CN116284932A - 一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条及其制备方法 - Google Patents

一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条及其制备方法，属于橡胶防水技术领域。本发明采用易水解的聚酯型聚氨酯作为临时防水层，在遇水膨胀橡胶止水条浸水初期可以将水与橡胶基体隔离开，避免橡胶基体早期发生吸水膨胀，待聚酯型聚氨酯防水层水解后，橡胶基体开始吸水，体积迅速膨胀，起到止水效果，即本发明提供的缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条在浸水初期体积不发生膨胀、当达到一定时间后，体积能够迅速膨胀数倍。本发明以丙烯酸酯橡胶为生胶，搭配丙烯酸类吸水树脂，在增容剂的作用下，丙烯酸类吸水树脂能够很好的溶解到生胶中，可以有效避免多次膨胀后吸水树脂析出橡胶基体造成体积膨胀率下降的问题。

Description

一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶防水技术领域，特别涉及一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条及其制备方法。
背景技术
在地下混凝土工程或蓄水设备混凝土工程中，施工缝或变形缝渗漏是施工中常遇到的问题，在传统的施工工艺中，一般是通过设置止水带阻止水通过施工缝或变形缝来解决的。由于橡胶材料本体（或金属材料本体）与混凝土膨胀率的不同，后浇混凝土固化收缩以及温度变化、干湿交替等原因在止水带与混凝土结合处会出现干缩裂缝，造成工程出现渗漏水。
遇水膨胀橡胶止水条，在工程防水中得到广泛应用，现有的遇水膨胀橡胶止水条是以橡胶材料为基体，通过添加吸水树脂得到的一种新型防水材料。遇水膨胀橡胶止水条最大优点就是具有优异的止水堵漏功能，在工程出现渗漏水后，橡胶止水条体积膨胀，将渗漏水的通道堵住，起到止水作用。
遇水膨胀橡胶止水条的施工工艺是首先在先浇混凝土接缝处放置并固定遇水膨胀橡胶止水胶条，然后浇注混凝土。但由于浇筑的混凝土本身含有水分，而且一般混凝土需要7~20天完全固化干透，在此过程中造成遇水膨胀橡胶止水条发生吸水膨胀，影响后期实际使用中的止水效果。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条及其制备方法。本发明提供的缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条具有缓膨特性及优异的止水效果。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条，包括橡胶基体和附着在所述橡胶基体表面的临时防水层；
所述临时防水层的化学组成包括聚酯型聚氨酯，所述聚酯型聚氨酯的制备原料包括端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂；
以质量份数计，所述橡胶基体的制备原料包括：
丙烯酸酯橡胶：100份，丙烯酸类吸水树脂：30~70份，增容剂：1~10份，补强剂：30~70份，邻苯二甲酸二辛酯：20~50份，氧化镁：1~4份；硬脂酸钠：2~3份，硬脂酸钾：0.2~0.6份，硫磺：0.1~0.4份。
优选的，所述端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂的质量比为3~5:1。
优选的，所述临时防水层的厚度为0.2~2mm。
优选的，所述丙烯酸酯橡胶的门尼粘度ML100℃1+4为35±10；
所述丙烯酸类吸水树脂为聚丙烯酸钠、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物和丙烯酸-马来酸酐共聚物中的一种或几种。
优选的，所述增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油醋和/或氨基甲酸乙醋；
所述补强剂为白炭黑和硅藻土的混合物。
