吸水膨胀橡胶制备技术及应用研究进展_李叶柳
专论#综述
弹性体,2009-06-25,19(3):65~69
CH IN A EL A ST O M ERICS
收稿日期:2009-01-17作者简介:李叶柳(1984-),男,湖北荆州人,助理工程师,主要研究方向为吸水膨胀橡胶。
吸水膨胀橡胶制备技术及应用研究进展
李叶柳1,丁国荣2,林承跃3,董 刚4
(1.中国石化武汉分公司延迟焦化车间,湖北武汉430082;2.中国石油吉林石化公司研究院,吉林吉林132021;3.中国石油吉林石化公司包装制品厂,吉林吉林132021;4.中国石油西南化工销售公司重庆销售部,重庆400060)
摘 要:介绍了吸水膨胀橡胶的种类、吸水机理及制备方法和应用方面的研究进展,分析了影响吸水膨胀橡胶吸水膨胀性能和力学性能的各种因素,并展望了其应用前景。
关键词:吸水膨胀橡胶;制备方法;相容性
中图分类号:T Q 333.99 文献标识码:A 文章编号:1005-3174(2009)03-0065-04
吸水膨胀橡胶(w ater sw elling r ubber,简称
WSR)是20世纪70年代后期开发的一种新型的功能性吸水材料,其在传统弹性基体上引入亲水性功能团或亲水性组分制成的[1~5]。WSR 吸水后可膨胀至自身质量或体积的数倍乃至数百倍,并产生较大膨胀压力。在堵漏工程方面,WSR 已逐渐取代了传统的水泥灌浆、钾钠水玻璃灌浆和环氧树脂堵漏等做法,已成功应用于工程变形缝、施工缝、各种管道接头、水坝等处的密封止水,并被防水界誉为/超级密封材料0和/双保险止水材料0[6]。
WSR 主要是由弹性体(如橡胶)与亲水性物质(如吸水性树脂)组成的多组分体系。亲水性组分是赋予其吸水膨胀性能的关键组分,因而所用亲水性组分的类型及用量必将对其吸水膨胀性能产生重要影响。此外,橡胶构成WSR 的基体,其弹性和强度会影响到WSR 的机械性能[7]。同时,由于在结构和性质上的差异,亲水性物质在橡胶基体中普遍存在分散性差的问题。亲水性物质容易从橡胶网络中脱落,从而影响W SR 的吸水膨胀性能和物理性能,削弱其长期保水性和重复使用性。为了改善亲水性物质在橡胶基体中的分散性,提高两者相容性,减少亲水性物质的脱落损失,提高亲水性物质吸水性能和物理性能,研究者
们在原材料的选择、共混工艺改进以及使用增容剂等方面做了大量的研究工作,并取得了一定的成果。国外在WSR 研究方面起步较早,已生产出大量的高质量产品,并已成功应用于大型土木工程建设中。国内也有类似产品问世,但质量和性能都与国外存在一定差距,尚需进一步研究与完善。本文将对WSR 近年来的研究进展进行综述。
1 吸水膨胀橡胶的吸水机理及分类
1.1 吸水机理
当WSR 与水接触时,水分子会通过扩散、毛细及表面吸附等物理作用进入WSR 内,进而与橡胶中的亲水性物质(基团)形成极强的亲合力。亲水性物质不断吸收水分,致使橡胶发生形变,当抗形变力和渗透压差达到平衡时,保持相对稳定,达到弹性及以水止水的效果。WSR 具有橡胶良好的弹性和力学强度,同时还具有吸水后发生体积膨胀的特殊性能。其膨胀后仍可保持高弹性和必要的强度,并且在压力下不失水[2]。1.2 分类
WSR 可从多个角度来分类:按制备WSR 所用吸水膨胀剂来分,则有改性高钠基膨润土、白炭黑与聚乙烯醇、马来酸酐接枝物、亲水性聚氨酯预聚体(由环氧乙烷或四氢呋喃水溶性聚醚与异氰酸酯反应制得)、聚丙烯酸类(含聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺及丙烯酸改性物);按其膨胀性能还可分为高膨胀率(>350%)、中膨胀率(200%
~350%)、低膨胀率(50%~200%)等类型;按橡胶是否硫化可分为制品型和腻子型;按制备方法可分为机械共混型和化学接枝型等等[7,8]。
2吸水膨胀橡胶制备工艺及研究进展
WSR是由橡胶基体与高吸水性树脂以及其它亲水性组分构成的多组分体系,它可由多种途径制得[9],制备方法分类如图1所示。
WS R 物理共混法
机械共混法
乳液共混法
化学接枝法
引发接枝法
引发剂引发接枝
辐射引发接枝
偶联接枝法
图1WSR的制备方法
2.1物理共混法
物理共混法是通过适当的混炼工艺,将吸水树脂等吸水材料均匀地分散在橡胶中,从而制备WSR。其根据共混方式,可分为机械共混和乳液共混。
2.1.1机械共混法
机械共混是在橡胶包辊后陆续加入吸水树脂等吸水材料以及其它配合剂,依靠辊筒挤压、剪切作用使吸水材料宏观上均匀分散在橡胶中,再硫化制备WSR。
陈福林等[10]用含少量水的混合溶剂与聚丙烯酸钠混合,搅拌成糊状,再与其它配合剂一起混入松香丁苯橡胶中,结果树脂分散均匀,制得的水膨胀橡胶性能也很稳定。张书香等[11,12]采用机械共混方法,将3种吸水材料聚丙烯酸钠(PA A-N a)、部分水解聚丙烯酰胺(PH PAM)、聚醚型聚氨酯(PEU)与丁苯橡胶(SBR)共混制得吸水膨胀弹性体(WSE)PAANa-WSE、PH PA M-WSE、PEU-WSE。杜爱华等[13]采用原位法,通过氢氧化钠(NaOH)与丙烯酸(AA)在混炼过程中生成丙烯酸钠(NaAA)来增强乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM),制得了高性能WSR。研究表明,NaAA 对EVM硫化胶具有明显的增强效果,NaAA原位改性的EVM硫化胶具有较好的吸水膨胀性能,NaAA用量为50份时,最高吸水率为278.3%;在浸泡介质中引入离子可使EVM硫化胶的吸水率下降。任文坛等[14,15]通过金属氢氧化物(或氧化物)与AA中和反应,在氯化聚乙烯(CPE)中原位合成丙烯酸盐,加入过氧化二异丙苯(DCP)硫化后得到WSR。研究表明,用原位合成的丙烯酸盐改性CPE具有良好的物理性能和吸水膨胀性能,且一价金属盐硫化胶的吸水膨胀性能比二价金属盐更为优异。
2.1.2乳液共混法
乳液共混是将胶乳、吸水树脂等配合剂放入带有搅拌器的容器中,搅拌均匀后进行真空脱泡、熟成、浇模、硫化。林莲贞等[16]采用乳液共混法制取了天然橡胶/部分水解聚丙烯酰胺WSR。这种WSR比一般混炼法制得的产品分散性和均一性都高,而且具有优良的抗老化性和重复使用性。
C I kadei公司[17]将异丁烯-马来酸酐共聚物分散到与之相容性良好的乳液(如丙烯酸类聚合物乳液)中,在交联剂(如聚乙二醇)的作用下制得了溶胀率为5~40倍的WSR,用作密封止水材料。2.2化学接枝法
化学接枝法是将亲水性链段或基团(如羟基、羧基、醚基等),通过化学反应接枝到橡胶分子链上,从而制备WSR的一种方法。化学接枝法是近年来高聚物改性的重要方法之一,由于其主链和支链性质的差异,通常具有2种或几种均聚物所具备的综合性能。其根据接枝机理的不同可分为引发接枝(引发剂接枝或辐射引发接枝)和偶联接枝。2.2.1偶连接枝法
