CN103087366A - 一种高相容性的遇水膨胀橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高相容性的遇水膨胀橡胶及其制法。该橡胶包含有按以下重量份数共混的组分及补强体系和硫化体系：(a)橡胶100份；(b)吸水树脂20～40份；(c)两亲性聚氨酯5～30份。以上所述改性高吸水树脂为聚丙烯酸系高吸水树脂；以上所述两亲性聚氨酯，其聚氨酯分子链的一端为含有端羟基和双键的长链脂肪烃，通过在聚氨酯预聚物上引入含端羟基及双键的长链脂肪烃而得到。将橡胶、改性高吸水树脂及两亲性聚氨酯在内的组分混炼、硫化压制成型得到遇水膨胀橡胶。本发明的高相容性遇水膨胀橡胶吸水树脂流失率低，提高了吸水后材料的强度；工艺简单方便，对设备的要求低。

Description

一种高相容性的遇水膨胀橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶领域，具体地说，涉及一种高相容性的遇水膨胀橡胶及其制备方法。

背景技术

遇水膨胀橡胶(Water Swelling Rubber，简称WSR)是一种新型的功能材料，将亲水性材料与弹性体合金化，使其形成一种具有橡胶的弹性和强度，同时具有吸水膨胀、挤压情况下可保水，达到既能适应结构变化，又具有吸水膨胀以水止水的双重止水功能材料。WSR可广泛应用于隧道、地铁、涵洞、游泳池、地下室、兵器库、粮仓、水下工程、井下采油、城镇供水设施、民用建筑等，还可用于汽车集装箱、精密仪器及食品的防水、防潮包装等。根据大量的实践和研究发现，绝大多数聚合物共混物是不相容或部分相容的。实际上，高分子共混物都是多相多组分结构的混合物，存在着相界面和相结构形态不同所产生的性能薄弱问题。高分子共混物常因相容性差，两相间界面能高，界面结合力低而导致性能下降。共混物组分之间互不相容，则润湿性和黏合性不良，但并不是相容性越大越好，而应具有适当的相容性。

现有的制备遇水膨胀橡胶的方法是：用亲水性的吸水树脂(SAP)和疏水性的橡胶进行物理共混，吸水树脂与橡胶间呈“海岛”状存在，难以形成较大的亲和力，吸水树脂不能很好的分散在橡胶相中，长期浸泡易析出，出现“流鼻涕”现象，即吸水树脂从橡胶中流失，这样会降低橡胶的吸水性能、力学性能、长期保水性和重复使用性。由于橡胶本身是疏水性材料，所以制备遇水膨胀橡胶的急需解决的问题是：作为亲水组分的吸水树脂和疏水组分的橡胶的相容性问题。使用合适的相容剂(如一段亲水、一段亲油的接枝或嵌段共聚物)可以提高橡胶基体与亲水性物质的相容性，减少亲水性物质的脱落损失。

张志豪等人以两亲性接枝共聚物聚乙烯醇接枝聚丙烯酸丁酯(PVA-g-PBA)作为氯醇橡胶(CHR)和交联聚丙烯酸(CPA)的相容剂可以制得高吸水倍率的遇水膨胀橡胶，但树脂流失率大。详细请见Zhang Zhihao，ZhangGuo，Zhang Yue.Mechanical properties，water swelling behavior，andmorphology of swellable rubber compatibilized by PVA-g-PBA[J].PolymerEngineering and Science，2004，44(1)：72～78。

王彩旗等人以两亲性的聚氧乙烯聚丙烯酸丁酯嵌段共聚物(PEO-b-PBA)作为天然橡胶与交联聚丙烯酸钠(SAP)的相容剂可制得高强度的遇水膨胀橡胶，但相容剂合成工艺复杂、设备要求较高。详细请见王彩旗，张国，董宇平，等.PEO-b-PBA对天然橡胶/高吸水树脂共混体系增容作用的研究[J].材料科学与工程，2002，20(2)：180～182。

周爱军等人以含聚氧化乙烯(PEO300)嵌段的亲水亲油型多嵌段共聚物作为天然橡胶和聚丙烯酸钠的增容剂，提高了遇水膨胀橡胶的吸水速率，但增容剂制备过程复杂。详细请见周爱军，刘长生.多嵌段共聚物增容的遇水膨胀橡胶研究[J].化肥设计，2002，40(5)：15～18。

