理性能优良。
在橡胶材料中添加两种极性极强的二元醇和多羟基脂肪酸作为自润滑剂，这两种材料在止水带挤出成型后，在250℃高温下硫化的过程中进行原位聚合反应(步骤S4中)，生成的酯类反应物极性进一步增加，与橡胶的相容性进一步变差，因此脂类反应物会在24小时内迁移至止水带的表面，在止水带静置168小时后其润滑层的厚度可达0.17～0.25mm,通过测定润滑层的附着率可达80％以上，同时测试出止水带表面的摩擦系数，优于传统止水带20倍以上。
在橡胶材料中添加碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料作为补强剂，改性材料的围观结构为蜂窝结构，能很好的与橡胶材料进行穿插形成立体的物理键网络，这些网络具有极强的韧性，表现在宏观状态即为大幅的提高了橡胶材料的穿刺强度。
在橡胶材料中添加脂肪族醚类作为增塑剂，具有较好的耐高、低温性能，脂肪族醚类在低温状态不易结冰，闪点可达177℃，低温凝固点在-62℃，因此与橡胶相容性极好，可以提供较好的低温柔性，使橡胶材料在-55℃低温下的硬度相对于23℃时的硬度增加量不超过7度(邵氏硬度)，从而使橡胶材料的分子之间具有润滑作用，良好的低温柔性使其在极寒地带保持较好的弹性，具有很好的伸缩性，弥补了传统止水带的不足。
下面结合具体实施例对本发明的内容进行具体说明：
实施例1
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：8.0
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：10.0
脂肪族醚类增塑剂：15.0
硫化剂：5.5
一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合15分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼30秒，密炼机转速设定为25转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼100秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
实施例2
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：10
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：10.0
脂肪族醚类增塑剂：15.0
硫化剂：5.5
一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合15分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼30秒，密炼机转速设定为25转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼100秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
实施例3
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：12.0
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：10.0
脂肪族醚类增塑剂：15.0
硫化剂：5.5
一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合15分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼30秒，密炼机转速设定为25转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼100秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
实施例4
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：10
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：15.0
脂肪族醚类增塑剂：15.0
硫化剂：5.5
一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合15分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼30秒，密炼机转速设定为25转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼100秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
实施例5
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：10
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：20.0
脂肪族醚类增塑剂：15.0
硫化剂：5.5
一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合30分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼90秒，密炼机转速设定为30转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼120秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
实施例6
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：10
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：25.0
脂肪族醚类增塑剂：15.0
硫化剂：5.5
一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合30分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼90秒，密炼机转速设定为30转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼120秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
实施例7
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：10
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：25.0
脂肪族醚类增塑剂：20.0
硫化剂：5.5
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合30分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼90秒，密炼机转速设定为30转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼120秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
