CN115628090B - 一种橡胶止水带及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种橡胶止水带及其制备方法和应用，涉及防水技术领域。本发明提供的橡胶止水带包括W形或多孔连环形的自由变形区和位于所述自由变形区两端的锚固区，锚固区设置有锚固肋。本发明提供的橡胶止水带中橡胶厚度由自由变形区向锚固区逐渐增厚，大大增加了橡胶止水带在混凝土中的锚固力；橡胶止水带受到拉伸时，自由变形区的多孔连环形结构或W形结构先被拉伸，在该变形结构达到极限变形后，橡胶材料再发生拉伸变形，从而能够承受更大的变形，且发生变形时产生的应力较小。本发明提供的橡胶止水带具有高伸长率、高撕裂强度、低定伸强度和高锚固性能，在工程建筑领域，尤其是作为高地应力大变形地区的止水带具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及防水技术领域，具体涉及一种橡胶止水带橡胶止水带及其制备方法和应用。
背景技术
在地下设施、隧道涵洞、输水渡槽、拦水坝、贮液构筑物等建筑施工工程中，为了避免混凝土接缝处发生漏水，通常需要在接缝处安装止水带，将止水带的两端浇筑或浇埋在相邻的混凝土中。我国地域辽阔，不同地区环境地质条件存在巨大差异，目前的橡胶止水带（例如GB/T 18173.2，结构如图1所示）多是针对常规地区设计，无法满足高地应力、大变形地区接缝处大变形的需求，常常会造成因变形过大导致橡胶止水带出现撕裂或橡胶止水带从混凝土衬砌中脱出的情况，导致止水带失效。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种橡胶止水带及其制备方法和应用，本发明提供的橡胶防水带弹性变形能力大，在混凝土中锚固力强，能够适应高地应力大变形地区隧道接缝处产生的较大变形。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种橡胶止水带，包括自由变形区和设置于所述自由变形区两端的锚固区；所述自由变形区的形状为W形或多孔连环形；所述锚固区包括橡胶本体和设置在所述橡胶本体两侧的锚固肋；所述橡胶止水带的橡胶厚度由自由变形区向锚固区逐渐增厚。
优选地，所述锚固区与自由变形区的橡胶最大厚度差为4~10mm。
优选地，所述多孔连环形的孔数为2~6。
优选地，所述锚固肋与橡胶止水带的中轴线之间的夹角为30~60°。
优选地，所述橡胶止水带包括以下质量份数的制备原料：异戊橡胶100份，氧化锌4~6份，硬脂酸1~3份，防老剂2~4份，抗撕裂剂1.5~3份，碳纤维5~15份，橡胶增强剂20~40份，补强剂15~35份，硅灰石10~30份，硅烷偶联剂2~5份，六偏磷酸钠3~6份，增塑剂6~15份，硫化剂0.6~2份和促进剂1~2份。
本发明提供了上述技术方案所述橡胶止水带的制备方法，包括以下步骤：
将橡胶止水带的制备原料依次进行混炼、静置和硫化成型，得到橡胶止水带。
优选地，所述混炼包括：
将橡胶增强剂、补强剂、硅灰石、硅烷偶联剂和六偏磷酸钠第一混炼，得到第一混炼料；所述第一混炼的温度为60~80℃，时间为60~90s，转速为60~90r/min；
将所述第一混炼料、异戊橡胶和增塑剂进行第二混炼，得到第二混炼料；所述第二混炼的转速为40~60r/min；所述第二混炼的时间为75~120s，或第二混炼至温度升至90~110℃停止；
将所述第二混炼料与氧化锌、硬脂酸、防老剂、抗撕裂剂和碳纤维依次进行第三混炼后排胶出片，得到第三混炼料；所述第三混炼的转速为40~60r/min，所述第三混炼的时间为60~120s，或第三混炼至温度升至145~155℃停止；
将所述第三混炼料与硫化剂和促进剂进行第四混炼后排胶出片，得到混炼胶；所述第四混炼的温度≤100℃，时间为40~60s。