本发明提供了上述缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以丙烯酸酯橡胶、丙烯酸类吸水树脂、增容剂、补强剂、邻苯二甲酸二辛酯、氧化镁、硬脂酸钠、硬脂酸钾和硫磺为原料，制备橡胶基体；
在所述橡胶基体表面施加端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂的混合液，进行热固化，得到缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条。
优选的，所述橡胶基体的制备方法，包括以下步骤：
对丙烯酸酯橡胶、丙烯酸类吸水树脂、增容剂、补强剂、邻苯二甲酸二辛酯、氧化镁依次进行第一混炼和开炼薄通，得到预混胶；
当所述预混胶的温度为50~70℃时，将所述预混胶与硬脂酸钠、硬脂酸钾和硫磺进行第二混炼，得到混炼胶料；
对所述混炼胶料进行挤出和硫化成型，得到橡胶基体。
优选的，所述第一混炼的温度为105~125℃，时间为3~6min；
所述开炼薄通时开炼机的辊距为2~6mm，辊温为40~60℃；所述开炼薄通的次数为3~7次。
优选的，所述硫化成型包括依次进行的红外加热、微波加热和热风加热；
所述红外加热的温度为190~230℃；所述微波加热的温度为180~200℃，微波功率为2~6kW；所述热风加热的温度为190~220℃；
所述硫化成型的牵引速度为2~5米/分钟。
优选的，所述热固化的温度为100~120℃。
本发明提供了一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条，包括橡胶基体和附着在所述橡胶基体表面的临时防水层；所述临时防水层的化学组成包括聚酯型聚氨酯，所述聚酯型聚氨酯的制备原料包括端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂；以质量份数计，所述橡胶基体的制备原料包括：丙烯酸酯橡胶：100份，丙烯酸类吸水树脂：30~70份，增容剂：1~10份，补强剂：30~70份，邻苯二甲酸二辛酯：20~50份，氧化镁：1~4份；硬脂酸钠：2~3份，硬脂酸钾：0.2~0.6份，硫磺：0.1~0.4份。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）本发明采用易水解的聚酯型聚氨酯作为临时防水层，在遇水膨胀橡胶止水条浸水初期可以将水与橡胶基体隔离开，避免橡胶基体早期发生吸水膨胀，待聚酯型聚氨酯防水层水解后，橡胶基体开始吸水，体积迅速膨胀，起到止水效果，即本发明提供的缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条在浸水初期体积不发生膨胀、当达到一定时间后，体积能够迅速膨胀数倍。
（2）本发明以丙烯酸酯橡胶为生胶，搭配丙烯酸类吸水树脂，在增容剂的作用下，丙烯酸类吸水树脂能够很好的溶解到生胶中，可以有效避免多次膨胀后吸水树脂析出橡胶基体造成体积膨胀率下降的问题；丙烯酸酯橡胶以及补强剂自身具有一定的吸水膨胀性能，配合丙烯酸类吸水树脂的快速吸水功能，可以实现较高的体积膨胀倍率。
（3）聚丙烯酸类吸水树脂可以与丙烯酸酯橡胶基体实现良好结合，使橡胶基材保持较高的物理力学性能；并通过补强剂的补强，能够进一步提高遇水膨胀橡胶止水条的物理力学性能。
（4）本发明丙烯酸酯橡胶的硫化体系使用硬脂酸钠、硬脂酸钾和硫磺，并对用量进行了严格限制，使橡胶基体的交联程度控制在合理的范围内。如果交联程度过低，会使橡胶材料的物理力学性能变差，交联程度过高不利于橡胶材料吸水后体积膨胀，本发明通过对硫化体系的选择，使遇水膨胀橡胶止水条交联程度既能满足较高物理力学性能的需要，又能满足高膨胀倍率的要求。
实施例结果表明，本发明提供的缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条的拉伸强度为4.7~5.8MPa，拉断伸长率为509~530%；48h体积膨胀倍率为1.7~2.4%，96h体积膨胀倍率为2.6~3.2%，168h体积膨胀倍率为509~530%，而且反复浸水后，仍能保持较高的拉伸强度和伸长率。