偶联接枝法主要是聚合物末端反应基团沿着另一聚合物链中反应/场所0反应。用偶联接枝法制备WSR,要求聚合物主链上有活性基团,一般使用含卤素的橡胶,或在橡胶分子中导入卤素原子、氯磺酸基、氯甲基等活性基。选用氯磺化聚乙烯做弹性体,该橡胶主链有氯磺酰基团() SO2Cl),通过该基团可将聚乙二醇接枝到主链上,然后硫化,制得WSR。另外,将氯磺化聚乙烯与分子链一端含有氨基的聚亚乙基醚在溶液中反应,也可制成具有弹性的接枝聚合物,由此反应生成的多相体系接枝产物吸水率可达45%[5]。也可采用偶联预聚法来制取吸水膨胀热塑性弹性体,如以2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯混合物为偶联剂,将聚乙二醇、聚丙二醇及遥爪双羟基聚苯乙烯合成三元多嵌段共聚物。双羟基聚苯乙烯是用A-甲基萘锂为双负离子引发剂引发苯乙烯合成的,然后依次用环氧乙烷封端及乙酸终止反应[18]。通过合成互穿聚合物网络也能制备WSR。A bbasi[19]研究了聚甲基硅氧烷/聚(2-羟
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乙基异丁酸酯)互穿聚合物网络的合成。2-羟乙基异丁酸酯单体在溶胀硅橡胶中聚合并迅速交联,通过优化反应温度、单体和引发剂浓度、交联剂用量等影响因素,得到了具有互穿聚合物网络结构及吸水膨胀性能的复合橡胶。Yamashita 等[20]分别采用氯丁橡胶和溴丁橡胶与聚乙二醇单甲基醚进行偶联接枝。反应主要是基于卤丁橡胶中的卤素原子和聚乙二醇单甲基醚钾盐的钾原子,得到的接枝物中可观察到微相分离结构。
2.2.2引发接枝法
许多具有优良性能的橡胶链上没有活性基团,而采用一般的化学方法使其主链上带有活性基团则实施起来比较麻烦,对于该类物质宜采用引发接枝。引发接枝法是在聚合物链中所有形成的反应活性中心引发另一单体聚合而生成接枝共聚物,分为引发剂引发接枝和辐射接枝2种方法。
2.2.2.1引发剂引发接枝
林莲贞[21]以BF3醚合物作引发剂引发四氢呋喃聚合,并接枝到丁二烯橡胶上制得接枝率高且几乎没有均聚物形成的WSR,产物中聚四氢呋喃质量分数高达50%。孙平等[22]以过氧化苯甲酰为引发剂,以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为主干,进行了AA、SBS接枝共聚。然后用氢氧化钠与SBS-g-AA反应,得到了吸水率约500倍的接枝离子共聚物。Cameron等[23]采用BF3醚合物作引发剂,用小分子环氧化物例如1,2-环氧丙烷和1-氯-2,3-环氧丙烷作促进剂,引发四氢呋喃聚合接枝到聚丁二烯橡胶上。反应得到的吸水橡胶接枝率较高,而且几乎没有均聚物形成,产物中聚四氢呋喃质量分数可高达50%。谢洪泉等[24]通过聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、遥爪双羟基聚苯乙烯3种预聚物,以甲苯二异氰酸酯为偶联剂合成氧乙烯-氧丙烯-苯乙烯嵌段共聚物。实验结果表明,用甲苯二异氰酸酯偶联预聚物法可得到产率高、相对分子质量达16万的氧乙烯-氧丙烯-苯乙烯多嵌段共聚物,在遥爪双羟基聚苯乙烯(PS)、PEG、PPG质量比分别为2B2B6、2B3B 5和2B4B4时,产物呈现热塑性弹性体行为,其吸水率达到500%~700%。相应的吸水能力随PEG含量或相对分子质量的增加而提高;当PEG 含量相同时,体系的吸水能力则随PS含量的减少或PPG含量的增加而提高,这可能是由于PPG亲水性较PS强的缘故。2.2.2.2辐射引发接枝
辐射接枝主要是改性橡胶制备W SR,能够有效提高能量的传递,并且避免均聚物的产生,提高单体利用率,避免多余催化剂的污染。E-l Nesr[25]研究了用C射线辐射诱导丙烯酰胺接枝硫化三元乙丙橡胶/聚乙烯共混物制备WSR的过程,探讨了辐射剂量、单体浓度、稀释剂成分对接枝的影响。宋伟强等[26,27]采用辐射硫化技术制备了氯丁橡胶/聚丙烯酸钠WSR,考察辐射剂量和组成等对WSR力学和膨胀性能的影响,发现吸水膨胀率及平衡膨胀率随辐射剂量增加而逐渐下降,辐射剂量约40kGy时产物的力学性能最好。H addad-i Asl V等[28]通过辐射将丙烯酰胺(AAM)、甲基丙烯酸-羟乙酯(H EM A)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)分别接枝到适度硫化的乙丙橡胶表面,制得具有高保水性的WSR。
3制备工艺的比较
物理共混法和化学接枝法各有优缺点。化学接枝法得到的WSR,由于亲水性基团通过化学键结合进入高分子主链,与物理共混法相比,具有微观相容性好,强度高的特点,在吸水膨胀、脱水复原的反复过程中物理性能和膨胀性能稳定,但依然存在接枝反应困难、工艺繁琐、吸水膨胀倍率较低、橡胶主体弹性较差等问题。物理共混法原料来源广泛,制备简单,价格低廉,起始吸水迅速。根据需要来调整工艺配方,可制备不同性能的WSR异型材。但橡胶是非极性材料,而强极性的吸水树脂本身凝聚力大,在橡胶中普遍存在分散性不好且相容性差,浸水后吸水树脂易从橡胶基质中渗透出来,经过反复使用后膨胀率会下降,而且它的拉伸强度会随膨胀率的增加而降低,使得吸水树脂不能很好地分散在橡胶基材中,导致吸水能力明显下降[29]。
在实际应用中,考虑到影响WSR应用的重要因素,即成本与质量因素,通常采用物理共混法,同时采用特殊的工艺手段及加入某些物质,如加入粘接剂、增粘树脂或增容剂,以提高吸水树脂在橡胶中的分散程度及相容性,从而提高WSR 的各项性能[30]。目前主要的解决方法是采用增容手段改善橡胶基体与吸水树脂的相容性,包括使用增容剂或在某一组分上引入特殊基团以增加其与另一组分的亲合力。张玉红等[31,32]将CPE
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第3期李叶柳,等.吸水膨胀橡胶制备技术及应用研究进展
(氯质量分数为35%)与吸水树脂丙烯酸-丙烯酰胺共聚物[P(AA-AM)]共混制得水膨胀弹性体,经动态热机械分析仪(DMT A)、差示扫描量热仪(DSC)、透射电子显微镜(TEM)分析发现,CPE 与吸水树脂简单共混相容性差,添入合成的接枝物CPE-g-PEG,在一定程度上改善了其相容性。王彩旗等[33,34]以天然橡胶为基体,以交联的微米级聚丙烯酸钠为高吸水性树脂(CSP),以两亲性嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚丙烯酸丁酯(PEO-b-PBA)为增容剂,以聚乙二醇为吸水促进剂,制备了嵌段共聚物增容型WSR。周爱军等[35]以天然橡胶和吸水树脂(聚丙烯酸钠)为主要原料,以含聚氧化乙烯嵌段的亲水亲油型多嵌段共聚物为增容剂,以活性陶土为补强剂,利用多组分机械共混技术,制备了WSR;从吸水动力学数据出发,研究了质量吸水率与增容剂含量、吸水树脂含量之间的关系。结果表明,加入增容剂能显著改善遇水膨胀橡胶的吸水性能和力学性能。张志豪等[36]选择亲水性的氯醇橡胶和交联聚丙烯酸盐为主要原料,以接枝共聚物聚乙烯醇-聚丙烯酸丁酯(PVA-g-PBA)两亲性接枝共聚物为增容剂,制得了效果较好的接枝增容型遇水膨胀橡胶。
4吸水膨胀橡胶的应用
WSR作为一种新型功能性高分子材料,具有特殊的功能)))弹性密封及遇水膨胀双重止水性,其应用涉及土建工程、土壤改良、医用生理等领域。