优选地，所述硫化成型为挤出硫化成型，所述硫化成型的温度为170~220℃，牵引速度为1~2m/min。
优选地，所述静置的时间为8~16h。
本发明还提供了上述技术方案所述橡胶止水带或上述技术方案所述制备方法制得橡胶止水带在工程建筑中的应用。
本发明提供了一种橡胶止水带，包括自由变形区和设置于所述自由变形区两端的锚固区；所述自由变形区的形状为W形或多孔连环形；所述锚固区包括橡胶本体和设置在所述橡胶本体两侧的锚固肋；所述橡胶止水带的橡胶厚度由自由变形区向锚固区逐渐增厚。本发明提供的橡胶止水带中橡胶厚度由自由变形区向锚固区逐渐增厚，大大增加了橡胶止水带在混凝土中的锚固力；在橡胶止水带受到拉伸时，自由变形区的多孔连环形结构或W形结构首先被拉伸，在该变形结构达到极限变形后，橡胶材料再发生拉伸变形，从而能够承受更大的变形，且发生变形时产生的应力较小。本发明提供的橡胶止水带具有高伸长率、高撕裂强度、低定伸强度和高锚固性能，在工程建筑领域具有很好的应用前景，尤其是适用于高地应力大变形地区隧道接缝处产生的较大变形的止水带。如实施例测试结果所示，本发明提供的橡胶止水带的扯断伸长率≥713%，撕裂强度≥46.3N/mm，100%定伸强度≤2.3MPa，200%定伸强度≤4.6MPa，300%定伸强度≤7.1MPa，锚固力≥3098N。
进一步地，本发明提供的橡胶止水带以力学性能优良的异戊橡胶作为主体材料，通过添加抗撕裂剂可以改善和提高橡胶制品的抗撕裂强度；通过添加碳纤维形成碳纤维复合橡胶，可以显著提高橡胶止水的力学性能；硅灰石具有独特的针状纤维，经过硅烷偶联剂改性后，与橡胶的亲和力增强，通过机械剪切力的作用实现对橡胶的补强，可以显著提高橡胶止水的撕裂强度；通过添加补强剂以及橡胶增强剂，并通过硅烷偶联剂进行表面改性，可以赋予使橡胶材料较高的拉伸强度和扯断伸长率，较低剪切模量，减小橡胶材料在发生剪切变形时的应力，满足大变形的需求。
本发明提供了上述技术方案所述橡胶止水带的制备方法。本发明提供的制备方法操作简单，工艺简单，生产成本低，适宜工业化生产。
进一步的，采用逆混炼法，先将橡胶增强剂、补强剂、硅灰石和硅烷偶联剂及六偏磷酸钠进行第一混炼，在此过程中可以实现六偏磷酸钠对矿物纤维的解离，将团聚的无机物充分打散，并利用偶联剂对各种无机材料进行表面改性。
附图说明
图1为现有橡胶止水带结构示意图；
图2为自由变形区为多孔连环形的橡胶止水带的结构示意图；
图3为自由变形区为W形的橡胶止水带的结构示意图；
图4为自由变形区为多孔连环形的橡胶止水带的挤出模具示意图；
图5为自由变形区为W形的橡胶止水带的挤出模具示意图；
图中：1为自由变形区，2为锚固区，21为橡胶本体，22为锚固肋，3为挤出模具，31为口型。
具体实施方式
在本发明中，当自由变形区1的形状为多孔连环形时，所述橡胶止水带的结构示意图如图2所示，当自由变形区1的形状为W形时，所述橡胶止水带的结构示意图如图3所示。下面结合图2~3对橡胶止水带进行详细说明。
本发明提供了一种橡胶止水带，包括自由变形区1和设置于所述自由变形区1两端的锚固区2；所述自由变形区1的形状为W形或多孔连环形；所述锚固区2包括橡胶本体21和设置在所述橡胶本体21两侧的锚固肋22；所述橡胶止水带的橡胶厚度由自由变形区1向锚固区2逐渐增厚。
在本发明中，所述锚固区2与自由变形区1的橡胶最大厚度差优选为4~10mm，更优选为5~8mm。
在本发明中，所述多孔连环形的孔数优选为2~6，更优选为3~5。
在本发明中，所述锚固区2优选对称设置于所述自由变形区1的两端。
在本发明中，所述锚固肋22优选向橡胶止水带的中轴线倾斜，所述锚固肋22向自由变形区1倾斜，所述锚固肋22与橡胶止水带的中轴线之间的夹角（α）优选为30~60°，更优选为40~50°。在本发明中，所述锚固肋22优选对称设置在所述橡胶本体21的上下两侧。