CN101812191A公开了一种互穿网络型遇水膨胀橡胶的制备方法，将合成聚氨酯的两种主要原料多异氰酸酯和多元醇(聚乙二醇)直接混入制备遇水膨胀橡胶的胶料中，通过遇水膨胀橡胶的混炼、硫化等制备工艺制得遇水膨胀聚氨酯弹性体。该WSR耐离子性强，吸水速率可控，一定程度上改善了树脂与橡胶的相容性，但效果不是很显著，吸水树脂流失率只有稍微降低；另外，该WSR在化学成分、结构及含量上具有很大的不确定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是改进遇水膨胀橡胶中吸水树脂与橡胶材料的相容性，降低吸水树脂的流失率和提高吸水后橡胶材料的力学强度。一般来说，橡胶的极性低，亲水性差，而吸水树脂含有亲水性基团，极性大，在橡胶/吸水树脂共混体系中加入两亲性的物质作为增容剂，期望改善亲水性分散相和亲油性连续相的相容性，减少吸水树脂的脱落损失，降低其流失率，从而增强遇水膨胀橡胶的吸水膨胀性能及力学强度。

本发明的目的之一是提供一种高相容性的遇水膨胀橡胶。

所述高相容性的遇水膨胀橡胶，包含有按以下重量份数共混的组分及补强体系和硫化体系：(a)橡胶100份；(b)吸水树脂20～40份；(c)两亲性聚氨酯5～30份。

以上所述的橡胶可为现有技术中的各种橡胶，优选为丁腈橡胶、天然橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶等。

以上所述吸水树脂可采用现有技术中各种吸水性树脂，优选为淀粉系吸水树脂、纤维素系吸水树脂、合成聚合物系吸水树脂等。更优选为合成聚合物系吸水树脂，比如聚丙烯酸系吸水树脂、聚乙烯醇系吸水树脂、聚氧乙烯系吸水树脂等吸水树脂中的至少一种，更优选聚丙烯酸系吸水树脂。

以上所述两亲性聚氨酯，其聚氨酯分子链的一端为含有端羟基和双键的长链脂肪烃，该长链脂肪烃优选为C5～C20的脂肪烃，更优选为端羟基聚丁二烯；在两亲性聚氨酯中长链脂肪烃的摩尔百分数为2％～10％。

本发明所述的两亲性聚氨酯作为高吸水树脂与橡胶之间的增容剂，用以改善两者之间的相容性。所述的两亲性聚氨酯，其分子链一端为含端羟基及双键的长链脂肪烃，与橡胶基体材料相容性好并能产生键合作用，且可以与橡胶基体因硫化而交联；另一端为聚氨酯，其具有亲水性，与高吸水树脂有很好的相容性，显著提高了橡胶和吸水树脂之间的相容性，从而明显降低吸水树脂的流失率，遇水膨胀橡胶的力学性能变化也不大。且两亲性聚氨酯本身具有一定的吸水能力，不仅不影响丙烯酸类吸水树脂的吸水性能，而且还在一定程度上增强了遇水膨胀橡胶的吸水性能，同时两亲性聚氨酯作为增容剂能显著提高含高吸水树脂的遇水膨胀橡胶的吸水后的力学强度。

本发明所述的高相容性遇水膨胀橡胶，其中的两亲性聚氨酯可采用现有技术中已有的一端为含端羟基及双键的长链脂肪烃的改性聚氨酯，也可以由下述方法制成的：先将多异氰酸酯和多元醇在催化剂存在下直接反应，制备亲水性聚氨酯的预聚体；然后再在亲水性聚氨酯预聚体中引入能与橡胶基体材料相容性好并能产生键合作用的含端羟基及双键的长链脂肪烃，得到所述两亲性聚氨酯。

具体来讲，将多元醇在100～120℃真空脱水后，同多异氰酸酯等摩尔比混合，加入锡盐类催化剂，缓慢升温于30～100℃下搅拌反应，得到聚氨酯预聚体。预聚反应时间没有特定限制，反应完成即可，一般在20～50分钟。然后再加入所述含有端羟基和双键的长链脂肪烃继续升温至80～150℃反应至完全，即得两亲性聚氨酯。此反应时间也无特殊限定，至反应完成即可，一般可为20～60分钟。其中含有端羟基和双键的长链脂肪与多异氰酸酯摩尔比为0.05～0.35。