WSR主要用于土木建筑。WSR吸水可膨胀,挤压情况下可保水,并且具有橡胶材料特有的弹性和强度的功能性材料,既能适应结构变形,起到弹性密封止水作用,又具有吸水膨胀、以水止水的双重止水特性。W SR已成为基础工程变形缝、施工缝、各种管道接头密封、水坝嵌缝等处密封防水的理想材料,具有广阔的应用前景[8]。20多年来,W SR的应用几乎渗透到各个工程建设领域,最典型的例子是高吸水性树脂制得的吸水膨胀材料成功用于英法海底隧道[37];日本东京湾海底隧道及上海江底隧道都有成功运用。WSR还广泛用于大堤、水库的快速抢险堵漏,1996~1997年曾用遇水膨胀橡胶对黄河五孔闸闸门漏洞、河南昭平台水库发电厂的蜗壳混凝土接缝漏洞及驻马店薄山水库进行了现场快速堵漏,效果理想[38]。
WSR也可以利用其吸水保水功能改善土壤保水性。在土壤中加入WSR,可使土壤松软,改善土壤的呼吸,尤其在干燥季节和干旱地区, WSR可作为土壤改良剂与保水剂,减少浇水,避免肥料的流失。WSR也可用于沙漠的绿化。
WSR还可以应用于水敏传感器、医用和生理等方面。WSR对温度、pH值、盐的浓度有较高的敏感性,可以按pH值或盐的浓度的不同而发生反应,造成收缩或膨胀,使化学能直接转换成机械能,堪称机械化学系统或机械化学调节器,因此在水敏传感器、医用和生理等方面有广泛的应用前景。
另外,WSR可用于玩具、汽车、洗衣机密封条以及牙齿矫正等方面[5]。鉴于橡胶柔软而坚韧,且弹性和吸振性能好,兼之人体质量的四分之三是水,所以吸水性橡胶将会登上人工肌肉的舞台。还可以在橡胶中加人发泡剂制成吸水海绵橡胶,应用于卫生领域,它吸水速度快,吸水量大,可以反复使用。
5结语
目前,WSR在研制和应用过程中尚存在许多问题和难点,如物理共混中的相容性问题、化学接枝法中的接枝率的提高等问题,以及实际工程中产品结构的设计问题,有待研究者们做大量的工作。相信随着研究的不断深入,WSR将会得到更为广泛的推广和应用。
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Research progress on preparation and application
of water -swellable rubber
LI Ye -liu 1
,DING Guo -rong 2
,LIN Cheng -y ue 3
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(1.Wuhan P etrochemical Corp or ation ,SI N OPE C,Wuhan 430082,China;2.I nstitue of J ilin Petr ochemical Co.L td.,PetroChina,J ilin 132021,China;3.J ilin P etrochemical Cor p oration P ack ing Pr oduct Factory ,P etr oChina,J ilin 132021,China;4.P etr oChina Southw est Chem ical &M ar keting Comp any ,Chongqing 400060,China)
Abstract:T he m echanism of w ater absorption,preparatio n methods and application of w ater -sw ellable r ubber (WSR)w ere introduced.T he facto rs w hich influence w ater absor ption and m echanics capability of W SR w ere analy zed.T he pro spects of it .s application w ere also discussed.
Key words:w ater -sw ellable rubber ;pr eparation m ethods;compatibility
#69#第3期李叶柳,等.吸水膨胀橡胶制备技术及应用研究进展
遇水膨胀橡胶止水条使用办法
遇水膨胀橡胶止水条使 用办法 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
1,预留槽法：在先期浇筑的水泥面上留下能容胶条1／2的槽，再将胶条嵌入1／2槽内，继续浇水泥。2.粘贴法：沿安装线刷401等万能将止水条定位。 3.钢钉密钉法：将胶条沿安装线用钢钉定位且钢钉越密越好。 4.接头可45度斜面搭接粘合，或45度斜面搭接后用钢钉定位。止水条的注意事项：与胶条相接触的水泥面须平整，不能有凹凸不平的现象。因胶条比重比水泥轻，胶条安装时定位须牢固，防止胶条漂浮错位导致漏水。不能先留缝后嵌条，应将胶条定们牢固后内埋密实不得裸露。本品不可在空气中长期裸露，应放在干燥通风的仓库中，避免强光曝晒。止水条截面分别有15×20、20×20、 20×30、30×30、30×40、20×50、30×50、50×50等几十种，可根据工程设计需要加工制造不同该种橡胶止水条在遇水或受潮后会产生2-3倍的膨胀变形，并充满接缝的所有不规则表面、空穴及间隙，同时产生巨大的接触压力，彻底防止水分渗漏。当接缝或施工缝发生位移，造成间隙超出材料的弹性范围时，普通型橡胶止水带则失去止水作用，而该材料还可以通过吸水膨胀来止水。使用遇水膨胀橡胶作为堵漏密封止水材料，不仅用量节省，而且还可消除一般弹性材料因过大压缩而引起弹性疲劳的特点，使防水效果更为可靠。遇水膨胀橡胶止水条既具有一般腻子的良好易粘接和耐低温性能，又具有较好的膨胀特点。该产品由多种高分子化工材料合成，强度比一般腻子高，特别适用于防水工程。对于工程量一般按照止水条的每种规格的长度计算。 ●施工方法 1．在施工前需要对表面的灰尘、油污进行清理； 2．将密封胶放入专用挤胶枪，旋上胶嘴，根据施工缝要求切割胶嘴的大小和宽度； 3．用挤胶枪将密封胶挤到施工缝中； 4．涂敷的密封胶在固化前应避免与水接触。 ●包装与贮存 400ml或600ml软包装或根据用户要求的其它包装。 贮存在25℃以下的干燥环境中，避免高温、水汽，贮存期为9个月。 ●注意事项 1．应避免在雨天及长期与水接触的地方直接施工，以免遇水胶体提前膨胀。 2．如在浇铸处施工，应在浇捣前的24h施工。
海绵橡胶