在本发明中，所述橡胶止水带的整体宽度优选为200~500mm，更优选为250~400mm；所述橡胶止水带的厚度优选为4~15mm，更优选为5~10mm；所述自由变形区1的宽度优选占橡胶止水带总宽度的1/3~1/2，所述自由变形区1的厚度优选为4~8mm；所述锚固肋22的厚度优选为5~10mm，更优选为6~8mm，所述锚固肋22的长度优选为8~20mm，更优选为10~15mm，所述锚固肋22的数量优选为偶数，更优选为8~16个；所述自由变形区1为多孔连环形时，孔形为椭圆形，所述孔的长径优选为15~25mm，更优选为20~22mm，所述孔的短径独立地优选为10~15mm，更优选为12~13mm，所述孔的壁厚独立地优选为4~6mm，更优选为5mm；当所述自由变形区1为W形时，所述自由变形区1的高度优选为20~40mm，更优选为25~30mm。
以质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括异戊橡胶100份。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括氧化锌4~6份，优选为4.5~6份，更优选为5~6份。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括硬脂酸1~3份，优选为1.2~2.8份，更优选为1.5~2.5份。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括防老剂2~4份，优选为2.5~4份，更优选为3~4份。在本发明中，所述防老剂优选包括防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂4020、防老剂D、防老剂3100、防老剂AW和防老剂丁中的至少一种，更优选包括防老剂RD和防老剂4010NA的混合物，或，防老剂RD和防老剂4020的混合物，或，防老剂D和防老剂3100的混合物，或，防老剂AW和防老剂4010NA的混合物，或，防老剂AW和防老剂丁的混合物；所述防老剂RD和防老剂4010NA的混合物中防老剂RD和防老剂4010NA的质量比优选为1：（1~2），更优选为1:1；所述防老剂RD和防老剂4020的混合物中防老剂RD和防老剂4020的质量比优选为2：（1~2），更优选为2:1.5；所述防老剂D和防老剂3100的混合物中防老剂D和防老剂3100的质量比优选为1：（0.5~1），更优选为1:0.6；所述防老剂AW和防老剂4010NA的混合物中防老剂AW和防老剂4010NA的质量比优选为1：（0.6~1.2），更优选为1:1；所述防老剂AW和防老剂丁的混合物中防老剂AW和防老剂丁的质量比优选为1：（0.5~1.0），更优选为1:0.6。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括抗撕裂剂1.5~3份，优选为2~3份。在本发明中，所述抗撕裂剂优选为硅氯和硅氟的混合物，更优选为橡胶抗撕裂助剂LUCK H-518。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括碳纤维5~15份，优选为6~15份，更优选为8~15份。在本发明中，所述碳纤维碳含量优选≥95%，所述碳纤维的单丝直径优选≤5μm。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括橡胶增强剂20~40份，优选为25~40份，更优选为30~40份。在本发明中，所述橡胶增强剂优选为具有纳米鳞片状结构的硅酸盐矿物，该硅酸盐矿物以二氧化硅、三氧化二铝为主要成分，粒度(D90)优选≤12μm，pH值优选为6~8，更优选为7，DBP吸油值优选为30~50g/100g，更优选为40g/100g。