[发明专利]用于土木工程变形缝的食品卫生级增强型弹性止水材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种水工材料和橡胶制品，特别是涉及一种用于土木工程变形缝的食品卫生级增强型弹性止水材料。

背景技术

水利、水电、堤坝、隧道、涵洞、地铁、地下及市政等土木工程的建筑设计中，由于不能连续浇注、地基变形或温度变化引起的混凝土构件热胀冷缩等原因，需留有施工缝、沉降缝、变形缝，在这些缝处必须采用止水措施防止渗漏问题。

止水材料正是防止阻止水(分)渗透(流动、扩散)而制备及应用的一类材料，一般为金属(铜、钢等)、高分子弹性体(橡胶及橡塑)、塑料材料或复合材料。按材料的产品物态又可分为：止水带、止水板、止水条、密封膏及止水棒等。

其中高分子弹性体止水带因弹性大、变形大、密水性好，止水效果好，而成为现应用的止水材料的主流产品。但目前的高分子弹性体止水带均存在如下缺欠：

相对强度较低：按国家标准GB18173.2-2000《高分子防水材料》第二部分止水带、GB50108-2001《地下工程防水技术规范》要求，止水材料的拉伸强度≥15MPa、撕裂强度≥30kN/m，不能满足水压较高或其它因素对强度要求较高的要求。实际应用时，常常需另加一道金属止水带或在高分子弹性体止水带中增加骨架层。这样会大大增加施工和制造难度，大大提高应用成本。如：CN1687289A(2005)所描述的增强剂为矿纤维，因其为异性材料必须对其表面进行偶联处理。且纤维是线性的，在加工过程中一定有取向问题，既产品是各向异性的。

相对寿命短：一般土木工程设计寿命要求达到50年以上，目前市场上的止水材料难以达到其要求(可达HG/T 2288-92《橡胶止水带》标准的产品使用寿命仅能达20年以上)。而止水带埋进变形缝中是不更换的，止水带达寿后，其土木工程的质量没有了保证。2001年12月，李玉松等人在《合成材料老化与应用》中报道了他们通过人工加速老化试验的方法，用老化性能变化规律的数学模型进行外推，估算他们所用乙丙橡胶止水带材料设计使用寿命可达50年之久。

未达食品卫生要求：止水带/材料与水接触，而水的循环是不必避免的，甚至有些土木工程直接与饮用水相关。目前各种产品配方五花八门、组成各异，止水带/材料产品标准也未作出规定，未达到相关食品卫生要求的产品应用会给人及自然界带来一定危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于土木工程变形缝的食品卫生级增强型弹性止水材料，可提高弹性止水材料的力学强度和弹性(变形量)、延长了使用寿命、简化了制造和施工工艺、保障及提高了止水效果、降低了止水工程成本，同时可达到食品卫生要求。可广泛应用水利、地下及建筑等土木工程的施工缝、变形缝及沉降缝等的防水和止水。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

用于土木工程变形缝的食品卫生级增强型弹性止水材料，其该材料组成是：已丙橡胶(EPDM)100份、碳黑(CB)45～80份、四脚状氧化锌晶须(T-ZnOw)1～10份、硬酯酸(SA)0.5～3份、操作油5～30份、硫黄(S)0.5～5份、复合促进剂2～4份。

所述的用于土木工程变形缝的食品卫生级增强型弹性止水材料，其操作油为液体EPDM或环烷油。

所述的用于土木工程变形缝的食品卫生级增强型弹性止水材料，其T-ZnOw是：高纯度～100％的单晶体。

所述的用于土木工程变形缝的食品卫生级增强型弹性止水材料，其复合促进剂是：促进剂M(MBT 2-硫醇基苯并噻唑)+促进剂TMTD(TT二硫化四甲基秋兰姆)或促进剂CZ(N-环己基-苯并噻唑基次磺酰胺或TB_ZTD(二硫化四苄基秋兰姆)或并用。

所述的用于土木工程变形缝的食品卫生级增强型弹性止水材料，其促进剂M用量是0.2～3份；促进剂TMTD用量是0～3份；促进剂CZ用量是0～3份；促进剂TB_ZTD用量是0～3份。

本发明的优点与效果是：

力学强度高及物性好：因配合及原料设计巧妙、合理，尤其是应用了具有三维立体结构的T-ZnOw单晶，使发明材料的的拉伸强度≥20MPa、撕裂强度≥55kN/m、伸长率≥450％(并表现出各向同性)、脆性-70℃。