按照孔眼结构可分为开孔,闭孔,混合孔. 可以用干胶制造,也可以用胶乳制造. 橡胶选择: 天然橡胶和大多数的合成橡胶/EV A/高苯乙烯/都可以来制造发泡橡胶. 对胶料有以下要求: 1. ? ? ?胶料必须有足够的可塑度.胶料中的配合剂应该分散均匀,停放一天后加入硫化剂和发泡剂. 2. ? ? ?胶料的发泡速率要和硫化速度相匹配.=è很关键. 3. ? ? ?胶料的传热性要好,硫化程度一致. 4. ? ? ?发泡时胶料内部产生的压力应大于外部压力. 5. ? ? ?需要进行二次定型. 橡胶选择: 普通的海绵橡胶可以使用天然橡胶. 档次较低的可以使用再生胶. 要求耐油的可以使用丁晴橡胶,氯丁橡胶 要求耐热耐臭氧老化可以选用三元乙丙橡胶或硅橡胶. 要求耐磨等综合性能可以选用CSM或CSM/PUR并用. 发泡剂选择: 有机发泡剂: 发泡剂H（DPT,BN）：? ? ?N,N’-二亚硝基五亚甲基四胺 不污染,不变色,有气味 发泡剂AC(ADCA): ? ? ? ? ? ?偶氮二甲酰胺 无毒,无味,不变色,不污染.稳定性较好. 发泡剂OBSH: ? ? ? ? ? ?二苯磺酰肼醚 无毒,无味,不变色,不污染.膨胀率小,分解温度和硫化温度相近.收缩率比H和AC小.对氯丁橡胶的硫化还有促进作用.特别适用于氯丁橡胶的发泡. 发泡剂AIBN ? ? ? ? ? ? ? ? ?偶氮二异丁晴 发泡剂BSH: ? ? ? ? ? ? ? ? ?苯磺酰肼 发泡剂TSH: ? ? ? ? ? ? ? ? ?甲苯磺酰肼 发泡剂YMK-OBJ: ? ? ? ? ? ?4.4-氧代二苯磺酰并53.6%;偶氮二甲硫胺21.4% CELLCOM JTR/M50: ? ? ?偶氮二甲硫胺 JTR/TS发泡剂: ? ? ? ? ? ?改质偶氮二甲硫胺 JTR/TL发泡剂: ? ? ? ? ? ?改质偶氮二甲硫胺 发泡剂BH：? ? ? ? ? ? ? ? ?对，对-氧双（苯磺酰胺基脲） 发泡灵L-520：? ? ? ? ? ?聚硅氧烷-聚氧烷基醚共聚物 发泡剂TSAZ：? ? ? ? ? ?甲苯磺酰迭氮 无机发泡剂: 碳酸氢钠 碳酸氨
2止水带膨胀橡胶
第二分册建筑材料 第四篇防水材料 第十七章止水带、膨胀橡胶 一、概念 橡胶止水带就是以天然橡胶与各种合成橡胶为主要原料,掺加各种助剂与填充剂,经塑炼、混炼、压制成型。橡胶止水带就是利用橡胶的高弹性与压缩变形性,在各种荷载下产生压弹变形,用于建筑物的永久性接缝与周边的接缝上,起到紧固密封,有效地防止建筑物构件的漏水渗水,减震缓冲等作用,以确保建筑物的使用寿命。 遇水膨胀橡胶就是把具有高度亲水性的物质(如吸水性聚氨酯,高吸水性树脂)掺与混在橡胶中后制成的产品。它就是一种既有一般橡胶制品的特点,又有遇水可自行膨胀以水制水功能的橡胶材料。 遇水膨胀橡胶根据其形态可分为制品型与腻子型两大类型,它可以作为嵌缝腻子、止水带、截水材料,在与水接触过程中会迅速溶胀,从而充斥缝隙的各个空间,保持高度的密封性,达到防水的效果。 二、检测依据 1、标准名称及代号 《高分子防水材料第二部分止水带》GB18173、2-2000 《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999 《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》GB/T528-1998 《硫化橡胶、热塑性橡胶、常温、高温与低温下压缩永久变形测定》GB/T7759-1996 《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008 《硫化橡胶低温脆性的测定(多试样法)》GB/T15256-94 《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化与耐热试验》GB/T3512-2001 《硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧静态拉伸试验》GB/T7762-2003 《高分子防水材料第三部分遇水膨胀橡胶》GB/T18173、3-2002 2、技术指标 （1）止水带的物理性能应符合表1的规定。 表1 止水带的物理性能
海绵橡胶的概念
海绵橡胶的概念 海绵橡胶是一种多孔性的弹性体材料，河南省瑞光印务股份有限公司通常包装印刷又称之为泡沫橡胶、发泡橡胶或微孔橡胶，它是具有孔眼结构的各种橡胶的总称。ASTMD1055和ASTMD1056分别对胶乳海绵和干胶海绵进行了定义和分类，并制定了常规物理性能的测定方法。该标准定义这类多孔状材料的孔眼应遍及材料整体，根据孔眼结构的不同，可分为闭孔(孔眼与孔眼之间互不相通)、开孔(孔眼与孔眼相互之间未被孔壁完全隔开，具有一定程度的连同性) 和混合孔(兼有开孔和闭孔两种结构)三种。据此，微孔橡胶主要包括膨胀橡胶和海绵橡胶两类。由于使用习惯的不同，国内的科技文献中“海绵橡胶”的含义并未将泡孔的开孔和闭孔机构区别开。海绵橡胶的品种繁多，河南省瑞光印务股份有限公司。分类方法多种多样：1、泡孔机构分类：闭孔微孔橡胶和开孔微孔橡胶;2、发泡倍率分类：低发泡(视密度≥0.5g/平方厘米)和高发泡(视密度<0.5g/平方厘米);3、橡胶基体分类：NR橡胶、SBR橡胶、DPDM橡胶、NBR橡胶、硅橡胶海绵、橡胶并用海绵、橡塑并用海绵等;、性能与性能分类：软质海绵、硬质海绵、微气泡海绵、导电性海绵、磁性海绵、水膨胀海绵、复合海绵等。与实心橡胶相比，海绵橡胶由于其结构上的特殊性，即多孔性，使它具有很多特殊可贵的性能，如：(1)、视密度小，质轻料省;(2)、富弹性和柔软性，具有优异的防尘、防水气等密封作用;(3)、提高了隔热性能，具有较低的导热系数;(4)、提高了吸收冲击载荷的能力，有优良的缓冲减震性能;(5)、提高隔音、吸音效果;(6)、改善触感，提高舒适性;(7)、物理性能变化范围大，改变视密度或泡孔结构可得到相应性能的海绵橡胶。因此，海绵橡胶制品广泛应用于密封、减震、隔热、隔音、印染乃至离子交换等许多方面，在航空、汽车、仪器、仪表、家电和包装工业中都起着广泛的应用。其外形有板状、条状、管状、辊筒、垫圈等，规格繁多，形状各异。不同的使用条件，要求有不同的孔眼结构和孔径尺寸。为此，要求在配方设计和加工工艺上作相应的调整以达到相应的使用性能。
橡胶膨胀节结构说明书
膨胀节产品说明 罗门扬环保工程生产的B型橡胶膨胀节是引进日本王子橡胶化成株式会社技术生产的。该产品适用与所有的流体、气体以及化学药剂为介质的各种工艺管路上，耐压、耐真空。具有安装操作简单等特点，可以削减或绝缘由泵、空压机、排风机以及配管等其他相关设备因外力磨损或支持基础下降而偏芯产生的轴向、纵向的变位及角度变化，可伸缩因吸收轴向的变位而导致弹性动作、温度变化、脉动等引起的配管变形，同时，还可削减配管中产生的噪音。本公司生产的膨胀节可持续确保作为膨胀连接器具有的强度和扰性，采用的最新使用方案，具有以下特征： a. 结构长度小 因此，安装空间即使很小也可以使用。 b. 重量轻 此产品比以前的产品要轻。 c. 便于安装 安装方便、不需要衬垫、侧板，直接可用螺栓组装。 d. 由于我公司产品构造的特殊性，该产品成型后部无需作特别补强构造 增设，就能同时承受兼具正负压力交替变化。 e. 流体中的沉淀物会停留于山型，伸缩接头处物料不易移动，我公司设 计实体山型式的伸缩节，很好解决这问题，但允许变位量只有通常接 头的1/2，请于真实必要的情况下使用。 2．规及要求 本规对电厂一、二期工程管道膨胀节的材料、设计、制作及检查、
试验方法作规定。 2.1 膨胀节的主要材料 a.外层橡胶 表面光滑。 采用优良的耐候性、耐老化性及耐磨性的氯丁胶配方，对于耐高温的膨胀节外面胶采用优良材料三元乙丙胶。 三元乙丙胶主材采用日本JSR公司的特定原料。 氯丁胶主材采用日本东公司的特定原料。 b.补强布层 根据压力条件设计和选用专用定制补强布以满足设计要求。 c.面胶 表面光滑，采用耐腐蚀性能好的氯丁橡胶专用配方，对于耐高温的膨胀节，采用耐高温、耐腐蚀性能好的丁基胶，丁基胶原材料为美国EXXON 公司的。 2.2 连接尺寸及标准 所有法兰的连接尺寸及螺栓孔按D-GD86-0506，压力等级为1.0Mpa进行制造，材质选用Q-235A。 2.3 橡胶膨胀节关键材料明细表