本发明提供了上述缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条的制备方法，此法操作简单，易于实现工业化批量生产。
具体实施方式
本发明提供了一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条，包括橡胶基体和附着在所述橡胶基体表面的临时防水层；
所述临时防水层的化学组成包括聚酯型聚氨酯，所述聚酯型聚氨酯的制备原料包括端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂；
以质量份数计，所述橡胶基体的制备原料包括：
丙烯酸酯橡胶：100份，丙烯酸类吸水树脂：30~70份，增容剂：1~10份，补强剂：30~70份，邻苯二甲酸二辛酯：20~50份，氧化镁：1~4份；硬脂酸钠：2~3份，硬脂酸钾：0.2~0.6份，硫磺：0.1~0.4份。
如无特殊说明，本发明所用原料的来源均为市售。
在本发明中，所述所述临时防水层的化学组成包括聚酯型聚氨酯，所述聚酯型聚氨酯的制备原料包括端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂。在本发明中，所述端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂的质量比优选为3~5:1，更优选为4:1。
在本发明中，所述临时防水层的厚度优选为0.2~2mm，更优选为0.8~1.5mm。
以质量百分含量计，所述橡胶基体的制备原料包括丙烯酸酯橡胶100份。在本发明中，所述丙烯酸酯橡胶的门尼粘度ML100℃1+4优选为35±10。
以所述丙烯酸酯橡胶的质量份数为基准，所述橡胶基体的制备原料包括丙烯酸类吸水树脂30~70份，优选为40~60份，进一步优选为50份。在本发明中，所述丙烯酸类吸水树脂优选为聚丙烯酸钠（PAA）、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物（P(AA/AM)）和丙烯酸-马来酸酐共聚物（P(AA/MA)）中的一种或几种。
以所述丙烯酸酯橡胶的质量份数为基准，所述橡胶基体的制备原料包括增容剂1~10份，优选为2~8份，更优选为5~6份。在本发明中，所述增容剂优选为甲基丙烯酸缩水甘油醋和/或氨基甲酸乙醋。
以所述丙烯酸酯橡胶的质量份数为基准，所述橡胶基体的制备原料包括补强剂30~70份，优选为40~60份，更优选为50份。在本发明中，所述补强剂优选为白炭黑和硅藻土的混合物。在本发明中，所述白炭黑优选为沉淀法白炭黑，所述白炭黑的pH值优选为7.5~9.5，更优选为8~9，粒径优选为8~19 nm，更优选为10~15 nm。在本发明中，所述硅藻土优选为膨胀性硅藻土，所述硅藻土中SiO2的含量优选为60~80%，更优选为70%；粒径优选为100 nm~1μm，更优选为400~800 nm。在本发明中，所述白炭黑和硅藻土的质量比优选为2~3:1，更优选为2.5:1。
以所述丙烯酸酯橡胶的质量份数为基准，所述橡胶基体的制备原料包括邻苯二甲酸二辛酯20~50份，优选为30~40份。
以所述丙烯酸酯橡胶的质量份数为基准，所述橡胶基体的制备原料包括氧化镁1~4份，优选为2~3份。
以所述丙烯酸酯橡胶的质量份数为基准，所述橡胶基体的制备原料包括硬脂酸钠2~3份，优选为2.5份。
以所述丙烯酸酯橡胶的质量份数为基准，所述橡胶基体的制备原料包括硬脂酸钾0.2~0.6份，优选为0.3~0.5份。
以所述丙烯酸酯橡胶的质量份数为基准，所述橡胶基体的制备原料包括硫磺0.1~0.4份，优选为0.2~0.3份。本发明使用硬脂酸钠、硬脂酸钾和硫磺作为硫化体系，并控制其用量，能够使遇水膨胀橡胶止水条交联程度既能满足较高物理力学性能的需要，又能满足高膨胀倍率的要求。
本发明提供了上述缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以丙烯酸酯橡胶、丙烯酸类吸水树脂、增容剂、补强剂、邻苯二甲酸二辛酯、氧化镁、硬脂酸钠、硬脂酸钾和硫磺为原料，制备橡胶基体；
在所述橡胶基体表面施加端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂的混合液，进行热固化，得到缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条。