在本发明的具体实施例中，所述橡胶增强剂优选为橡胶增强剂Create E2。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括补强剂15~35份，优选为18~35份，更优选为20~30份。在本发明中，所述补强剂优优选为超细针状和/或棒状的硅酸盐，以凹凸棒石为主要成分，pH值优选为10±0.5，长径比优选为4~6:1，为白色环保补强填料。在本发明的具体实施例中，所述补强剂优选为补强剂D20。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括硅灰石10~30份，优选为10~25份，更优选为15~25份。在本发明中，所述硅灰石白度优选为90~95，长径比优选为12~15:1，粒径优选为1000~1200目，优选为链状偏硅酸钙矿物。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括硅烷偶联剂2~5份，优选为2.5~5份，更优选为3~5份。在本发明中，所述硅烷偶联剂优选包括Si-69、KH550、KH560和KH570中的一种或几种。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括六偏磷酸钠3~6份，优选为3.5~6份，更优选为4~6份。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括增塑剂6~15份，优选为8~12份，更优选为10~12份。在本发明中，所述增塑剂优选为环烷油。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括硫化剂0.6~2份，优选为1~2份，更优选为1.4~1.8份。在本发明中，所述硫化剂优选为硫化剂DTDM和硫化剂TMTD的混合物，所述硫化剂DTDM和硫化剂TMTD的质量比优选为0.5~1：0.5~1，更优选为0.8~1：0.6~1。
以所述异戊橡胶的质量份数计，所述橡胶止水带的制备原料包括促进剂1~2份，优选为1~1.8份，更优选为1.1~1.6份。在本发明中，所述促进剂优选包括噻唑类促进剂和/或次磺酰胺类促进剂，所述噻唑类促进剂优选包括促进剂DM和/或促进剂M；所述次磺酰胺类促进剂优选包括促进剂CZ和/或促进剂NS。
本发明提供的橡胶止水带以力学性能优良的异戊橡胶作为主体材料，通过添加与橡胶具有良好的相容性的抗撕裂剂（如LUCK H-518），可以显著改善和提高橡胶制品的抗撕裂强度；碳纤维复合橡胶，可以显著提高橡胶止水带的力学性能；硅灰石具有独特的针状纤维，经过改性后与橡胶的亲和力增强，通过机械剪切力的作用实现对橡胶的补强，可以显著提高橡胶止水带的撕裂强度；以超细针状或棒状硅酸盐作为补强剂，配合橡胶增强剂，并通过硅烷偶联剂进行表面改性，可以赋予使橡胶止水带较高的拉伸强度和扯断伸长率，较低剪切模量，减小橡胶止水带在发生剪切变形时的应力，满足大变形的需求。
本发明提供了上述技术方案所述橡胶止水带的制备方法，包括以下步骤：将橡胶止水带的制备原料依次进行混炼、静置和硫化成型，得到橡胶止水带。
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
