CN114591551B - 一种防渗胶圈及装有防渗胶圈的地漏 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防渗胶圈及装有防渗胶圈的地漏，属于给排水技术领域。该种地漏包括地漏体，地漏体的顶部卡装有地漏盖，地漏体的外侧卡装有防渗胶圈，防渗胶圈的侧壁上模压有若干圈挡水凸缘；该防渗胶圈由改性丁苯橡胶和改性丙烯酸树脂为主要原料制成，其中改性丁苯橡胶由液态低聚丁苯橡胶与乙烯基三甲氧基硅烷聚合而成，改性丙烯酸树脂由丙烯酸先与羟基硅油酯化反应，制成含有接枝硅氧烷的丙烯酸酯，之后再与丙烯酸和其他丙烯酸酯共聚，配合蒸汽加压硫化，使得改性丁苯橡胶和改性丙烯酸树脂侧链上的硅氧烷充分水解，提高两者的结合强度，在反复吸水过程中不易剥离，且保持良好的韧性以及稳定长效的吸水膨胀性能。

Description

一种防渗胶圈及装有防渗胶圈的地漏

技术领域

本发明属于给排水技术领域，具体地，涉及一种防渗胶圈及装有防渗胶圈的地漏。

背景技术

地漏是连接排水管道系统与室内地面的重要接口，作为住宅中排水系统的重要部件，其主要包括浇注在地面中的地漏体以及安装在地漏体中的地漏芯，地面到其下面排水系统的排水横管的距离一般会在300mm以上，有的甚至会超过600mm，地漏安装使用过程中，水容易沿着地漏体和地面的安装间隙渗漏，导致下一层住户顶面渗水，维修难度大。

遇水膨胀橡胶是一类兼具橡胶弹性和遇水膨胀双重特性的特种橡胶，可以在保持橡胶高弹性、耐压缩变形的同时具有吸水膨胀和保水功能，使用这类材料可以解决橡胶发生永久变形和水泥材料凝固时因材料收缩而引起的防水止漏不严等密封问题，现有技术中的吸水膨胀橡胶主要有橡胶/聚环氨酯、通用橡胶/吸水树脂和特种橡胶/吸水树脂三类，其制备方法是将橡胶与吸水树脂进行共混，达到吸水膨胀的目的，由于橡胶与吸水树脂共混结合强度不高，吸水树脂反复吸水膨胀、干燥收缩，导致吸水树脂与橡胶剥离，造成力学性能下降，吸水稳定性变差，进而导致防渗能力下降，难以实现长效防渗。

发明内容

为了解决背景技术提到的技术问题，本发明提供一种防渗胶圈及装有防渗胶圈的地漏。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种防渗地漏，包括地漏体，地漏体的顶部适配卡装有地漏盖，地漏体的外侧适配卡装有防渗胶圈，防渗胶圈的侧壁上模压有若干圈挡水凸缘，当水从地漏体与地基的缝隙处渗漏时，防渗胶圈吸水膨胀，使得防渗胶圈体积变大，紧密填充在地漏体与地基之间，实现阻水防渗的效果。

所述防渗胶圈按照重量份计包括如下原料：

改性丁苯橡胶90-110份、改性丙烯酸树脂25-35份、白炭黑30-60份、活性剂1-5份、硫磺0.5-3份、硫化促进剂1-3份、片碱0.2-0.4份、引发剂0.3-1份和色基1-2份。

改性丙烯酸树脂由以下步骤制备：

步骤A1：取二甲苯和正丁醇以体积比为2:1混合成溶剂，加入丙烯酸和羟基硅油搅拌混合，油浴升温至58-65℃，搅拌状态下滴加钛酸四异丙酯，滴加完毕后保温搅拌反应50-60min，丙烯酸和羟基硅油进行酯化反应，制成改性液备用；

步骤A2：取丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和二甲苯混合成共聚液，将改性液加入共聚液中搅拌混合，升温至80±5℃，搅拌状态下滴加AIBN的甲苯溶解液，滴加完毕后保温搅拌反应30-40min，将反应液减压旋蒸，得到透明胶液，过程中丙烯酸与改性液中的硅氧烷接枝丙烯酸酯以及其他丙烯酸酯共聚，在聚丙烯酸的侧链上引入硅氧烷，制成改性丙烯酸树脂。

进一步地，步骤A1中丙烯酸、羟基硅油和溶剂的用量体积比为1：1.2-1.5:2-4。

进一步地，步骤A2中丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和二甲苯的体积比为1:0.15-0.2:0.1-0.2:1-1.5。

进一步地，改性液和共聚液的用量体积比为1:2.6-3.2。

所述改性丁苯橡胶的制备方法为：取液体丁苯橡胶和聚乙二醇混合，再加入乙烯基三甲氧基硅烷混合，升温至125-140℃，缓慢滴加BPO的丙酮溶解液，保温搅拌反应20-30min，制成改性丁苯橡胶。