在本发明中，所述橡胶基体的制备方法，优选包括以下步骤：
对丙烯酸酯橡胶、丙烯酸类吸水树脂、增容剂、补强剂、邻苯二甲酸二辛酯、氧化镁依次进行第一混炼和开炼薄通，得到预混胶；
当所述预混胶的温度为50~70℃时，将所述预混胶与硬脂酸钠、硬脂酸钾和硫磺进行第二混炼，得到混炼胶料；
对所述混炼胶料进行挤出和硫化成型，得到橡胶基体。
本发明优选对丙烯酸酯橡胶、丙烯酸类吸水树脂、增容剂、补强剂、邻苯二甲酸二辛酯、氧化镁依次进行第一混炼和开炼薄通，得到预混胶。在本发明中，所述第一混炼优选在密炼机中进行，所述第一混炼的温度优选105~125℃，更优选为110~120℃；时间优选为3~6min，更优选为4~5min。
在本发明中，所述开炼薄通时开炼机的辊距优选为2~6mm，更优选为3~5mm；辊温优选为40~60℃，更优选为50℃；所述开炼薄通的次数优选为3~7次，更优选为4~5次。
得到所述预混胶后，当所述预混胶的温度50~70℃时，本发明将所述预混胶与硬脂酸钠、硬脂酸钾和硫磺进行第二混炼，得到混炼胶料。在本发明中，所述第二混炼的温度优选为55~60℃，更优选为56~58℃；时间优选为3~6min，更优选为4~5min。
得到所述混炼胶料后，本发明对所述混炼胶料进行挤出和硫化成型，得到橡胶基体。本发明优选使用挤出机进行所述挤出。在本发明中，所述挤出机的螺杆及机筒温度优选为40~70℃，更优选为50~60℃。
在本发明中，所述硫化成型优选在硫化箱中进行，所述硫化箱分为红外加热、微波加热和热风加热三部分，总长度优选为20~35米。在本发明中，所述硫化箱温度优选为180~230℃；在本发明中，所述红外加热的温度优选为190~230℃，更优选为200~220℃；所述微波加热的温度优选为180~200℃，更优选为190℃；所述加热的微波功率优选为2~6kW，更优选为3~5kW；所述热风加热的温度优选为190~220℃，更优选为200~210℃；在本发明中，所述硫化成型的牵引速度优选为2~5米/分钟，更优选为3~4米/分钟。
得到所述橡胶基体后，本发明在所述橡胶基体表面施加端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂的混合液，进行热固化，得到缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条。在本发明中，所述端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂的混合液的施加方式优选为喷涂。
在本发明中，所述热固化的温度优选为100~120℃，更优选为110℃；时间优选为3~5min。本发明优选待橡胶基体的温度降至120℃后，在橡胶基体表面施加端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂的混合液，利用橡胶基体的余热进行所述热固化。
下面结合实施例对本发明提供的缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
（1）将100份丙烯酸酯橡胶、30份聚丙烯酸钠(PAA)、2份氨基甲酸乙醋、30份粒径为9nm的白炭黑和10份粒径为400nm的硅藻土、25份邻苯二甲酸二辛酯、1份氧化镁加入到密炼机中，混炼4分钟，排胶温度为96℃，然后排胶到开炼机上；
（2）开炼机辊距为3mm，辊温控制在40~60℃，薄通5次，胶温降到54℃加入2份硬脂酸钠，0.2份硬脂酸钾，0.4份硫磺，混炼均匀后出成胶片待用；
（3）硫化成型为挤出硫化成型，将混炼好的胶料经挤出机挤出后通过硫化箱硫化成型，硫化箱分为红外加热、微波加热和热风加热三部分，总长度为26米，螺杆及机筒温度设定为55℃，红外加热段设定温度为190℃，微波加热段设定温度为180℃，微波功率设定为3kW，硫化箱温度设定为190℃，牵引速度为2.2米/分钟，得到橡胶基体；