在本发明中，所述混炼优选包括：将橡胶增强剂、补强剂、硅灰石、硅烷偶联剂和六偏磷酸钠第一混炼，得到第一混炼料；将所述第一混炼料、异戊橡胶和增塑剂进行第二混炼，得到第二混炼料；将所述第二混炼料与氧化锌、硬脂酸、防老剂、抗撕裂剂和碳纤维进行第三混炼后排胶出片，得到第三混炼料；将所述第三混炼料与硫化剂和促进剂进行第四混炼后排胶出片，得到混炼胶。在本发明中，所述第一混炼的温度优选为60~80℃，更优选为70℃；所述第一混炼的时间优选为60~90s，更优选为70~90s；所述第一混炼的转速优选为60~90r/min，更优选为70~90r/min。在本发明中，所述第二混炼的转速优选为40~60r/min，更优选为45~60r/min；所述第二混炼的时间优选为75~120s，更优选为80~110s，或，第二混炼至温度升至90~110℃（更优选为90~100℃）停止。在本发明中，所述第三混炼的时间优选为60~120s，更优选为70~110s，或第三混炼至温度升至145~155℃（更优选为150℃）停止；所述第三混炼的转速优选为40~60r/min，更优选为45~60r/min。在本发明中，所述第四混炼的温度优选≤100℃，更优选为80~100℃，进一步优选为90~100℃；所述第四混炼的时间优选为40~60s，更优选为45~50s；所述第四混炼的转速优选为30~45r/min，更优选为35~40r/min。本发明对于所述第三混炼以及第四混炼后的排胶出片没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的排胶出片操作即可，具体如排胶到开炼机上出片。
在本发明中，所述静置的温度优选为室温，所述静置的时间优选为8~16h，更优选为8~12h。
在本发明中，所述硫化成型优选包括依次进行定型和硫化，所述硫化优选为挤出硫化，所述定型优选利用图4（自由变形区1的形状为多孔连环形）或图5（自由变形区1的形状为W形）所示的挤出模具3进行定型，所述挤出模具的口型31的形状与所述橡胶止水带的形状相同，具体的所述硫化成型具体优选为：利用挤出机将所述混炼胶通过口型31挤出后即可实现定型。在本发明中，所述硫化的温度优选为170~220℃，更优选为180~220℃；所述硫化的牵引速度优选为1~2m/min，更优选为1.3~2m/min；所述硫化采用的硫化箱的长度优选为25~35m。
本发明还提供了上述技术方案所述橡胶止水带或上述技术方案所述制备方法制得橡胶止水带在工程建筑中的应用。在本发明中，所述工程建筑优选包括地下设施、隧道涵洞、输水渡槽、拦水坝或贮液构筑物。本发明提供的橡胶止水带具有高伸长率、高撕裂强度、低定伸强度和高锚固性能，在工程建筑领域具有很好的应用前景，尤其是适用于高地应力大变形地区隧道接缝处产生的较大变形的止水带。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明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做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。
以下实施例和对比例中使用的碳纤维碳含量≥95%，单丝直径≤5μm。
实施例1
（1）将20份橡胶增强剂Create E2、35份补强剂D20、10份硅灰石、3份硅烷偶联剂Si-69和3份六偏磷酸钠投入到高速密炼机中，密炼机转速为70r/min，混炼时间为80秒，混炼温度至78℃，得到第一混炼料；
（2）将100份异戊橡胶、8份增塑剂环烷油投入高速密炼机中，在45r/min条件下混炼75秒，温度升至103℃，得到第二混炼料；
（3）将4份氧化锌、2份硬脂酸、1.5份防老剂RD、1.5份防老剂4010NA、1.5份抗撕裂剂LUCK H-518和8份碳纤维投入到高速密炼机中，在45r/min条件下混炼85秒，温度升至148℃排胶到开炼机上出片，得到第三混炼料；
（4）将所述第三混炼料加入到高速密炼机中，在高速密炼机中加入0.6份TMTD、0.9份DTDM和1.3份促进剂DM，混炼时间为40秒，混炼温度不超过100℃，排胶到开炼机上出片，得到混炼胶；