进一步地，液体丁苯橡胶、乙烯基三甲氧基硅烷和聚乙二醇的用量体积比为1:0.12-0.18：0.4-0.5。

所述防渗胶圈由以下步骤制备：

步骤S1：将改性丁苯橡胶、改性丙烯酸树脂、白炭黑、活性剂和色基投加到密炼机中，在150±5℃密炼30-50min，再将硫磺、引发剂、硫化促进剂和片碱投加到密炼机搅拌混合，转出至开炼机中薄通15min，制成复合防渗橡胶；

步骤S2：将防渗橡胶挤出至模具中，控制压力为2-3MPa，温度为110-120℃，持压时间为30-50s，冷却后脱模制成胶坯；

步骤S3：将胶坯采用蒸汽加压硫化，控制硫化温度为102-108℃，硫化时间2-3h，硫化压力为4-5MPa，冷却后烘干得到防渗胶圈。

本发明的有益效果：

1.本发明提供一种防渗地漏结构，在地漏体的外侧套设一种吸水膨胀的防渗胶圈，防渗胶圈的侧面模压有若干圈挡水凸缘，水泥填充到相邻的挡水凸缘之间，形成多层挡水防渗结构，当水从地漏体与地面的缝隙处渗漏时，防渗胶圈吸水膨胀，使得防渗胶圈体积变大，紧密填充在地漏体与地面之间，实现阻水防渗的效果。

2.本发明制备一种防渗胶圈，其由改性丁苯橡胶和改性丙烯酸树脂为主要原料制成，其中改性丁苯橡胶由液态低聚丁苯橡胶与乙烯基三甲氧基硅烷再聚而成，使得改性丁苯橡胶的侧链上含有硅氧烷基团，改性丙烯酸树脂由丙烯酸先与羟基硅油酯化反应，制成含有接枝硅氧烷的丙烯酸酯，之后再与丙烯酸和其他丙烯酸酯共聚，使得改性丙烯酸树脂的侧链上含有硅氧烷基团，共混密炼后采用蒸汽加压硫化，使得改性丁苯橡胶和改性丙烯酸树脂侧链上的硅氧烷充分水解，提高两者的结合强度，在反复吸水过程中不易剥离，且保持良好的韧性以及稳定长效的吸水膨胀性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种防渗地漏的结构示意图；

图2为本发明一种防渗地漏的安装剖面示意图。

图中：10、地漏盖；20、地漏体；30、防渗胶圈；31、挡水凸缘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例制备一种改性丙烯酸树脂，具体实施过程如下：

步骤A1：将二甲苯和正丁醇以体积比为2:1混合成溶剂，取溶剂2L溶剂于搅拌器中，再取1L丙烯酸和1.2L市售低粘度羟基硅油(标定分子量为1000)加入搅拌器中，控制搅拌速率为300rpm搅拌10min，对各原料混合，再将混合液转入油浴反应器中，升温至58℃，控制搅拌速率为600rpm搅拌状态下，3min内滴加5mL钛酸四异丙酯，滴加完毕后降低搅拌速率为180rpm，保温搅拌反应60min，制得改性液备用；

步骤A2：取1L丙烯酸、150mL甲基丙烯酸甲酯、200mL甲基丙烯酸丁酯和1L二甲苯加入搅拌器中，控制搅拌速率为180rpm搅拌5min制成共聚液，再取改性液按照改性液和共聚液的用量体积比为1:2.6将改性液加入共聚液中继续搅拌10min，之后将混合液转入油浴反应器中，升温至80±5℃，保持180rpm搅拌状态，1min下滴加含有12g的AIBN的甲苯饱和溶解液，滴加完毕后维持搅拌速度不变保温反应30min，反应结束后对反应液减压旋蒸，直至反应液转变成透明的胶状，制得改性丙烯酸树脂。

实施例2

本实施例制备一种改性丙烯酸树脂，具体实施过程如下：

步骤A1：将二甲苯和正丁醇以体积比为2:1混合成溶剂，取溶剂4L溶剂于搅拌器中，再取1L丙烯酸和1.5L市售低粘度羟基硅油(标定分子量为1000)加入搅拌器中，控制搅拌速率为300rpm搅拌12min，对各原料混合，再将混合液转入油浴反应器中，升温至65℃，控制搅拌速率为600rpm搅拌状态下，3min内滴加8mL钛酸四异丙酯，滴加完毕后降低搅拌速率为180rpm，保温搅拌反应50min，制得改性液备用；

