[发明专利]一种耐高温老化的橡胶止水带及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温老化的橡胶止水带及其制备方法。其特征是它由三元乙丙橡胶、碳黑、硬脂酸、对苯二胺插层磷酸锆、对苯二酚插层磷酸锆、硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂组成。本发明首先合成对苯二胺插层磷酸锆和对苯二酚插层磷酸锆，然后将三元乙丙橡胶、碳黑、硬脂酸、对苯二胺插层磷酸锆、对苯二酚插层磷酸锆、硫化剂、硫化活性剂、硫化促进剂进行混炼，再经挤出和高温定型、微波硫化、热空气硫化而制得橡胶止水带。本发明制备的橡胶止水带具有优异的耐高温老化性能。

技术领域

本发明涉及一种耐高温老化的橡胶止水带及其制备方法。

背景技术

伴随着铁路和高速公路的建设，需要开挖大量隧道。在隧道施工过程中，由于不能连续浇注，或由于地基的变形和温度的变化而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，在这些缝处必须安装橡胶止水带来防止水的渗漏问题。橡胶止水材料是利用橡胶的高弹性和压缩变形性的特点，在各种载荷下产生弹性变形，从而起到有效紧固密封，防止建筑构造漏水、渗水的作用。三元乙丙橡胶止水带适应管片接缝变形的能力强，常温条件下耐老化性能好，作为一种性能优良的橡胶密缝材料已被广泛应用于铁路和公路隧道的接缝防水。

然而，在我国高原地区的铁路和公路建设中，部分隧道岩壁温度很高，如我国川藏铁路首座超长隧道——桑珠岭隧道岩壁温度最高达到89.9℃。高温不仅给隧道建设带来很大困难，而且会加剧橡胶止水带的热老化，导致密封失效，造成隧道渗水。三元乙丙橡胶虽具有优良的化学结构稳定性，但仍会发生热氧老化，温度越高，老化速度越快，导致其密封功能丧失。防老剂可有效提高三元乙丙橡胶止水带的抗老化性能，但铁路或公路隧道穿越山体岩层，有大量地下水存在，在岩壁温度高的隧道中，地下水温也较高，对于在冷水或热水中易溶的防老剂，混合在橡胶止水带中的防老剂将被地下水溶解带走，而对于不溶于水的防老剂，在热水的作用下也会从橡胶止水带中迁移析出，导致橡胶止水带老化加快，密封作用快速丧失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温老化性能优异的橡胶止水带及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种耐高温老化的橡胶止水带，其特征在于它由三元乙丙橡胶、碳黑、硬脂酸、对苯二胺插层磷酸锆、对苯二酚插层磷酸锆硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂所组成。各原料质量份数为：三元乙丙橡胶100、碳黑50～80、硬脂酸1～2、对苯二胺插层磷酸锆4～6、对苯二酚插层磷酸锆3～5、硫化剂1～3、硫化活性剂1～6、硫化促进剂1～3。

所述的对苯二胺插层磷酸锆制备方法为：将2份对苯二胺加入到100份去离子水中，升温至60℃，搅拌溶解后，加入10份α-磷酸锆，搅拌6h后，用超声波震荡8h；然后对混合物进行过滤，并用去离子水对滤饼进行洗涤，最后将滤饼置于100℃烘箱中干燥6h，研磨过200目筛，即得到对苯二胺插层磷酸锆。

所述的对苯二酚插层磷酸锆制备方法为：将2份对苯二酚加入到100份去离子水中，升温至60℃，搅拌溶解后，加入10份α-磷酸锆，搅拌6h后，用超声波震荡8h；然后对混合物进行过滤，并用去离子水对滤饼进行洗涤，最后将滤饼置于110℃烘箱中干燥6h，研磨过200目筛，即得到对苯二酚插层磷酸锆。

所述的硫化活性剂为氧化锌。

所述的硫化剂为硫磺或4-4'-二硫化二吗啉的混合物，混合时为任意配比。

所述的硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆或二乙基二硫代氨基甲酸锌的混合物，混合时为任意配比。

所述的耐高温老化的橡胶止水带是按如下步骤进行：

(1)按各原料质量份数为：三元乙丙橡胶100、碳黑50～80、硬脂酸1～2、对苯二胺插层磷酸锆4～6、对苯二酚插层磷酸锆3～5、硫化剂1～3、硫化活性剂1～6、硫化促进剂1～3，选取三元乙丙橡胶、碳黑、硬脂酸、对苯二胺插层磷酸锆、对苯二酚插层磷酸锆、硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂，备用；