以上所述的两亲性聚氨酯的制备中的多元醇与多异氰酸酯预聚，及再与长链烃反应的工艺条件可参考现有技术中此类反应的工艺条件。

以上所述方法中多元醇真空脱水的真空压力一般在0.09～0.1MPa，脱水时间一般为2～5h。

以上所述的两亲性聚氨酯的制备中的多元醇可选用现有技术中的各种多元醇，优选为分子量为400～20000的聚乙二醇，比如分子量是400、1000、2000、4000、6000、8000、10000、20000的聚乙二醇。

以上所述的两亲性聚氨酯的制备中的异氰酸酯可选用现有技术中的各种异氰酸酯，优选为甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4-二异氰酸酯二苯基甲烷(MDI)、二异氰酸萘酯(NDI)、乙苯二异氰酸酯(EDI)、间苯二甲撑二异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、氢化苯基甲烷二异氰酸酯(氢化MDI)、氢化甲苯基二异氰酸酯(氢化TDI)等中的一种。

以上所述的两亲性聚氨酯的制备中的锡盐类催化剂为现有技术中已有的锡盐类催化剂，可选择为氯化亚锡、辛酸亚锡、月桂酸锡等中的至少一种。用量为常规用量，一般用量与多元醇摩尔比为0.001～0.01。

以上所述的两亲性聚氨酯的制备中的含有端羟基和双键的长链脂肪烃可采用现有技术中已有的各种含有端羟基和双键的长链脂肪烃，优选为C5～C20的含有端羟基和双键的长链脂肪烃，更优选为端羟基聚丁二烯。

本发明的高相容性遇水膨胀橡胶，还包括现有技术中橡胶加工领域常用的补强体系和硫化体系，其助剂及用量均为现有技术中常见的，可根据实际情况调整。比如补强剂常用白炭黑、半补强炭黑等，其用量一般以橡胶100重量份计为30～60份。硫化剂一般常用硫磺，其用量以橡胶100重量份计为0.5～3.5份。硫化促进剂一般常用促进剂D(1，3-二苯胍)、促进剂CZ(N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺)和促进剂TT(二硫代四甲基秋兰姆)中的至少一种，其用量以橡胶100重量份计为0.5～2.0份。硫化活性剂一般常用氧化锌，其用量以橡胶100重量份计为3～5份。

此外，本发明的高相容性遇水膨胀橡胶，还包括现有技术中橡胶加工领域常用的其他助剂，比如填充剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、臭氧稳定剂、软化剂、防粘连剂、发泡剂、染料、颜料、蜡、增量剂、有机酸、阻燃剂、和偶联剂等橡胶加工硫化过程中常用的助剂。所用助剂用量均为常规用量，或根据实际情况的要求进行调整。比如填充剂比如软化剂一般可选用固体软化剂，如硬脂酸和古马隆中的至少一种，其用量以橡胶100重量份计为1.5～6.5份。防老剂一般可选用防老剂4010A、防老剂4010、防老剂D等，其用量以橡胶100重量份计为1～2份。

本发明的另一目的是提供所述高相容性的遇水膨胀橡胶的制备方法。该方法包括以下步骤：将包括所述橡胶、改性高吸水树脂和两亲性聚氨酯在内的组分及补强体系、硫化体系等助剂直接投入开炼机或密炼机混炼，投料顺序参照一般橡胶混炼规程，进行共混塑炼后硫化压制成型，得到高相容性的遇水膨胀橡胶。在制备过程中，各个组分混合的设备就是常用的混炼设备，选自现有技术中的开练机，密炼机等设备。

由本发明遇水膨胀橡胶混炼和硫化过程采用橡胶工业中常用的方法和常用混炼设备，可以使开炼机、密炼机、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机等。其工艺条件也是橡胶加工领域常用的条件，包括温度、混炼时间等。在本发明的遇水膨胀橡胶的制备中，更具体的，其共混塑炼温度为30℃～100℃，混炼充分至物料混合均匀为止。一般混炼5～60分钟。之后可以放置10～12小时，进行硫化压制成型。