（5）将所述混炼胶在室温条件下静置8h，在挤出机内采用图4所示的挤出模具进行挤出定型后进入硫化箱进行硫化，得到橡胶止水带。其中，橡胶止水带整体宽度为250mm，其中自由变形区1为多孔连环形，长径为21mm，短径为12mm，壁厚为4mm，宽度为96mm，厚度为4mm；锚固区2最厚处为10mm；锚固肋22的厚度为6mm，长度为8mm，α=35°，锚固肋22数量为8个；硫化箱温度为180℃，牵引速度为1.1m/min，硫化箱长度为25m。
实施例2
（1）将30份橡胶增强剂Create E2、25份补强剂D20、20份硅灰石、3.5份硅烷偶联剂KH550和4份六偏磷酸钠投入到高速密炼机中，密炼机转速为70 r/min，混炼时间为75秒，混炼温度至76℃，得到第一混炼料；
（2）将100份异戊橡胶、11份增塑剂环烷油投入高速密炼机中，在50r/min条件下混炼85秒，温度升至95℃，得到第二混炼料；
（3）将5份氧化锌、1份硬脂酸、2份防老剂RD、1.5份防老剂4020、2份抗撕裂剂LUCKH-518和10份碳纤维投入到高速密炼机中，在45r/min条件下混炼80秒，温度升至152℃排胶到开炼机上出片，得到第三混炼料；
（4）将所述第三混炼料加入到高速密炼机中，在高速密炼机中加入0.8份TMTD、1.0份DTDM和1.3份促进剂CZ，混炼时间为46秒，混炼温度不超过100℃，排胶到开炼机上出片，得到混炼胶；
（5）将所述混炼胶在室温条件下静置10h，在挤出机内通过图5所示的挤出模具进行挤出定型后进入硫化箱进行硫化，得到橡胶止水带；橡胶止水带整体宽度为300mm，其中自由变形区1为W形，宽度为120mm，高度为26mm，厚度为4mm，锚固区2最厚处为10mm；锚固肋22的厚度为7mm，长度为12mm，α=45°，锚固肋22的数量为12个；硫化箱温度为195℃，牵引速度为1.3m/min，硫化箱长度为29m。
实施例3
（1）将35份橡胶增强剂Create E2、20份补强剂D20、20份硅灰石、4份硅烷偶联剂KH560和3.5份六偏磷酸钠投入到高速密炼机中，密炼机转速为85 r/min，混炼时间为85秒，混炼温度至73℃，得到第一混炼料；
（2）将100份异戊橡胶、13份增塑剂环烷油投入高速密炼机中，密炼机转速为52 r/min，混炼82秒，温度升至106℃，得到第二混炼料；
（3）将6份氧化锌、1.5份硬脂酸、2.5份防老剂D、1.5份防老剂3100、2.5份抗撕裂剂LUCK H-518和12份碳纤维投入到高速密炼机中，在55r/min条件下混炼75秒，温度升至153℃排胶到开炼机上出片，得到第三混炼料；
（4）将所述第三混炼料加入到高速密炼机中，在高速密炼机中加入0.7份TMTD、1.0份DTDM和1.6份促进剂CZ，混炼时间为50秒，混炼温度不超过100℃，排胶到开炼机上出片，得到混炼胶；
（5）将所述混炼胶在室温条件下静置9h，在挤出机内通过图4所示的挤出模具进行挤出定型后进入硫化箱进行硫化，得到橡胶止水带；橡胶止水带整体宽度为350mm，其自由变形区1为多孔连环形，孔形为椭圆，长径为20mm，短径为13mm，壁厚为5mm，宽度为130mm；锚固区2最厚处为11mm，锚固肋22的厚度为7mm，长度为15mm，α=50°，锚固肋22数量为8个；硫化箱温度为200℃，牵引速度为1.5m/min，硫化箱长度为30m。
实施例4
（1）将40份橡胶增强剂Create E2、15份补强剂D20、20份硅灰石、5份硅烷偶联剂KH570和6份六偏磷酸钠投入到高速密炼机中，密炼机转速为85r/min，混炼80秒，混炼温度升至78℃；
（2）将100份异戊橡胶、12份增塑剂环烷油投入高速密炼机中，密炼机转速为60r/min，混炼75秒，温度升至102℃，得到第二混炼料；