遇水膨胀橡胶试验
遇水膨胀橡胶试验作业指导书 1检测依据 《膨润土橡胶遇水膨胀止水条》(JG/T141-2001) 《高分子防水材料 第三部分 遇水膨胀橡胶》(GB/T18173.3-2002) 2组批规则 膨润土橡胶遇水膨胀止水条：同一型号产品5000m 为一批，不足5000m 皆认为一批。 腻子型遇水膨胀止水条：以每月同标记的膨胀橡胶产量为一批。 3试验项目及试验方法 3.1试验项目 体积膨胀倍率 高温流淌性 低温试验 3.2试验方法 3.2.1膨润土橡胶遇水膨胀止水条 (1) 吸水膨胀倍率 用锋利的小刀裁切约30mm ×10mm ×10mm 试样各3块，每块重约4g ，将桥型托架架在天平秤盘上，用于测试。 首先测定试样在空气中的质量M 1和试样浸入水中的质量m 1，然后将试样浸泡在水中，C 型每间隔2h 测定一次试样在空气中的质量M 2和试样浸入水中的质量m 2。S 型每间隔12h 测定一次试样在空气中的质量M 2和试样浸入水中的质量m 2，并记录。测定至吸水膨胀倍率基本不再增加为止。C 型产品按24h 计，S 型产品按240h 计。 每组三个试样，取其算术平均值作为吸水膨胀倍率，结果按下式计算： 式中：△V ——吸水膨胀倍率，%； M 1——浸泡前试样在空气中的质量，g ； M 2——浸泡后试样在空气中的质量，g ； % 1001 12 2?--= ?m M m M V
m 1——吸水膨胀前试样在水中的质量，g ； m 2——吸水膨胀后试样在水中的质量，g 。 根据上式分别算出不同时间所对应的吸水膨胀倍率，符合表2指标规定为合格。 (2) 耐热性 将试样裁切成长度为100mm 三块，用金属丝穿过，悬挂于加热至80℃的烘箱，恒温2h 。观察经加热后的试样三块均无流淌想象为合格。 (3) 低温柔性 将试样裁切成长度为150mm 三块，平放于已达-20℃的冰箱中，同时将直径20mm 金属棒也置于冰箱中，保持温度恒定，试验试件为2h 。开启冰箱门，在3s 之内迅速将冷冻过的试样置于金属棒表面绕180度取出，用5倍放大镜观察，三块试样表面均无裂纹现象为合格。 3.2.2腻子型遇水膨胀止水条 (1) 高温流淌性 将三个20mm ×20mm ×4mm 的试样分别置于75度倾角的带凹槽木架上，使试样厚度的2mm 在槽内，2mm 在槽外；一并放入80℃的干燥箱内，5h 后取出，观察试样有无明显流淌，以不超过凹槽边线1mm 为无流淌。 (2) 低温试验 将两个50mm ×100mm ×2mm 的试样在-20℃低温箱中停放2h ，取出后立即在直径10mm 的圆棒上缠绕一圈，观察其是否脆裂。 (3) 体积膨胀倍率 ① 体积膨胀倍率试验方法Ⅰ(常用) 将试样制成长、宽各为(20.0±0.2)mm ，厚为(2.0±0.2)mm ，数量为3个。用成品制作试样时，应尽可能去掉表层。 将制作好的试样先用0.001g 精度的天平称出在空气中的质量，然后再称出试样悬挂在蒸馏水中的质量。 将试样浸泡在(23±5)℃的300ml 蒸馏水中，试验过程中，应避免试样重叠及水分的挥发。 试样浸泡72h 后，先用0.001g 精度的天平称出其在蒸馏水中的质量，然后用滤纸轻轻吸干试样表面的水分，称出试样在空气中的质量。 计算公式： % 1005 215 43?+-+-= ?m m m m m m V
遇水膨胀类止水材料的性能及其应用技术_下_
图10管片复合膨胀橡胶弹性密封垫 遇水膨胀类止水材料的性能及其应用技术(下) o 朱祖熹陆 明 2 遇水膨胀类止水材料的应用 2.1橡胶类材料的应用遇水膨胀橡胶和橡胶腻子的区别,在于前者已经硫化处理,而后者未经硫化处理。2.1.1膨胀橡胶的应用 膨胀橡胶按其体积膨胀率有低、中、高之分。中、低膨胀率橡胶应用范围较广,其膨胀率虽不高,但因膨胀后的扯断强度、伸长率等技术参数相对变化较小,且外形保持良好,故适用于制作各种形状的橡胶产品,可应用于多种场合,使用限制条件较少。高膨胀率橡胶因其膨胀倍率要求较高,故橡胶中的添加料较多,有的扯断强度高了,但延伸率与压缩回弹等性能参数明显下降,适用于对橡胶本体拉伸无较高要求但初期膨胀能力需较大的场合,如在延安东路复线隧道中管片注浆孔密封用的塞子即采用了高膨胀率橡胶。国外有报道6倍膨胀率的橡胶密封垫用于埋深较深的地下工程,如英法海峡隧道。台湾地铁工程中也有采用高膨胀的橡胶密封垫的实例。笔者认为,高膨胀率橡胶必须在充分确认其耐久性的基础上方可使用。另外,在不同的接缝张开情况下,相应选取不同膨胀率的橡胶十分重要。在计算接缝张开一定量的水密性时,必须留有较大的余量,即须保持较大的压密量、充足的膨胀密封反力才可做到防水、止水。 膨胀橡胶大量应用于盾构法区间隧道管片上所设置的弹性密封垫表面。以往弹性密封垫主要通过其独特的断面构造形式,经管片面与面的压紧,把弹性密封垫压入管片上所开设的沟槽内,使其产生相应的回弹力来达到密闭止水的目的。通常弹性密封垫的材质为氯丁橡胶,随着地铁区间隧道防水要求不断提高,近年来大量采用了在弹性密封垫表面加覆膨胀橡胶的方法,即在橡胶产品生产过程中,氯丁橡胶与膨胀橡胶经过相同的工艺流程,即硫化挤出成型。这样,使弹性密封垫拥有了压密止水、膨胀止水双重功效,保证了弹性密封垫即使在管片面与面之间产生较大接缝张开量,依靠橡胶压密无法完全止水(包括长期压缩下的密封垫应力松弛)的情况下,膨胀橡胶遇水产生体积膨胀,从而达到止水的目 的。 目前采用的盾构隧道管片接缝弹性密封垫断面构造形式如图10所示。A 型密封垫为梯形构造,其底部易与沟槽匹配固定。B 型、C 型密封垫为梳形构造,其区别在于膨胀橡胶 复合方式不同。C 型膨胀橡胶为全平面式复合,其初期膨胀力较大,对管片拼装后就有渗水现象的接缝较适合。B 型密封垫是在C 型基础上改进而成的,其膨胀橡胶以嵌入方式与氯丁橡胶复合,当其遇水开始膨胀时,因其两侧氯丁橡胶的牵制作用,初期膨胀能力不大,膨胀力的释放较缓慢。国外有试验表明,在充分压缩状态下膨胀力的升高缓慢,其峰值要在数月乃至近1年后达到,其后期膨胀力的发挥较理想,保证了结构沉降变形造成接缝张开后仍有良好的止水效果。
硅橡胶的研究进展 综述