本发明的遇水膨胀橡胶的硫化不受硫化体系的影响，可在常规的硫磺硫化体系或非硫磺硫化体系中硫化。本发明橡胶的硫化不受硫化工艺的影响，可以平板硫化、注压硫化、硫化罐硫化、个体硫化机硫化、共熔盐硫化、沸腾床硫化、微波硫化以及高能射线硫化等。

本发明的高相容性遇水膨胀橡胶，采用两亲性聚氨酯作为增容剂提高了橡胶和吸水树脂之间的相容性，从而降低了吸水树脂的流失率，吸水树脂用量小于40份，遇水膨胀橡胶达到吸水平衡时，树脂基本不析出。同时也提高了吸水后橡胶材料的强度。本发明的高相容性遇水膨胀橡胶一般，其拉伸强度可达12.6MPa，遇水膨胀倍率至少为200％。本发明的制备方法工艺简单方便，对设备的要求低；共混制备得到的遇水膨胀橡胶具有较好的力学性能、吸水性能及相容性。可满足工程材料的要求，可广泛用于隧道、地铁、涵洞、游泳池、地下室、兵器库、粮仓、水下工程、井下采油、城镇供水设施、民用建筑等，还可用于汽车集装箱、精密仪器及食品的防水、防潮、密封包装等。

具体实施方式

下面以实施例来说明本发明，但并非限制发明范围。

原料：

丁腈橡胶：牌号为N41，中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司生产

氯丁腈橡胶：CR121 1A，重庆长寿化工有限责任公司

吸水树脂：聚丙烯酸系高吸水树脂，北京华瑞祥科技有限公司生产

氧化锌、硬脂酸、硫磺、白炭黑、防老剂4010A、促进剂CZ、促进剂TT、促进剂D均可市售而得

两亲性聚氨酯为自制：

聚乙二醇4000：天津市永大化学试剂开发中心；甲苯二异氰酸酯：天津市福晨化学试剂厂；端羟基聚丁二烯：淄博齐鲁乙烯化工有限公司；氯化亚锡：上海实验试剂有限公司。

将1摩尔聚乙二醇(分子量4000)在105℃真空脱水3小时后，同1摩尔甲苯二异氰酸酯混合，加入0.005摩尔的氯化亚锡，缓慢升温于90℃下搅拌反应40分钟，得到聚氨酯预聚体，然后再加入与甲苯二异氰酸酯摩尔比为0.1的端羟基聚丁二烯继续升温至120℃反应30分钟，即得两亲性聚氨酯。

测试标准：

遇水膨胀倍率的计算公式为：

拉伸强度的测试标准：GB/T 528-2009

硬度的测试标准：GB/T 531-1999

实施例1

在开炼机中，按重量份数依次加入丁腈橡胶100份、吸水树脂35份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、硫磺1.5份、白炭黑60份、防老剂4010A 1份、两亲性聚氨酯20份、促进剂CZ 1.2份，在50～80℃的共混温度下，混炼15分钟，放置12小时，硫化压制成型(温度150℃，压力10MPa，时间为22min)，得到所述遇水膨胀橡胶材料。取该遇水膨胀橡胶10g浸入20℃去离子水浴锅中，10天左右后达到吸水平衡，胶料表面未见明显树脂析出。迅速取出用滤纸擦去水分称重，计算所得遇水膨胀倍率为560％，遇水膨胀橡胶拉伸强度为7.7MPa，硬度为75。数据见表1。

实施例2

在开炼机中，依次加入丁腈橡胶100份、吸水树脂25份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、硫磺1.5份、白炭黑30份、防老剂4010 1份、两亲性聚氨酯20份、促进剂CZ1.2份、促进剂D0.3份，在50～80℃的共混温度下，混炼15分钟，放置12小时，硫化压制成型(温度150℃，压力10MPa，时间为22min)，得所述遇水膨胀橡胶材料。取该遇水膨胀橡胶10g浸入20℃去离子水浴锅中，10天左右后达到吸水平衡，胶料表面未见树脂析出。迅速取出用滤纸擦去水分称重，计算所得遇水膨胀倍率为460％，遇水膨胀橡胶拉伸强度为9.7MPa，硬度为68。数据见表1。

