[发明专利]一种吸水膨胀橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合成橡胶技术领域，特别涉及一种吸水膨胀橡胶及其制备方法。

背景技术

现有的吸水膨胀橡胶主要是以聚丙烯酸系(如聚丙烯酸钠交联聚合物)吸水剂为组分，与天然橡胶等基础胶充分混合制备成吸水膨胀橡胶，由于聚丙烯酸系吸水剂与天然橡胶没有较多的化学交联，多辅以物理相容剂来达到“联结”目的，如此方法，所制备的吸水膨胀橡胶在使用过程中聚丙烯酸系粒子容易“分离脱落”，且所处表面的聚丙烯酸系粒子吸水后形成一层软而粘的类似于“鼻涕”状物，导致使用过程中，吸水膨胀橡胶性能大幅衰减，如今大量研究在于改进其稳定性及其耐萃取性。

另一种方法是将聚氨酯设计成吸水膨胀聚氨酯，其主要原理是以聚乙二醇为多元醇，配以耐水型的聚四氢呋喃醚二醇，可以通过预聚法或一步法制成聚氨酯，但这种类型的吸水膨胀聚氨酯，其强度较差，耐水性能也不尽如人意。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术中存在的缺点与不足，提供一种吸水膨胀橡胶。

本发明的再一目的在于提供所述的吸水膨胀橡胶的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种吸水膨胀橡胶，由如下按重量比的原料制备得到：天然橡胶或三元乙丙胶或丁基胶：端烯基聚氧乙烯醚：甲苯二异氰酸酯(TDI)：氧化锌：碳酸钙：过氧化物＝100:50～130:0～3.6:5:10～20:2～3。

所述的端烯基聚氧乙烯醚为数均分子量1000～6000的端烯基聚氧乙烯醚；

所述的端烯基聚氧乙烯醚优选为数均分子量2000～4000的端烯基聚氧乙烯醚；

所述的端烯基聚氧乙烯醚优选为烯丙醇聚氧乙烯醚、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚或异戊烯醇聚氧乙烯醚。

所述的过氧化物优选为过氧化二异丙苯(DCP)。

所述的吸水膨胀橡胶的制备方法，根据是否含有甲苯二异氰酸酯具有两种制备方法，具体如下：

1)若吸水膨胀橡胶的原料中不加入甲苯二异氰酸酯时的制备步骤如下：将天然橡胶或三元乙丙胶或丁基胶：端烯基聚氧乙烯醚：氧化锌：碳酸钙：过氧化物按重量比100:50～130:5:10～20:2～3混合均匀，混炼后，于150℃硫化交联成胶，得到的共聚型水膨胀橡胶，为吸水膨胀橡胶；

2)若吸水膨胀橡胶的原料中加入甲苯二异氰酸酯时的制备步骤如下：将端烯基聚氧乙烯醚在-0.09Mpa和110℃的条件下脱水，然后取50～130份的端烯基聚氧乙烯醚在80℃与0～3.6份的甲苯二异氰酸酯混匀反应30分钟，再与100份的天然橡胶或三元乙丙胶或丁基胶，5份的氧化锌：10～20份的碳酸钙和2～3份的过氧化物混匀，混炼后，于150℃硫化交联成胶，得到的共聚型水膨胀橡胶，为吸水膨胀橡胶。

本发明的发明原理如下：本发明利用端烯基聚氧乙烯醚既可亲水又可聚合的特点，将天然胶等基础胶和端烯基聚醚共混后，通过过氧化物(或硫磺)引发交联成胶，即得到本发明所述的吸水膨胀橡胶，可选择的端烯基聚氧乙烯醚的分子量为1000～6000，考虑到聚氧乙烯醚的熔点和加工性能，端烯基聚醚的分子量比较理想的范围为2000～4000，两者之间的比例为基础胶(天然橡胶或三元乙丙胶或丁基胶)：端烯基聚氧乙烯醚为100:50～130，考虑到吸水膨胀胶的强度与吸水膨胀性能之间的平衡，两者之间的理想的比例范围为100:70～110，另外，端烯基聚氧乙烯醚的另一端为羟基(-OH)可以通过二异氰酸酯O＝C＝N-R-N＝C＝O或多异氰酸酯将两个端烯基聚氧乙烯醚链接在一起，形成牢固的化学键，胶的强度会更高，从而改进了吸水膨胀橡胶稳定性及其耐萃取性。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：本发明利用端烯基聚氧乙烯醚既可亲水又可聚合的特点，将天然胶等基础胶和端烯基聚氧乙烯醚共混后，通过过氧化物(或硫磺)引发交联成胶，得到本发明所述的吸水膨胀橡胶。端烯基聚氧乙烯醚的另一端为羟基(-OH)可以通过二异氰酸酯O＝C＝N-R-N＝C＝O或多异氰酸酯将两个端烯基聚氧乙烯醚链接在一起，形成牢固的化学键，胶的强度会更高，从而改进了吸水膨胀橡胶稳定性及其耐萃取性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1