CN113004593A - 一种耐疲劳遇水膨胀橡胶圈 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种遇水膨胀橡胶圈，包括遇水膨胀橡胶圈本体，在遇水膨胀橡胶圈本体的一端设有向外凸出的第一止动环，在遇水膨胀橡胶圈本体的中间部位设有向外凸出的第二止动环；所述遇水膨胀橡胶圈本体由以下重量份的原料制成：天然橡胶10～100份、氯丁橡胶10～100份、聚丙烯酰胺10～80份、超细碳酸钙20～60份、过氧化二异丙苯0.5～10份、氧化镁0.5～10份、促进剂DETU 0.1～10份、氧化锌0.5～10份、硬脂酸0.5～10份、氯化聚乙烯0.5～20份。与现有技术相比，本发明耐疲劳遇水膨胀橡胶圈具有较高的力学性能、优良的吸水膨胀率、优异的耐疲劳性，可反复吸水膨胀25次以上使用寿命，且密封性好不渗漏，可广泛应用到各种隧道、地底、水下工程等复杂环境或不便于频繁更换橡胶圈的环境。

Description

一种耐疲劳遇水膨胀橡胶圈
技术领域
本发明涉及密封材料，尤其是涉及一种耐疲劳遇水膨胀橡胶圈。
背景技术
遇水膨胀橡胶圈是将橡胶、吸水树脂以及一些助剂放入到胶圈模具中成型制得，它可以在保持橡胶高弹性、耐压缩变形的同时具有吸水膨胀和保水的功能，因此常用于排水、隧道等场所。但目前市面上的遇水膨胀橡胶圈的耐疲劳性都比较差，从而导致其使用寿命不太长久，而对于埋在地下的排水管、隧道等地无法频繁的更换新的橡胶圈，因此限制了其应用的领域。
实用新型专利CN201902752U报道了“遇水膨胀橡胶”。上述专利在遇水膨胀橡胶圈本体的一端设有向外凸出的第一止动环，在遇水膨胀橡胶圈本体的中间部位设有向外凸出的第二止动环，弥补了管材管件发生蠕变或管材纵向伸缩时产生的空间，保证管道密封不渗漏。但是该遇水膨胀橡胶的耐疲劳性较差，一般在进行反复吸水膨胀到4-6次时反复吸水膨胀率就低于250％了，使用寿命较短。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耐疲劳遇水膨胀橡胶圈。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种遇水膨胀橡胶圈，包括遇水膨胀橡胶圈本体，在遇水膨胀橡胶圈本体的一端设有向外凸出的第一止动环，在遇水膨胀橡胶圈本体的中间部位设有向外凸出的第二止动环；所述遇水膨胀橡胶圈本体由以下重量份的原料制成：天然橡胶10～100 份、氯丁橡胶10～100份、聚丙烯酰胺10～80份、超细碳酸钙20～60份、过氧化二异丙苯0.5～10份、氧化镁0.5～10份、促进剂DETU 0.1～10份、氧化锌0.5～10份、硬脂酸0.5～10份、氯化聚乙烯0.5～20份。
在本发明的一个实施方式中，所述的第一止动环和第二止动环的截面形状相同，其外端呈圆弧形。
在本发明的一个实施方式中，所述的第一止动环和第二止动环的宽度均为 4-8mm。
在本发明的一个实施方式中，所述遇水膨胀橡胶圈本体通过以下方法制备得到：
(1)在双辊开炼机中，加入天然橡胶、氯丁橡胶进行塑炼；
(2)在双辊开炼机中，分多次加入氧化锌、硬脂酸、氯化聚乙烯、氧化镁、超细碳酸钙以及聚丙烯酰胺进行塑炼；
(3)在双辊开炼机中，加入过氧化二异丙苯以及促进剂DETU塑炼，最后放入胶圈模具中成型。
在本发明的一个实施方式中，步骤(1)中，将双辊开炼机的辊距调整到0.5mm；步骤(2)中，将双辊开炼机的辊距调整到1mm；步骤(3)中，将双辊开炼机的辊距调整到0.5mm。
本发明的耐疲劳遇水膨胀橡胶圈具有以下的优点和特点：
1、采用本发明的遇水膨胀橡胶圈，其耐疲劳性优异，使用寿命大大增加，并且其拉伸性能很突出，断裂伸长率提升明显。
2、采用本发明的遇水膨胀橡胶圈，双壁缠绕管在现场安装前就已经是合理设计的带管件的承插式管材，使管材前期安装准备工作大大减少，省略掉了管件制作后与管材配套的过程。
3、管材连接安装更加便捷，在管材连接安装施工过程中，只需要套上遇水膨胀橡胶圈将管材承插连接起来即可，这样即方便又节省了大量的安装时间。