实施例3

在开炼机中，依次加入丁腈橡胶100份、吸水树脂25份、氧化锌5份、古马隆5份、硬脂酸1.5份、硫磺1.5份、白炭黑30份、防老剂4010 1份、两亲性聚氨酯10份、促进剂CZ1.2份、促进剂D0.3份，在50～80℃的共混温度下，混炼15分钟，放置12小时，硫化压制成型(温度150℃，压力10MPa，时间为22min)，得到所述遇水膨胀橡胶材料。取该遇水膨胀橡胶10g浸入20℃去离子水浴锅中，10天左右后达到吸水平衡，迅速取出用滤纸擦去水分称重，计算所得遇水膨胀倍率为460％，胶料表面未见树脂析出。遇水膨胀橡胶拉伸强度为10.7MPa，硬度为70。数据见表1。

实施例4

在开炼机中，依次加入丁腈橡胶100份、吸水树脂30份、氧化锌5份、古马隆5份、硬脂酸1.5份、硫磺1.5份、白炭黑30份、防老剂4010 1份、两亲性聚氨酯30份、促进剂CZ1.2份，在50～80℃的共混温度下，混炼15分钟，放置12小时，硫化压制成型(温度150℃，压力10MPa，时间为12min)，得到所述遇水膨胀橡胶材料。取该遇水膨胀橡胶10g浸入20℃去离子水浴锅中，10天左右后达到吸水平衡，胶料表面未见树脂析出。迅速取出用滤纸擦去水分称重，计算所得遇水膨胀倍率为600％，遇水膨胀橡胶拉伸强度为8.3MPa，硬度为65。数据见表1。

实施例5

在开炼机中，依次加入丁腈橡胶100份、吸水树脂30份、氧化锌5份、古马隆5份、硬脂酸1.5份、硫磺1.5份、白炭黑30份、防老剂4010 1份、两亲性聚氨酯5份、促进剂CZ 1.0份、促进剂TT0.2份，在50～80℃的共混温度下，混炼15分钟，放置12小时，硫化压制成型(温度150℃，压力10MPa，时间为12min)，得到所述遇水膨胀橡胶材料。取该遇水膨胀橡胶10g浸入20℃去离子水浴锅中，10天左右后达到吸水平衡，胶料表面未见树脂析出。迅速取出用滤纸擦去水分称重，计算所得遇水膨胀倍率为227％，遇水膨胀橡胶拉伸强度为11.9MPa，硬度为68。数据见表1。

实施例6

在开炼机中，依次加入丁腈橡胶100份、吸水树脂30份、氧化锌5份、古马隆5份、硬脂酸1.5份、硫磺1.5份、白炭黑30份、防老剂4010 1份、两亲性聚氨酯5份、促进剂CZ 1.2份、促进剂TT0.2份，在50～80℃的共混温度下，混炼15分钟，放置12小时，硫化压制成型(温度150℃，压力10MPa，时间为12min)，得到所述遇水膨胀橡胶材料。取该遇水膨胀橡胶10g浸入20℃去离子水浴锅中，10天左右后达到吸水平衡，迅速取出用滤纸擦去水分称重，计算所得遇水膨胀倍率为200％，胶料表面未见树脂析出。遇水膨胀橡胶拉伸强度为12.6MPa，硬度为68。数据见表1。

实施例7

在开炼机中，依次加入氯丁腈橡胶(CR121 1A)100份、吸水树脂40份、两亲性聚氨酯10份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、白炭黑30份、防老剂4010 1份、氧化镁4份，在50～80℃的共混温度下，混炼15分钟，放置12小时，硫化压制成型(温度150℃，压力10MPa，时间为12min)，得到所述遇水膨胀橡胶材料。取该遇水膨胀橡胶10g浸入20℃去离子水浴锅中，5天左右后达到吸水平衡，迅速取出用滤纸擦去水分称重，计算所得遇水膨胀倍率为530％，胶料表面无明显树脂析出。遇水膨胀橡胶拉伸强度为8.9MPa，硬度为76。数据见表1。

对比例1

在开炼机中，依次加入氯丁腈橡胶(CR121 1A)100份、吸水树脂50份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、白炭黑30份、防老剂4010 1份、氧化镁4份，在50～80℃的共混温度下，混炼15分钟，放置12小时，硫化压制成型(温度150℃，压力10MPa，时间为12min)，得到所述遇水膨胀橡胶材料。取该遇水膨胀橡胶10g浸入20℃去离子水浴锅中，5天左右后达到吸水平衡，迅速取出用滤纸擦去水分称重，计算所得遇水膨胀倍率为510％，胶料表面有大量树脂析出。遇水膨胀橡胶拉伸强度为6.5MPa，硬度为78。数据见表1。