（4）待橡胶基体通过硫化箱后，温度降至120℃后，将3份端异氰酸酯基预聚体和1份酸酐酰胺固化剂混合均匀，然后将混合液喷涂在橡胶基体表面，涂层厚度为0.2mm，利用遇水膨胀橡胶条余热使聚氨酯快速固化，形成临时防水层，得到缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条。
实施例2
（1）将100份丙烯酸酯橡胶、50份丙烯酸-丙烯酰胺共聚物(P(AA/AM))、6份甲基丙烯酸缩水甘油醋、35份粒径为12nm的白炭黑和15份粒径为300nm的硅藻土、35份邻苯二甲酸二辛酯、2份氧化镁加入到密炼机中，混炼4.5分钟，排胶温度为96℃，然后排胶到开炼机上；
（2）开炼机辊距为4mm，辊温控制在40~60℃，薄通4次，胶温降到57℃加入2.2份硬脂酸钠，0.4份硬脂酸钾，0.3份硫磺，混炼均匀后出成胶片待用；
（3）硫化成型为挤出硫化成型，将混炼好的胶料经挤出机挤出后通过硫化箱硫化成型，硫化箱分为红外加热、微波加热和热风加热三部分，总长度为26米，螺杆及机筒温度设定为60℃，红外加热段设定温度为200℃，微波加热段设定温度为190℃，微波功率设定为3.5kW，硫化箱温度设定为200℃，牵引速度为2.7米/分钟，得到橡胶基体；
（4）待橡胶基体通过硫化箱后，温度降至120℃后，将4份端异氰酸酯基预聚体和1份酸酐酰胺固化剂混合均匀，然后将混合液喷涂在橡胶基体表面，涂层厚度为0.4mm，利用遇水膨胀橡胶条余热使聚氨酯快速固化，形成临时防水层，得到缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条。
实施例3
（1）将100份丙烯酸酯橡胶、60份丙烯酸-马来酸酐共聚物(P(AA/MA))、6份氨基甲酸乙醋、40份粒径为14nm的白炭黑和20份粒径为500nm的硅藻土、40份邻苯二甲酸二辛酯、3份氧化镁加入到密炼机中，混炼5分钟，排胶温度为98℃，然后排胶到开炼机上；
（2）开炼机辊距为5mm，辊温控制在40~60℃，薄通6次，胶温降到59℃加入2.6份硬脂酸钠，0.5份硬脂酸钾，0.1份硫磺，混炼均匀后出成胶片待用；
（3）硫化成型为挤出硫化成型，将混炼好的胶料经挤出机挤出后通过硫化箱硫化成型，硫化箱分为红外加热、微波加热和热风加热三部分，总长度为30米，螺杆及机筒温度设定为65℃，红外加热段设定温度为200℃，微波加热段设定温度为200℃，微波功率设定为3kW，硫化箱温度设定为200℃，牵引速度为3.2米/分钟，得到橡胶基体；
（4）待橡胶基体通过硫化箱后，温度降至120℃后，将5份端异氰酸酯基预聚体和1.5份酸酐酰胺固化剂混合均匀，然后将混合液喷涂在橡胶基体表面，涂层厚度为0.6mm，利用遇水膨胀橡胶条余热使聚氨酯快速固化，形成临时防水层，得到缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条。
实施例4
（1）将100份丙烯酸酯橡胶、70份丙烯酸-马来酸酐共聚物(P(AA/MA))、9份甲基丙烯酸缩水甘油醋、50份粒径为16nm的白炭黑和18份粒径为800nm的硅藻土、46份邻苯二甲酸二辛酯、3份氧化镁加入到密炼机中，混炼6分钟，排胶温度为103℃，然后排胶到开炼机上；
（2）开炼机辊距为5mm，辊温控制在40~60℃，薄通7次，胶温降到62℃，加入3份硬脂酸钠，0.3份硬脂酸钾，0.3份硫磺，混炼均匀后出成胶片待用；
（3）硫化成型为挤出硫化成型，将混炼好的胶料经挤出机挤出后通过硫化箱硫化成型，硫化箱分为红外加热、微波加热和热风加热三部分，总长度为30米，螺杆及机筒温度设定为70℃，红外加热段设定温度为205℃，微波加热段设定温度为195℃，微波功率设定为4kW，硫化箱温度设定为180℃，牵引速度为3.5米/分钟，得到橡胶基体；
（4）待橡胶基体通过硫化箱后，温度降至120℃后，将6份端异氰酸酯基预聚体和2份酸酐酰胺固化剂混合均匀，然后将混合液喷涂在橡胶基体表面，涂层厚度为0.7mm，利用遇水膨胀橡胶条余热使聚氨酯快速固化，形成临时防水层，得到缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条。
对比例1
现有遇水膨胀橡胶止水条的生产配方如下：天然橡胶100份，吸水树脂聚丙烯酸钠48份、吸水填料膨润土42份、氧化锌5份、硬脂酸2份、分散剂3份、古马隆8份、偶联剂Si69 3份、白炭黑20份、芳烃油18份、硫磺2份、DM 1.5份、CZ 2份、氧化铁红5份。