实施例8
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：10
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：25.0
脂肪族醚类增塑剂：25.0
硫化剂：5.5
一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合30分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼90秒，密炼机转速设定为30转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼120秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
实施例9
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：10
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：15.0
脂肪族醚类增塑剂：20.0
硫化剂：5.5
一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合30分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼90秒，密炼机转速设定为30转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼120秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
实施例10
一种新型止水带橡胶材料，其材料组分按质量份数包括：
三元乙丙橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：1.5
防老剂RD/445：3.0
炭黑N550：90.0
自润滑剂：12.0
碳纳米管与气相二氧化硅共混改性材料：20.0
脂肪族醚类增塑剂：25.0
硫化剂：5.5
一种新型止水带橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将炭黑N550总量的一半和补强剂在电动混料器中预先混合30分钟，使其混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼90秒，密炼机转速设定为30转/分钟，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，设置密炼机转速为25转/分钟，胶料投入密炼机中加压密炼120秒，之后投入硫化剂继续混炼，将胶料加压密炼至105±5℃，混炼完成，排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
对比例(传统止水带橡胶材料)
橡胶中的材料组分按质量份数包括：
天然橡胶：175.0
氧化锌：5.0
硬脂酸：12.0
防老剂4010NA 2.0
防老剂RD 2.0
微晶蜡3.0
炭黑N550 40
炭黑N330 20
石蜡油：10.0
改性陶土：20.0
硫化机：4.0
其制备方法具体为：
将天然橡胶先投入密炼机，混炼60秒，然后投入除硫化剂外的所有材料，混炼至90℃时进行清扫回收，然后投入硫化剂混炼至95℃后排出胶料，在开炼机下片冷却至室温，停放后挤出产品硫化成型；
以上10种实施方案以及对比例中制备的橡胶止水带在成品测试后得出的性能参数数据如表1所示。
表1
从以上十种实施方案能够看出，在摩擦系数、抗穿刺强度、低温下的弹性、焦烧时间Ts5等方面均有大幅度提升；具有极强的自润滑性、较高的抗穿刺性能和极佳的耐低温性能，以适用于各种安装环境。
以上参考了优选实施例对本发明进行了描述，但本发明的保护范围并不限制于此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本发明的保护范围内。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。
Claims (7)
1.一种新型止水带橡胶材料，其特征在于，按质量份数由以下材料组成：三元乙丙橡胶175份，氧化锌5份，硬脂酸1.5份，抗氧化剂3.0份，炭黑N550 90份，硫化剂5.5份，自润滑剂8～12份，补强剂10～25份，增塑剂15～25份；所述自润滑剂的组成为二元醇和多羟基脂肪酸，所述补强剂的组成为碳纳米管与气相法二氧化硅共混改性材料，所述增塑剂为脂肪族醚类增塑剂。
2.根据权利要求1所述的新型止水带橡胶材料，其特征在于，所述止水带橡胶材料，按质量份数由以下材料组成：三元乙丙橡胶175份，氧化锌5份，硬脂酸1.5份，抗氧化剂3.0份，炭黑N550 90份，硫化剂5.5份，自润滑剂10份，补强剂25份，增塑剂20份。
3.根据权利要求2所述的新型止水带橡胶材料，其特征在于，所述自润滑剂由重量为50％～80％的二元醇与20％～50％的多羟基脂肪酸组成；所述补强剂由重量为50％～90％的碳纳米管和10％～50％的气相二氧化硅组成。
4.根据权利要求2所述的新型止水带橡胶材料，其特征在于，所述自润滑剂由重量为60％的二元醇与40％的多羟基脂肪酸组成；所述补强剂由重量为70％的碳纳米管和30％的气相二氧化硅组成。
5.一种权利要求1-4所述的新型止水带橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将炭黑N550总量的一半和补强剂混合均匀，形成混合料一；
S2：先将三元乙丙橡胶混炼，然后将混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂全部投入混炼中的三元乙丙橡胶中，继续混炼至完成，最后由开炼机下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料二；
S3：将步骤S2制备的混合料二进行二段混炼，混炼过程中投入硫化剂，混炼完成后排胶下片冷却至室温，停放至少16小时，形成混合料三；
S4：将步骤S3制备的混合料三进行硫化，之后取出冷却至室温。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，先将碳纳米管和气相二氧化硅共混均匀形成补强剂，再将补强剂与炭黑N550总量的一半混合；在步骤S2中，先将三元乙丙橡胶在密炼机中混炼30～90秒，再投入混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂，之后继续混炼至145℃～155℃，在此温度范围内保持90秒，再由开炼机下片冷却至室温；在步骤S3中，在投入硫化剂之前需将混合料二投入密炼机中加压密炼100～120秒，在投入硫化剂后将混合料二加压密炼至105±5℃，混炼完成；在步骤S4中，将混合料三在250℃温度下硫化30分钟，之后取出冷却至室温。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，投入混合料一、剩余一半的炭黑N550、氧化锌、硬脂酸、抗氧化剂、自润滑剂、补强剂和增塑剂以后的混炼，达到100℃和125℃时，分别对密炼机的下料口周围进行清扫回收。
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