（3）将6份氧化锌、2.5份硬脂酸、2份防老剂AW、2份防老剂4010NA、3份抗撕裂剂LUCK H-518和15份碳纤维投入到高速密炼机中，密炼机转速为60r/min，混炼90秒，温度升至153℃排胶到开炼机上出片，得到第三混炼料；
（4）将所述第三混炼料加入到高速密炼机中，在高速密炼机中加入0.5份TMTD、0.9份DTDM和1.5份促进剂DM，混炼的时间为50秒，且温度≤100℃，排胶到开炼机上出片，得到混炼胶；
（5）将所述混炼胶在室温下条件下静置12h，在挤出机内通过图5所示的挤出模具进行挤出定型后进入硫化箱进行硫化，得到橡胶止水带，止水带整体宽度为400mm，其中自由变形区1为W形，宽度为150mm，高度为30mm，厚度为6mm；锚固区2最厚处为12mm，锚固肋22的厚度为7mm，长度为15mm，α=50°，锚固肋22数量为16个；硫化箱温度为210℃，牵引速度为1.8m/min，硫化箱长度为32m。
实施例5
（1）将36份橡胶增强剂Create E2、18份补强剂、25份硅灰石、2.0份硅烷偶联剂Si-69、2.5份的硅烷偶联剂KH570和5份六偏磷酸钠投入到高速密炼机中，密炼机转速为86r/min，混炼时间为70秒，温度升至78℃，得到第一混炼料；
（2）将100份异戊橡胶、15份增塑剂环烷油投入高速密炼机中，密炼机转速为50r/min，混炼105秒，温度升至98℃、得到第二混炼料；
（3）将5份氧化锌、1.5份硬脂酸、1.5份防老剂丁、2.5份防老剂AW、3份抗撕裂剂LUCK H-518和12份碳纤维投入到高速密炼机中，密炼机转速为50r/min，混炼时间为110秒，温度升至155℃排胶到开炼机上出片，得到第三混炼料；
（4）将所述第三混炼料加入到密炼机中，在高速密炼机中加入0.8份TMTD、0.7份DTDM、0.6份促进剂CZ和0.5份促进剂DM，混炼时间为56秒，且温度≤100℃，排胶到开炼机上出片，得到混炼胶；
（5）将所述混炼胶在室温下条件下静置12h，将所述混炼胶在挤出机内通过图4所示的挤出模具进行挤出定型后进入硫化箱进行硫化，得到橡胶止水带；止水带整体宽度为450mm，其中自由变形区1为多孔连环形，孔形为椭圆，长径为25mm，短径为15mm，壁厚为6mm，宽度为200mm；锚固区2最厚处为15mm，锚固肋22的厚度为8mm，长度为16mm，α=60°，锚固肋22数量为16个；硫化箱温度为220℃，牵引速度为2m/min，硫化箱长度为35m。
对比例1
（1）将100份三元乙丙橡胶在密炼机中混炼42秒，依次投入6份氧化锌、2份硬脂酸、60份炭黑和20份石蜡油，待温度升至155℃排胶到开炼机上出片，将所得混炼胶在室温条件下静置10h后，加入到密炼机中，在密炼机中加入1.2份硫磺和0.7份促进剂TMTD、0.8份促进剂BZ，混合均匀，排胶到开炼机上出片，得到混炼胶；
（2）将所述混炼胶在挤出机内通过特定模具进行挤出定型后进入硫化箱进行硫化，得到橡胶止水带；橡胶止水带整体宽度为300mm，变形区和锚固区2厚度相同，均为6mm，锚固区2设置有凸肋，凸肋与橡胶止水带的中轴线垂直，凸肋厚度为6mm，高度为10mm；硫化箱温度为180℃，牵引速度为1.0m/min，硫化箱长度为30m。
对比例2
（1）将100份天然橡胶橡胶在密炼机中混炼65秒，依次投入5份氧化锌、3份硬脂酸、50份炭黑和12份石蜡油，待温度升至145℃排胶到开炼机上出片，将所得混炼胶在室温条件下静置10h后加入到密炼机中，在密炼机中加入1.2份硫磺和1.1份促进剂CZ、0.8份促进剂DM，混合均匀，排胶到开炼机上出片，得到混炼胶；
（2）将所述混炼胶在挤出机内通过特定模具进行挤出定型后进入硫化箱进行硫化，得到橡胶止水带。橡胶止水带整体宽度为350mm，变形区和锚固区2厚度相同，均为8mm，锚固区2设置有凸肋，凸肋与橡胶止水带的中轴线垂直，凸肋厚度为7mm。高度为12mm；硫化箱温度为160℃，牵引速度为1.1m/min，硫化箱长度为28m。