生产工艺：将塑炼后的天然橡胶放入密炼机，依次加入氧化锌，硬脂酸，分散剂，古马隆，吸水树脂，吸水填料，芳烃油，偶联剂，白炭黑，颜料，制得一段混炼母胶；向所制得的一段混炼母胶，依次加入硫磺，DM，CZ，进一步混炼，制得混炼胶；将所制得的混炼胶在开炼机上薄通下片，制得二段混炼胶；将所制得的混炼胶密封停放16~24h后，进行硫化，硫化压力为12MPa，硫化温度为150℃，硫化时间为7min。
对比例2
与实施例1相比，不施加临时防水层，以橡胶基体直接作为遇水膨胀橡胶止水条。
对比例3
现有遇水膨胀橡胶止水条的生产配方如下：天然橡胶100份，羧甲基化淀粉60份、吸水填料膨润土35份、氧化锌5份、硬脂酸2份、分散剂3份、古马隆8份、偶联剂Si69 3份、白炭黑15份、芳烃油20份、硫磺1.8份、DM 1.6份、CZ 1.8份、氧化铁红4份。
生产工艺：将塑炼后的天然橡胶放入密炼机，依次加入氧化锌，硬脂酸，分散剂，古马隆，羧甲基化淀粉，吸水填料，芳烃油，偶联剂，白炭黑，颜料，制得一段混炼母胶；向所制得的一段混炼母胶，依次加入硫磺，DM，CZ，进一步混炼，制得混炼胶；将所制得的混炼胶在开炼机上薄通下片，制得二段混炼胶；将所制得的混炼胶密封停放16~24h后，进行硫化，硫化压力为13MPa，硫化温度为146℃，硫化时间为12min。
对比例4
（1）将100份丙烯酸酯橡胶、60份丙烯酸-马来酸酐共聚物(P(AA/MA))、6份氨基甲酸乙醋、40份粒径为14nm的白炭黑和20份粒径为500nm的硅藻土、40份邻苯二甲酸二辛酯、3份氧化镁加入到密炼机中，混炼5分钟，排胶温度为98℃，然后排胶到开炼机上；
（2）开炼机辊距为5mm，辊温控制在40~60℃，薄通6次，胶温降到59℃加入2.4份N,N`-二(亚肉桂基-1,6-己二胺)，混炼均匀后出成胶片待用；
（3）硫化成型为挤出硫化成型，将混炼好的胶料经挤出机挤出后通过硫化箱硫化成型，硫化箱分为红外加热、微波加热和热风加热三部分，总长度为30米，螺杆及机筒温度设定为65℃，红外加热段设定温度为210℃，微波加热段设定温度为210℃，微波功率设定为3.5kW，硫化箱温度设定为200℃，牵引速度为3.0米/分钟，得到橡胶基体；
（4）待橡胶基体通过硫化箱后，温度降至120℃后，将5份端异氰酸酯基预聚体和1.5份为酸酐酰胺固化剂混合均匀，然后将混合液喷涂在橡胶基体表面，涂层厚度为0.6mm，利用遇水膨胀橡胶条余热使聚氨酯快速固化，形成临时防水层，得到缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条。
性能测试
对实施例和对比例所得遇水膨胀橡胶止水条的硬度、拉伸强度、拉断伸长率、体积膨胀倍率、反复浸水性能进行测试，所得测试结果见表1。
相应测试方法如下：
（1）硬度测试执行标准《硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第1部分 邵氏硬度计法》（GB531.1-2008-T）；
（2）拉伸强度和拉断伸长率测试执行标准《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》（GB/T 528-2008）；
（3）体积膨胀倍率测试执行标准《高分子防水材料遇水膨胀橡胶 第3部分：遇水膨胀橡胶》（GB/T 18173.3-2014）附录A，浸泡时间按表1进行。
（4）反复浸水试验测试执行标准《高分子防水材料遇水膨胀橡胶 第3部分：遇水膨胀橡胶》（GB/T 18173.3-2014）中的5.3.5，本发明申请中的实施例初次浸泡时间为168小时，剩余循环浸泡时间为16小时；对比例浸泡时间为16小时。
表1 性能测试结果
Figure SMS_1