硅橡胶的应用及发展前景 摘要：由于硅橡胶本身具有耐高低温、耐老化、透明度高、生理惰性、与人体组织和血液不粘连、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良的特性，所以硅橡胶在各个领域有着广泛的应用。本文简要介绍了硅橡胶的种类、不同制备方法的反应机理、最新的研究进展及其应用。 关键字：硅橡胶；应用；加成；缩合；氧化；分类 硅橡胶为一特种合成橡胶，它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体，在酸或碱性催化剂作用下聚合成的一类线型高聚物(生胶)，经过混炼、硫化，可以相互交联成为橡胶弹性 体，其基本结构链，表示通式： 硅橡胶的性能特点如下： （1）物理机械性能：硅橡胶在室温下物理机械性能比其他橡胶低，但在150℃高温以上其物理机械性能高于其他橡胶，一般硅橡胶除弹性较好以外，拉伸强度、伸长率、撕裂强度都很差。 （2）耐高低温性能：硅橡胶可在-100℃-250℃长期使用，若适当配合的乙烯基硅橡胶可在250℃下工作数千小时，300℃下工作数百小时。热空气老化后仍能保持橡胶特性，低苯基硅橡胶的玻璃化转变温度为-140℃，其硫化胶在-70℃-100℃下仍具有弹性，硅橡胶可耐数千度的瞬时高温。 （3）优异的耐臭氧老化、热氧老化、光老化和气候老化性能：硅橡胶硫化胶在自由状态下室外暴晒数千年后性能无显著变化。 （4）优良的电绝缘性能：硅橡胶硫化胶在受潮、遇水和温度升高时的电绝缘性能变化很小。 （5）特殊的表面性能：硅橡胶是疏水的，对许多材料不粘可起隔离作用。 （6）优异的生理惰性：硅橡胶无水、无毒，对人体无不良影响，具有良好的生物医学性能。 （7）良好的透气性：硅橡胶的透气率较普通橡胶大数十至数百倍，而且对不同气体的
橡胶膨胀节结构说明书
膨胀节产品说明 江苏罗门扬环保工程有限公司生产的B型橡胶膨胀节是引进日本王子橡胶化成株式会社技术生产的。该产品适用与所有的流体、气体以及化学药剂为介质的各种工艺管路上，耐压、耐真空。具有安装操作简单等特点，可以削减或绝缘由泵、空压机、排风机以及配管等其他相关设备因外力磨损或支持基础下降而偏芯产生的轴向、纵向的变位及角度变化，可伸缩因吸收轴向的变位而导致弹性动作、温度变化、脉动等引起的配管变形，同时，还可削减配管中产生的噪音。本公司生产的膨胀节可持续确保作为膨胀连接器具有的强度和扰性，采用的最新使用方案，具有以下特征： a. 结构长度小 因此，安装空间即使很小也可以使用。 b. 重量轻 此产品比以前的产品要轻。 c. 便于安装 安装方便、不需要衬垫、侧板，直接可用螺栓组装。 d. 由于我公司产品构造的特殊性，该产品成型后内部无需作特别补强构 造增设，就能同时承受兼具正负压力交替变化。 e. 流体中的沉淀物会停留于山型内，伸缩接头处物料不易移动，我公司 设计实体山型式的伸缩节，很好解决这问题，但允许变位量只有通常 接头的1/2，请于真实必要的情况下使用。 2．规范及要求 本规范对嘉兴电厂一、二期工程管道膨胀节的材料、设计、制作及
检查、试验方法作规定。 膨胀节的主要材料 a.外层橡胶 表面光滑。 采用优良的耐候性、耐老化性及耐磨性的氯丁胶配方，对于耐高温的膨胀节外面胶采用优良材料三元乙丙胶。 三元乙丙胶主材采用日本JSR公司的特定原料。 氯丁胶主材采用日本东曹公司的特定原料。 b.补强布层 根据压力条件设计和选用专用定制补强布以满足设计要求。 c.内面胶 表面光滑，采用耐腐蚀性能好的氯丁橡胶专用配方，对于耐高温的膨胀节，采用耐高温、耐腐蚀性能好的丁基胶，丁基胶原材料为美国EXXON 公司的。 连接尺寸及标准 所有法兰的连接尺寸及螺栓孔按D-GD86-0506，压力等级为进行制造，材质选用Q-235A。 橡胶膨胀节关键材料明细表
吸水膨胀橡胶的研究进展
吸水膨胀橡胶的研究进展 吸水膨胀橡胶（WSR）是一种新型特种橡胶，由亲水组分（或亲水基团）与橡胶基体通过物理共混（或化学接枝）进行制备，吸水后其体积和质量可成倍数膨胀。因具有弹性止水和膨胀止水双重止水功能，被誉为“超级密封材料”。 WSR自20世纪70年代由日本开发以来，经20多年的发展，已研究出许多不同类型具有优良性能的产品。1988年日本的WSR制品销售量为1万t，1991年达到2.8万t，西德ITC公司也生产出高质量的硫化型及非硫化型吸水膨胀橡胶，应用在大型工程建设中取得了理想的效果[1]。而国内却只有上海等地区有少量的厂家能生产聚氨酯型WSR。 随着WSR的快速发展，WSR的应用也越来越广泛。至今，WSR已在石油井下工具、工程变形缝、管道接口等诸多方面被广泛应用，并逐步取代了传统灌浆等方法在堵漏工程上的应用[2]。日本东京湾海底隧道及上海江底隧道都有成功运用了吸水膨胀材料[3]，在中东等地区还将吸水膨胀橡胶制成膨胀封隔器应用于油田[4~6]。据国内有关报道，2008年11月，勘探开发研究院装备所自主研发的自膨胀式封隔器在冀东油田高浅南区G160-P13井顺利下井进行现场试验应用[7]。WSR在不同的温度、pH值、盐的浓度下发生不同的反应，造成收缩或膨胀，使化学能直接转换成机械能，堪称机械化学调节器，因此在水敏传感器上、医用和生理等方面有广泛的应用前景[8]。国内的吸水膨胀橡胶起步晚、发展慢，与国外同类产品相比，在质量和性能方面都存在一定差距，仍需进一步完善、改进。 1 WSR的吸水膨胀原理及分类 1.1 吸水膨胀原理 WSR的吸水作用主要来源于添加的亲水组分或接枝的亲水基团。当WSR 与水接触时，水分子通过胶体表面吸附和毛细吸附等作用扩散进入胶体中；进入橡胶内的水分子与亲水组分或亲水基团形成极强的作用力，水被保留在橡胶中使得胶体发生膨胀变形同时橡胶的弹性收缩力也在增加，进而形成的渗透压差使得外部的水分子进一步向橡胶内渗透。当渗透压差与胶体自身的抗变形力相等时，吸水达到平衡，此时橡胶的膨胀程度被视为静水最大膨胀率，通常认为这个过程是受水分子的扩散和橡胶分子链断的松弛作用。如果遇水膨胀橡胶在封闭条件下
膨胀节制作过程简介
钢衬四氟膨胀节 衡水冠林波纹管有限公司是生产不锈钢金属软管、波纹膨胀节（补偿器）、非金属补偿器、聚四氟乙烯（F4）、金属复合高压软管、聚全氟乙丙烯（F46）软管及各种管件。 钢衬四氟膨胀节执行GB/T12777-99国家标准和美国《EJMA》膨胀节标准。钢衬四氟膨胀节使用条件，-180℃-250℃范围内长期用于各种浓度强碱、强氧化剂与各有机溶剂。 适用范围：冶金、船舶、石油化工、核电、水电、城市热网、水泥制造、纺织、造纸等行业，在化纤方面江西赛得利、翔胜、龙达应用较多，翔胜酸站DN150-400钢衬四氟膨胀节共从此公司购进58台。赛得利07年有所应用属于较早应用厂家，现在使用效果较好。 钢衬四氟膨胀节制作过程： 1.选用要求板材焊接成要求口径管材。 2.波纹制作。（将焊好的管材通过油压机挤压出波纹） 3.焊接法兰金属外壳打压。
4.衬氟下料。（采用成型四氟板材，搭接边为粘合剂粘接） 5.利用特制皮囊打压。 6.进电炉进行加热定型。 7.成品。 进厂材料检验与成品出厂检验： 此公司配有光谱仪能对进厂不锈钢进行检测，成品衬氟检测为20kw电火花检测，成品出厂在河北省橡胶研究所橡胶制品检验中心进行抽检，由于当
日无产品出厂未进入检验中心考察。 经过统计酸浴车间08年更换膨胀节9台，09年更换膨胀节12台，主要部位脱气、过滤泵出口和闪蒸循环泵出口，主要原因老化蹦裂，一般使用1-3年（生产厂家建议使用周期不能超过2年），橡胶膨胀节老化后表面出现裂纹（存在安全隐患），09年由于膨胀节老化蹦裂造成三台电机烧损。钢衬四氟膨胀节相比橡胶膨胀节具有防蹦裂抗老化使用周期长等优点，停车检修时可通过电火花检测对其检查，在外波纹管未损坏的情况下可重新衬四氟，在此情况下车间可先购进两台在老线闪蒸循环泵出口进行试用。根据试用情况决定是否应用。
高吸水树脂的用途