对比例2

在开炼机中，依次加入丁腈橡胶100份、吸水树脂40份、氧化锌5份、古马隆5份、硬脂酸1.5份、硫磺1.5份、白炭黑30份、防老剂4010 1份、促进剂CZ 1.0份、促进剂TT0.2份，在50～80℃的共混温度下，混炼15分钟，放置12小时，硫化压制成型(温度150℃，压力10MPa，时间为12min)，得到所述遇水膨胀橡胶材料。取该遇水膨胀橡胶10g浸入20℃去离子水浴锅中，9天左右后达到吸水平衡，迅速取出用滤纸擦去水分称重，计算所得遇水膨胀倍率为260％，胶料表面有大量树脂析出。遇水膨胀橡胶拉伸强度为7.0MPa，硬度为71。数据见表1。

表1

从表1的数据可以看出，本发明的高相容性遇水膨胀橡胶达到吸水平衡时，吸水树脂流失率低，吸水后材料的强度高。

Claims (10)

1.一种高相容性的遇水膨胀橡胶，包含有按以下重量份数共混的组分及补强体系和硫化体系：

(a)橡胶；            100份

(b)吸水树脂；        20～40份

(c)两亲性聚氨酯；    5～30份

以上所述吸水树脂为淀粉系吸水树脂、纤维素系吸水树脂、合成聚合物系吸水树脂中的至少一种；

以上所述两亲性聚氨酯，其聚氨酯分子链的一端为含有端羟基和双键的长链脂肪烃，含有端羟基和双键的长链脂肪烃的摩尔百分数为2％～10％。

2.根据权利要求1所述的一种高相容性的遇水膨胀橡胶，其特征在于所述橡胶为以下物质之一：丁腈橡胶、天然橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶。

3.根据权利要求1所述的一种高相容性的遇水膨胀橡胶，其特征在于所述吸水树脂选自合成聚合物系吸水树脂中聚丙烯酸系吸水树脂、聚乙烯醇系吸水树脂、聚氧乙烯系吸水树脂中的至少一种。

4.权利要求1所述的一种高相容性的遇水膨胀橡胶，其特征在于所述的含端羟基和双键的长链脂肪烃为C5～C20的脂肪烃。

5.权利要求4所述的一种高相容性的遇水膨胀橡胶，其特征在于所述的含端羟基和双键的长链脂肪烃为端羟基聚丁二烯。

6.根据权利要求1～5之任一项所述的一种高相容性的遇水膨胀橡胶，其特征在于所述的两亲性聚氨酯是由下述方法制成的：将多元醇在100～120℃真空脱水后，同多异氰酸酯等摩尔比混合，加入锡盐类催化剂，缓慢升温于30～100℃下搅拌反应，得到聚氨酯预聚体，然后再加入所述含有端羟基和双键的长链脂肪烃继续升温至80～150℃反应至完全，即得两亲性聚氨酯，其中长链脂肪烃与多异氰酸酯摩尔比为0.05～0.35。

7.根据权利要求6所述的一种高相容性的遇水膨胀橡胶，其特征在于所述的多元醇为分子量是400～20000的聚乙二醇。

8.根据权利要求6所述的一种高相容性的遇水膨胀橡胶，其特征在于所述的多异氰酸酯为以下物质中的一种：甲苯二异氰酸酯、4，4-二异氰酸酯二苯基甲烷、二异氰酸萘酯、乙苯二异氰酸酯、间苯二甲撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、氢化甲苯基二异氰酸酯。

9.根据权利要6所述的一种高相容性的遇水膨胀橡胶，其特征在于所述的锡盐类催化剂选自氯化亚锡、辛酸亚锡、月桂酸锡中的至少一种。

10.一种根据权利要求1～9之任一项所述的高相容性的遇水膨胀橡胶的制备方法，包括以下步骤：将包括所述橡胶、改性高吸水树脂和两亲性聚氨酯在内的组分及补强体系、硫化体系混合，进行共混塑炼后硫化压制成型，得到高相容性的遇水膨胀橡胶。