从表1中可以看出，与对比例的橡胶相比，本发明提供的一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条在浸水初期，体积几乎不发生变化，待表面的临时防水层聚酯型聚氨酯水解后会迅速吸水，体积发生膨胀，最大膨胀倍率可达到900%以上；本发明提供的一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条具有较高的物理力学性能，而且反复浸水后，仍能保持较高的拉伸强度和伸长率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条，其特征在于，包括橡胶基体和附着在所述橡胶基体表面的临时防水层；
所述临时防水层的化学组成包括聚酯型聚氨酯，所述聚酯型聚氨酯的制备原料包括端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂；
以质量份数计，所述橡胶基体的制备原料包括：
丙烯酸酯橡胶：100份，丙烯酸类吸水树脂：30~70份，增容剂：1~10份，补强剂：30~70份，邻苯二甲酸二辛酯：20~50份，氧化镁：1~4份；硬脂酸钠：2~3份，硬脂酸钾：0.2~0.6份，硫磺：0.1~0.4份。
2.根据权利要求1所述的缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条，其特征在于，所述端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂的质量比为3~5:1。
3.根据权利要求1或2所述的缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条，其特征在于，所述临时防水层的厚度为0.2~2mm。
4.根据权利要求1所述的缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条，其特征在于，所述丙烯酸酯橡胶的门尼粘度ML100℃1+4为35±10；
所述丙烯酸类吸水树脂为聚丙烯酸钠、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物和丙烯酸-马来酸酐共聚物中的一种或几种。
5.根据权利要求1或4所述的缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条，其特征在于，所述增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油醋和/或氨基甲酸乙醋；
所述补强剂为白炭黑和硅藻土的混合物。
6.权利要求1~5任意一项所述缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以丙烯酸酯橡胶、丙烯酸类吸水树脂、增容剂、补强剂、邻苯二甲酸二辛酯、氧化镁、硬脂酸钠、硬脂酸钾和硫磺为原料，制备橡胶基体；
在所述橡胶基体表面施加端异氰酸酯基预聚体和酸酐酰胺固化剂的混合液，进行热固化，得到缓膨型高膨胀倍率遇水膨胀橡胶止水条。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述橡胶基体的制备方法，包括以下步骤：
对丙烯酸酯橡胶、丙烯酸类吸水树脂、增容剂、补强剂、邻苯二甲酸二辛酯、氧化镁依次进行第一混炼和开炼薄通，得到预混胶；
当所述预混胶的温度为50~70℃时，将所述预混胶与硬脂酸钠、硬脂酸钾和硫磺进行第二混炼，得到混炼胶料；
对所述混炼胶料进行挤出和硫化成型，得到橡胶基体。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一混炼的温度为105~125℃，时间为3~6min；
所述开炼薄通时开炼机的辊距为2~6mm，辊温为40~60℃；所述开炼薄通的次数为3~7次。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述硫化成型包括依次进行的红外加热、微波加热和热风加热；
所述红外加热的温度为190~230℃；所述微波加热的温度为180~200℃，微波功率为2~6kW；所述热风加热的温度为190~220℃；
所述硫化成型的牵引速度为2~5米/分钟。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热固化的温度为100~120℃。
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