第1节医药卫生用品方面的应用 由于高吸水性树脂无毒、无刺激和高度生物相容的特性，在医疗卫生用品领域得到了最为广泛的应用。人们利用高吸水性树脂作为吸收材料吸收尿液、血液、药物，制作如卫生巾、尿布、餐巾纸、失禁垫片、医用药棉等。 高吸水性树脂的超强吸水能力和保水能力使得生理卫生方面的产品大大轻薄化、小型化、舒适化，消除了人们很多苦恼。经过最近20年来的高速发展，高吸水性树脂在全球范围实际产量已达年产100万吨以上，其中80%～90%左右用于卫生领域。在美国、日本、欧洲等发达国家和地区用高吸水性树脂作卫生材料已经普及，成为日常生活的一种基本材料。用于卫生材料的高吸水性树脂要求吸水速度快，吸水量大，吸水后形成的凝胶有一定强度，加压保水性好、尽可能高的生理盐水的吸液倍率，并且吸水树脂吸水后表面干爽性好。水溶液聚合法经粉碎得到的高吸水性树脂一般粒径在100μm—1000μm之间，粗细粉末混杂在一起，在吸水时，细的颗粒由于表面积更大，吸水速度快，优先膨胀形成凝胶，这些凝胶包裹在粒径较大的树脂颗粒周围，形成“生面团”，阻止水快速向大粒径颗粒内部渗透，既影响了吸水速度，也降低了吸水后颗粒的干爽性。这种粉碎所得的“初产品”基本不具备满意的使用价值。虽然有文献表明改变交联剂可以增加树脂的吸水速率，但这种方法对卫生材料用的树脂增加的吸水速率是不明显的。国内外的研究表明，通过引入表面处理的工艺，对吸水树脂颗粒的表面进行第二次交联，形成外部交联度高，内部交联度低的“核壳”结构，可以极大地改善吸水后颗粒的干爽性、保水性。在增加的这种后处理过程中使用亲水性的小分子物质，同时加快了水在颗粒间和颗粒内的传导速度，使吸水速度提高很多。虽然这种后处理对粒子表面交联形成“核壳”结构，限制了树脂颗粒自由膨胀能力，但能够使树脂在压力下吸收能力提高而得到补偿。 近年来在缓控释药物中作为药物的骨架载体的合成类亲水性高分子有相当一部分属于高吸水性树脂。在该领域享有盛名的美国古立德公司（Goodrich Corp）的系列交联丙烯酸聚合物carbopol就是缓控释骨架材料的典范。聚丙烯酸类的高吸水性树脂有良好的生物相容性、生物粘附性，发达国家近十几年来采用这类材料制备的靶向给药系统（targeting drugsystem.TDS or Targeted Drug
吸水性膨胀橡胶文献综述
吸水性膨胀橡胶文献综述 吸水膨胀橡胶；制备方法；增容作用；应用；综述
第1章概述 1.1 吸水膨胀橡胶出现的背景 遇水膨胀橡胶主要由橡胶和吸水树脂及其它助剂混合经硫化制成，是具有弹性防水密封和遇水膨胀、以水止水的双重防水性能的高分子材料。而传统的密封防水材料只靠材料的弹性发挥止水功能。而且组装时橡胶易受挤压、拉伸而断裂，橡胶经过长时间的压缩疲劳，弹性恢复力差，导致防水可靠性降低。采用遇水膨胀橡胶后，改善了施工方法提高了施工效率和防水可靠性。遇水膨胀橡胶在隧道工程、地下工程、水坝嵌缝的密封防水方面有着广泛的应用。 1.2 吸水膨胀橡胶的分类 吸水膨胀橡胶可以从多个角度来分类，按橡胶是否硫化可分为制品型和腻子型[5]；按其制备方法可分为机械共混型和化学接枝型；按制造吸水膨胀橡胶所用吸水膨胀剂来分，则有改性高钠基膨润土，白炭黑与聚乙烯醇，马来酸酸酐接枝物，亲水性聚氨酯预聚体，聚丙烯酸类（含聚丙烯酸，聚丙烯酸盐，聚丙烯酰胺及丙烯酸改性物）；另外，按其性能还可分为高膨胀率（350%）、中膨胀率（200%－350%）、低膨胀率（50%－200%）等类型。按膨胀速率分，则有速膨胀型、缓膨胀型；也可按材料膨胀后的形态分为离散型与非离散型；按膨胀止水材料的规格型式分为：纸板、毡状膜板、复合防水膜板、硫化膨胀橡胶类密封垫（包括与非膨胀橡胶复合型）、止水条（或止水圈）；还有衬入不锈钢网线或加设（包入）合成纤维层止水条等定型类材料；腻子条（片）、灌注密封胶等非定型类材料[6]。 1.3 吸水膨胀橡胶的密封机理 橡胶主要由高聚合度的碳、氢链节构成，本身是疏水性物质。如果橡胶中存在亲水性物质或基团，遇水后就会因吸水而膨胀。使其具有遇水膨胀性，通常有两种途径：一种为物理共混法，将吸水性材料通过适当的混炼工艺均匀地分散在橡胶中：另一种为化学接枝改性法，使亲水性链段或基团接枝到橡胶大分子上。无论哪种方法制成的遇水膨胀橡胶，当遇水膨胀橡胶与水接触时，水分子通过扩散、毛细及表面吸附等物理作用进入橡胶内，与橡胶中的亲水性基团（物质）形成极强的亲和力。亲水性物质不断吸收水分，致使橡胶发生形变，在橡胶自身抗形变力和渗透压差相当时，测得的膨胀率即为静水最大膨胀率。通常遇水膨胀橡
高吸水性树脂的制备
高吸水性树脂的制备 ：伟然学号：0908010121 摘要：本文介绍了高吸水性树脂的分类、性能及在各面的应用。对高吸水性树脂的合成法进行了综述。 关键词：高吸水性合成树脂；合成法 Abstract: This paper introduces the way to classify super absorbent polymers and the application and properties of super absorbent polymers. Summarizing means about synthetizing super absorbent polymers. Key words: super absorbent polymers; means about synthetizing 1 高吸水性树脂的简介 高吸水性树脂也称超强吸水性聚合物(Super absorbent polymers)，简写为SAP。它是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团，并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物，不溶于水也不溶于有机溶剂，能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水，且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性，一旦吸水膨胀成水凝胶，即使加压也难以将水分离出来。 1.1 SAP的分类 按原料来源可分为淀粉类、纤维素类、合成树脂类和其它天然高分子类。按亲水化法可分为四大系列，分别是亲水性单体的聚合物，疏水性聚合物的羧甲基化反应物，疏水性聚合物接枝聚合亲水性单体共聚物，含腈基、酯基、酰胺基的高分子水解反应物。按交联法分类为用交联剂进行网状化反应、自交联网状化反应、放射线照射网状化反应和水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构等四种。按亲水基团的种类可分为含有羧酸、磺酸、磷酸类的阴离子系，叔胺、季铵类的阳离
高吸水树脂的现状