步骤A2：取1L丙烯酸、200mL甲基丙烯酸甲酯、100mL甲基丙烯酸丁酯和1.5L二甲苯加入搅拌器中，控制搅拌速率为180rpm搅拌10min制成共聚液，再取改性液按照改性液和共聚液的用量体积比为1:3.2将改性液加入共聚液中继续搅拌15min，之后将混合液转入油浴反应器中，升温至80±5℃，保持180rpm搅拌状态，1min内滴加含有16g的AIBN的甲苯饱和溶解液，滴加完毕后维持搅拌速度不变保温反应40min，反应结束后对反应液减压旋蒸，直至反应液转变成透明的胶状，制得改性丙烯酸树脂。

实施例3

本实施例制备一种改性丁苯橡胶，具体实施方法为：取4L市售液体丁苯橡胶(标定分子量为30000)和1.6L聚乙二醇加入搅拌器中，在320rpm下搅拌混合30min，再向搅拌器中加入480mL乙烯基三甲氧基硅烷继续搅拌5min，将混合液加入电热反应釜中，搅拌升温至125℃，5min内滴加含有8g BPO的丙酮饱和溶解液，滴加完毕后搅拌保温反应30min，制成改性改性丁苯橡胶。

实施例4

本实施例制备一种改性丁苯橡胶，具体实施方法为：取4L市售液体丁苯橡胶(标定分子量为30000)和2L聚乙二醇加入搅拌器中，在320rpm下搅拌混合40min，再向搅拌器中加入720mL乙烯基三甲氧基硅烷继续搅拌5min，将混合液加入电热反应釜中，搅拌升温至140℃，5min内滴加含有6g BPO的丙酮饱和溶解液，滴加完毕后搅拌保温反应20min，制成改性丁苯橡胶。

实施例5

本实施例制备一种防渗胶圈30，具体实施过程如下：

步骤S1：称取900g实施例3制备的改性丁苯橡胶、250g实施例1制备的改性丙烯酸树脂、300g白炭黑、10g活性剂(十八酸钠盐)和10g色基(市售树脂专用颜料)，将以上原料投加到密炼机中，240rpm搅拌速率下升温至150±5℃密炼30min，再称取5g硫磺、3g引发剂(PCDI)、10g硫化促进剂(三丙烯酸三羟甲基丙烷酯)和2g片碱混合，混合后加入密炼机中混合5min，之后取出去开炼机中薄通15min，制成复合防渗橡胶；

步骤S2：在模腔中喷涂离型剂，将防渗橡胶挤出至模具中进行模压，设置压力为2MPa，温度为110℃，持压50s，冷却后脱模制成胶坯；

步骤S3：将胶坯放入蒸汽硫化机内，设置硫化温度为102℃，硫化时间3h，硫化压力为4MPa，冷却后烘干放入干燥箱中，在50℃下干燥2h，得到防渗胶圈30。

实施例6

本实施例制备一种防渗胶圈30，具体实施过程如下：

步骤S1：称取1kg实施例4制备的改性丁苯橡胶、300g实施例2制备的改性丙烯酸树脂、450g白炭黑、30g活性剂(十八酸钠盐)和15g色基(市售树脂专用颜料)，将以上原料投加到密炼机中，240rpm搅拌速率下升温至150±5℃密炼40min，再称取15g硫磺、6g引发剂(PCDI)、20g硫化促进剂(三丙烯酸三羟甲基丙烷酯)和3g片碱混合，混合后加入密炼机中混合8min，之后取出去开炼机中薄通15min，制成复合防渗橡胶；

步骤S2：在模腔中喷涂离型剂，将防渗橡胶挤出至模具中进行模压，设置压力为3MPa，温度为100℃，持压40s，冷却后脱模制成胶坯；

步骤S3：将胶坯放入蒸汽硫化机内，设置硫化温度为105℃，硫化时间2.5h，硫化压力为4MPa，冷却后烘干放入干燥箱中，在50℃下干燥2h，得到防渗胶圈30。

实施例7

本实施例制备一种防渗胶圈30，具体实施过程如下：

步骤S1：称取1.1kg实施例3制备的改性丁苯橡胶、350g实施例2制备的改性丙烯酸树脂、600g白炭黑、50g活性剂(十八酸钠盐)和20g色基(市售树脂专用颜料)，将以上原料投加到密炼机中，240rpm搅拌速率下升温至150±5℃密炼50min，再称取30g硫磺、10g引发剂(PCDI)、30g硫化促进剂(三丙烯酸三羟甲基丙烷酯)和4g片碱混合，混合后加入密炼机中混合10min，之后取出去开炼机中薄通15min，制成复合防渗橡胶；