测试例
（1）拉伸性能：按照GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定》进行测试，得到拉伸强度、扯断伸长率、100%定伸强度、200%定伸强度和300%定伸强度测试结果；
（2）撕裂强度：按照GB/T529《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》进行测试；
（3）锚固性能：按照Q/CR 562.2《铁路隧道防排水材料 第二部分：止水带》中附录D进行测试。
测试结果如表1所示。
表1 橡胶止水带的性能测试结果
由表1可知，本发明制得的橡胶止水带的扯断伸长率≥713%，撕裂强度≥46.3N/mm，100%定伸强度≤2.3MPa，200%定伸强度≤4.6MPa，300%定伸强度≤7.1MPa，锚固力≥3098N，说明，本发明制得的橡胶止水带具有具有高伸长率、高撕裂强度、低定伸强度（发生变形时产生的应力较小）和高锚固性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种橡胶止水带，其特征在于，包括自由变形区（1）和设置于所述自由变形区（1）两端的锚固区（2）；所述自由变形区（1）的形状为W形或多孔连环形；所述锚固区（2）包括橡胶本体（2-1）和设置在所述橡胶本体两侧的锚固肋（2-2）；所述橡胶止水带的橡胶厚度由自由变形区（1）向锚固区（2）逐渐增厚；
所述橡胶止水带包括以下质量份数的制备原料：异戊橡胶100份，氧化锌4~6份，硬脂酸1~3份，防老剂2~4份，抗撕裂剂1.5~3份，碳纤维5~15份，橡胶增强剂20~40份，补强剂15~35份，硅灰石10~30份，硅烷偶联剂2~5份，六偏磷酸钠3~6份，增塑剂6~15份，硫化剂0.6~2份和促进剂1~2份；
所述橡胶止水带的制备方法包括以下步骤：
将橡胶止水带的制备原料依次进行混炼、静置和硫化成型，得到橡胶止水带；
所述混炼包括：
将橡胶增强剂、补强剂、硅灰石、硅烷偶联剂和六偏磷酸钠第一混炼，得到第一混炼料；所述第一混炼的温度为60~80℃，时间为60~90s，转速为60~90r/min；
将所述第一混炼料、异戊橡胶和增塑剂进行第二混炼，得到第二混炼料；所述第二混炼的转速为40~60r/min；所述第二混炼的时间为75~120s，或第二混炼至温度升至90~110℃停止；
将所述第二混炼料与氧化锌、硬脂酸、防老剂、抗撕裂剂和碳纤维依次进行第三混炼后排胶出片，得到第三混炼料；所述第三混炼的转速为40~60r/min，所述第三混炼的时间为60~120s，或第三混炼至温度升至145~155℃停止；
将所述第三混炼料与硫化剂和促进剂进行第四混炼后排胶出片，得到混炼胶；所述第四混炼的温度≤100℃，时间为40~60s。
2.根据权利要求1所述的橡胶止水带，其特征在于，所述锚固区（2）与自由变形区（1）的橡胶最大厚度差为4~10mm。
3.根据权利要求1所述的橡胶止水带，其特征在于，所述多孔连环形的孔数为2~6。
4.根据权利要求1或2所述的橡胶止水带，其特征在于，所述锚固肋（2-2）与橡胶止水带的中轴线之间的夹角为30~60°。
5.根据权利要求1所述的橡胶止水带，其特征在于，所述硫化成型为挤出硫化成型，所述硫化成型的温度为170~220℃，牵引速度为1~2m/min。
6.根据权利要求1所述的橡胶止水带，其特征在于，所述静置的时间为8~16h。
7.权利要求1~6任一项所述的橡胶止水带在工程建筑中的应用。
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