4、运用带有一定长度的承口和本发明的遇水膨胀橡胶圈，弥补了管材管件发生蠕变或管材纵向伸缩时产生的空间，保证管道密封不渗漏。
附图说明
图1为实施例1中遇水膨胀橡胶圈的主视结构示意图；
图2为实施例1中遇水膨胀橡胶圈的剖视结构示意图；
图3为实施例1中的使用状态示意图；
图4为实施例1中遇水膨胀橡胶圈的反复吸水膨胀性能图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
参见图1、图2，本实施例的遇水膨胀橡胶圈，包括遇水膨胀橡胶圈本体1，在遇水膨胀橡胶圈本体1的一端设有向外凸出的第一止动环11，在遇水膨胀橡胶圈本体的中间部位设有向外凸出的第二止动环12。第一止动环11和第二止动环12 的截面形状相同，其外端呈圆弧形，宽度均为4-8mm。
本实施例遇水膨胀橡胶圈的使用状态如图3所示，在进行承插安装时，将遇水膨胀橡胶圈1套装于一根管材2的插口端至止动环21位置，向另一根同口径管材 3的承口端进行承插安装，在承插的过程中，遇水膨胀橡胶圈1外缘的两个止动环 11、12在承口端坡度扩口摩擦力的作用下，发生屈服变形，承插安装完毕后，遇水膨胀橡胶圈1外缘的两个止动环发生弹性恢复，从而达到密封止水的目的。在遇水之后，耐疲劳遇水膨胀橡胶圈遇水体积膨胀倍率达到250～350，达到管道密封安装的效果，且该发明胶圈可以反复吸水膨胀25次以上，使用寿命极长。
本实施例的遇水膨胀橡胶圈由以下重量份的原料制备而成：
天然橡胶：30份；
氯丁橡胶：70份；
聚丙烯酰胺：40份；
超细碳酸钙：20份；
过氧化二异丙苯：2份
氧化镁：3份；
促进剂DETU：2份；
氧化锌：4份；
硬脂酸：2份；
氯化聚乙烯：2份。
本实施例的耐疲劳遇水膨胀橡胶圈制备方法为：首先将双辊开炼机的辊距调整到0.5mm，加入天然橡胶、氯丁橡胶进行塑炼。然后再将双辊开炼机的辊距调整到1mm，分两次加入氧化锌、硬脂酸、氯化聚乙烯、氧化镁、超细碳酸钙以及聚丙烯酰胺进行塑炼。最后将双辊开炼机的辊距调整到0.5mm，加入过氧化二异丙苯以及促进剂DETU进行塑炼，最后放入模具中成型。
本实施例所制备的遇水膨胀橡胶在进行反复浸水实验时，其反复膨胀率在第 26次时才开始低于250％，并且其拉伸强度为4.36MPa，断裂伸长率为589％。图 4为其反复吸水膨胀性能图(横轴为反复吸水膨胀次数/次、纵轴为吸水膨胀率/％)。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种遇水膨胀橡胶圈，其特征在于：包括遇水膨胀橡胶圈本体，在遇水膨胀橡胶圈本体的一端设有向外凸出的第一止动环，在遇水膨胀橡胶圈本体的中间部位设有向外凸出的第二止动环；
所述遇水膨胀橡胶圈本体由以下重量份的原料制成：
天然橡胶10～100份、氯丁橡胶10～100份、聚丙烯酰胺10～80份、超细碳酸钙20～60份、过氧化二异丙苯0.5～10份、氧化镁0.5～10份、促进剂DETU 0.1～10份、氧化锌0.5～10份、硬脂酸0.5～10份、氯化聚乙烯0.5～20份。
2.如权利要求1所述的遇水膨胀橡胶圈，其特征在于：所述的第一止动环和第二止动环的截面形状相同，其外端呈圆弧形。
3.如权利要求1所述的遇水膨胀橡胶圈，其特征在于：所述的第一止动环和第二止动环的宽度均为4-8mm。
4.如权利要求1所述的遇水膨胀橡胶圈，其特征在于，所述遇水膨胀橡胶圈本体通过以下方法制备得到：
(1)在双辊开炼机中，加入天然橡胶、氯丁橡胶进行塑炼；
(2)在双辊开炼机中，分多次加入氧化锌、硬脂酸、氯化聚乙烯、氧化镁、超细碳酸钙以及聚丙烯酰胺进行塑炼；
(3)在双辊开炼机中，加入过氧化二异丙苯以及促进剂DETU塑炼，最后放入胶圈模具中成型。
5.如权利要求4所述的遇水膨胀橡胶圈，其特征在于，所述步骤(1)中，将双辊开炼机的辊距调整到0.5mm。
6.如权利要求4所述的遇水膨胀橡胶圈，其特征在于，所述步骤(2)中，将双辊开炼机的辊距调整到1mm。
7.如权利要求4所述的遇水膨胀橡胶圈，其特征在于，所述步骤(3)中，将双辊开炼机的辊距调整到0.5mm。
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