步骤S2：在模腔中喷涂离型剂，将防渗橡胶挤出至模具中进行模压，设置压力为3MPa，温度为120℃，持压30s，冷却后脱模制成胶坯；

步骤S3：将胶坯放入蒸汽硫化机内，设置硫化温度为108℃，硫化时间2h，硫化压力为5MPa，冷却后烘干放入干燥箱中，在50℃下干燥2h，得到防渗胶圈30。

对比例1

本对比例与实施例6的实施过程相同，将改性丁苯橡胶替换为相同量的市售液体丁苯橡胶，将改性丙烯酸树脂替换为相同量的市售丙烯酸树脂，其原料均相同。

对比例2

本对比例选自一种市售遇水膨胀胶圈。

参照GB/T18173.3-2002对实施例5-实施例7和对比例1-对比例2制成防渗胶圈30制样并进行性能测试，具体测试数据如表1：

表1

由表1数据可知，本发明制备的防渗胶圈30的体积膨胀率达到213-258％，具有优异的吸水膨胀性能，在湿态下保持良好的拉伸性能，可以保证防渗胶圈30在吸水膨胀后紧密地填充在缝隙中。

对实施例5-实施例7和对比例1-对比例2制成防渗胶圈30进行疲劳测试，具体测试方法为：40℃浸水2h，50℃干燥2h，重复浸水、干燥50次，再次进行性能测试，具体测试数据如表2所示：

表2

由表2可知本发明制备的防渗胶圈30在反复浸水疲劳试验50次后，仍保持良好的浸水膨胀率和抗拉强度。

实施例8

将实施例6制备的防渗胶圈30应用在防渗地漏中，请参阅图1-图2所示，该种防渗地漏包括地漏体20，地漏体20的顶部适配卡装有地漏盖10，防渗胶圈30卡装在地漏体20的外侧，安装时，将防渗胶圈30套在地漏体20上并安装在地漏孔中，之后浇注地基，防渗胶圈30外侧模压成型有挡水凸缘31，地基材料填充到相邻的挡水凸缘31之间，形成多层挡水防渗结构。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种防渗胶圈，其特征在于，按照重量份计包括：改性丁苯橡胶90-110份、改性丙烯酸树脂25-35份、白炭黑30-60份、活性剂1-5份、硫磺0.5-3份、硫化促进剂1-3份、片碱0.2-0.4份、引发剂0.3-1份和色基1-2份；

所述改性丙烯酸树脂由以下步骤制备：

步骤A1：取二甲苯和正丁醇以体积比为2:1混合成溶剂，加入丙烯酸和羟基硅油搅拌混合，油浴升温至58-65℃，加入钛酸四异丙酯，保温反应50-60min，制成改性液；

步骤A2：取丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和二甲苯混合成共聚液，将改性液加入共聚液中混合，升温至80±5℃，加入AIBN的甲苯溶解液，保温反应30-40min，反应后减压旋蒸，制成改性丙烯酸树脂；

所述改性丁苯橡胶的制备方法为：取液体丁苯橡胶和聚乙二醇混合，再加入乙烯基三甲氧基硅烷混合，升温至125-140℃，加入BPO的丙酮溶解液，保温反应20-30min，制成改性丁苯橡胶。

2.根据权利要求1所述的一种防渗胶圈，其特征在于，步骤A1中丙烯酸、羟基硅油和溶剂的用量体积比为1：1.2-1.5:2-4。

3.根据权利要求1所述的一种防渗胶圈，其特征在于，步骤A2中丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和二甲苯的体积比为1:0.15-0.2:0.1-0.2:1-1.5。

4.根据权利要求1所述的一种防渗胶圈，其特征在于，改性液和共聚液的用量体积比为1:2.6-3.2。

5.根据权利要求1所述的一种防渗胶圈，其特征在于，液体丁苯橡胶、乙烯基三甲氧基硅烷和聚乙二醇的用量体积比为1:0.12-0.18：0.4-0.5。

6.根据权利要求1所述的一种防渗胶圈，其特征在于，由以下步骤制得：

步骤S1：将改性丁苯橡胶、改性丙烯酸树脂、白炭黑、活性剂和色基投加到密炼机中，在150±5℃密炼30-50min，再将硫磺、引发剂、硫化促进剂和片碱投加到密炼机搅拌混合，转出至开炼机中薄通15min，制成复合防渗橡胶；

步骤S2：将防渗橡胶挤出至模具中，控制压力为2-3MPa，温度为110-120℃，持压时间为30-50s，冷却后脱模制成胶坯；

步骤S3：将胶坯采用蒸汽加压硫化，控制硫化温度为102-108℃，硫化时间2-3h，硫化压力为4-5MPa，冷却后烘干得到防渗胶圈（30）。

7.一种装有如权利要求1-6任一项所述防渗胶圈的地漏，包括地漏体（20）和地漏盖（10），其特征在于，防渗胶圈（30）卡装在地漏体（20）的外侧，防渗胶圈（30）的表面模压有若干挡水凸缘（31）。

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