高吸水树脂的现状、发展与前景 贾兆霞 05应用化学3班学号：200515120318 [摘要] 高吸水树脂是一种新型的功能高分子材料，应用广泛，市场前景广阔。近年来，高吸水性树脂的开发在我国发展较快，经过多年努力，研制一系列新型有机无机复合高效吸水树脂，实现低成本耐盐碱和多功能化。这些研究将我国高吸水树脂生产和应用提高到新的层次。[关键词]高吸水树脂;发展现状;应用前景;新型复合高吸水树脂 一、高吸水树脂 （一）高吸水性树脂的结构特征与吸水机理 1、结构特征 高吸水性树脂是在水溶性聚合物的基础上通过交联水解技术制得,它具有低交联度、高溶胀率、不溶于水的结构和性能特征。从化学结构看,高吸水性树脂主链或侧链上含有亲水性基因如羟基、酰胺基、羧基、磺酸基等;从物理结构看,这是一个低交联度的三维网络。 2、吸水机理 高吸水性树脂的吸水分几个阶段。最初阶段其吸水速率很慢,因为此时的吸水是通过毛细管吸附和分散作用来实现的,接着水分子通过氢键与树脂的亲水基团作用,使之发生离解,阴 离子固定在高分子链上,阳离子则可以自由移动。随着亲水基团的进一步离解,阴离子数目增多,离子之间的静电排斥力使树脂的网络扩张;同时为了维持电中性,阳离子不能向外部溶剂 扩散,导致阳离子在树脂网络内浓度增大,于是网络内外产生渗透压,水份进一步渗入。随着吸水量的增大,网络内外的渗透压差趋向于零;而网络扩张的同时,其弹性收缩力也在增加,逐渐抵消阴离子的静电排斥,最终达到吸水平衡。 （二）高吸水树脂的特点 1．吸水量高 常用的吸水材料海绵等吸水能力为自身重量20倍左右，而淀粉类树脂可吸收自身重量的数百千倍的水。 2．保水性好 普通吸水材料吸水后，受到压力，易放出水，但高吸水性树脂受压，水不容易从树脂中放出来，也就是说它在外加压力下仍具有良好的保水性。 3．热稳定性好 不同吸水树脂，有不同的热稳定性。淀粉类在150度加热1h，开始变黑，吸水能力下降，如把高吸水树脂储存在密封容器中，可储存3-4h，其吸水能力不变。 4．增稠性 高吸水性树脂吸水后呈水凝状，比普通水溶性的更高的黏度，明显的增稠效果。 （三）高吸水树脂的分类 1．淀粉类 淀粉是一种原料来源广泛、种类多、价格低廉的多羟基天然化合物。与淀粉进行接枝共聚应的单体主要是亲水性和水解后变成亲水性的乙烯类单体。目前合成高吸水树枝通常采用的是自由基型接枝共聚。 2．合成树脂系 它的种类很多，且随着研究的深入，也越来越多。主要有丙烯酸类、聚丙烯醇类等，其中以丙烯酸类最重要。 3．纤维系类 由于淀粉系高吸水性树脂的出现，人们想到用纤维素为原料制备高吸水树脂。纤维原料来源广泛，能与多种低分子反应，是近十年来高吸水树脂发展的一个方面。
遇水膨胀橡胶止水条使用方法.
遇水膨胀橡胶条使用方法: 1, 预留槽法:在先期浇筑的水泥面上留下能容胶条 1 /2 的槽,再将胶条嵌入 1 / 2 槽内,继续浇水泥。2. 粘贴法:沿安装线刷 401 等万能将止水条定位。 3. 钢钉密钉法:将胶条沿安装线用钢钉定位且钢钉越密越好。 4. 接头可 45 度斜面搭接粘合,或 45 度斜面搭接后用钢钉定位。止水条的注意事项:与胶条相接触的水泥面须平整,不能有凹凸不平的现象。因胶条比重比水泥轻,胶条安装时定位须牢固,防止胶条漂浮错位导致漏水。不能先留缝后嵌条,应将胶条定们牢固后内埋密实不得裸露。本品不可在空气中长期裸露,应放在干燥通风的仓库中,避免强光曝晒。止水条截面分别有15×20、20×20、20×30、30×30、30×40、20×50、30×50、50×50等几十种,可根据工程设计需要加工制造不同该种橡胶止水条在遇水或受潮后会产生2-3倍的膨胀变形,并充满接缝的所有不规则表面、空穴及间隙,同时产生巨大的接触压力,彻底防止水分渗漏。当接缝或施工缝发生位移,造成间隙超出材料的弹性范围时,普通型橡胶止水带则失去止水作用,而该材料还可以通过吸水膨胀来止水。使用遇水膨胀橡胶作为堵漏密封止水材料,不仅用量节省,而且还可消除一般弹性材料因过大压缩而引起弹性疲劳的特点,使防水效果更为可靠。遇水膨胀橡胶止水条既具有一般腻子的良好易粘接和耐低温性能,又具有较好的膨胀特点。该产品由多种高分子化工材料合成,强度比一般腻子高,特别适用于防水工程。对于工程量一般按照止水条的每种规格的长度计算。 ●施工方法 1.在施工前需要对表面的灰尘、油污进行清理; 2.将密封胶放入专用挤胶枪,旋上胶嘴,根据施工缝要求切割胶嘴的大小和宽度; 3.用挤胶枪将密封胶挤到施工缝中; 4.涂敷的密封胶在固化前应避免与水接触。 ●包装与贮存
硅橡胶的研究进展_王香爱
硅橡胶的研究进展 王香爱，张洪利 （渭南师范学院化学与生命科学学院，陕西渭南 714000） 摘 要：介绍了硅橡胶的特点。综述了硅橡胶的分类（包括高温硫化型硅橡胶、室温固化型硅橡胶 等）、改性方法（包括共混改性、填料改性等）及其在医疗领域（包括医疗器械、药物缓释体系和体外用品等）和汽车领域中的应用。最后对硅橡胶的发展前景进行了展望。 关键词：硅橡胶；分类；改性中图分类号：TQ433.438：TQ333.93 文献标志码：A 文章编号：1004－2849（2012）09－0044-05 收稿日期：2012-06-25；修回日期：2012-07-23。 基金项目：陕西省军民融合项目（11JMR04）；渭南师范学院自然科学项目（12YKF015）。 作者简介：王香爱（1967—），女，陕西渭南人，教授，主要从事精细化学品的开发和应用等方面的研究。E-mail ：wnwxa@https://www.wendangku.net/doc/004493863.html, 0前言硅橡胶（Silicone rubber ）是一种直链状、高M r （相对分子质量）的聚硅氧烷，其M r 一般超过1.5×105，其分子主链由硅原子和氧原子交替组成（-Si-O-Si-）， Si-O 键的键能（422kJ/mol ）高于C-C 键（240kJ/mol ）[1]。 硅橡胶无毒无味，并具有良好的耐高低温性（300℃和-90℃时仍不失原有的强度和弹性）、电绝缘性、耐光老化性、耐氧老化性、防霉性和化学稳定性，因而在航空航天、化工、农业、医疗卫生和电子电器工业等领域中得到广泛应用。 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化（HTV ）型硅橡胶和室温硫化（RTV ）型硅橡胶。硫化剂可使线状硅胶分子交联成立体网状结构（可塑性降低、弹性增强）；除某些热塑性硅胶不需硫化外，天然橡胶和各种合成橡胶通常都需使用硫化剂硫化（经硫化后的硅胶才具有使用价值，其力学性能大大提高）。为适应特殊用途需求，需使用特种性能的硅橡胶，如导电硅橡胶、导热硅橡胶、耐热硅橡胶、耐油硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、阻燃硅橡胶、阻尼硅橡胶、绝缘硅橡胶和海绵硅橡胶等。 随着高新技术的快速发展，人们对硅橡胶的使用性能提出了更高的要求，如良好的力学性能、耐热性能、抗辐照性能、粘接性能和耐气候老化性能等[2]，因此硅橡胶的改性（物理改性、化学改性等）势在必行。 1 硅橡胶的分类 1.1 HTV 型硅橡胶 HTV 型硅橡胶（又称高温硫化型硅橡胶）是产量 较大、应用广泛的一类硅橡胶，其M r 为（4.0~6.0）×105。 HTV 型硅橡胶可分为甲基硅橡胶、二甲基乙烯基硅 橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、腈硅橡胶和氟硅橡胶等。在HTV 型硅橡胶生胶中加入补强填料、硫化剂及其他助剂，经混炼后即得可用于模压制品、挤出制品的混炼胶。HTV 型硅橡胶均采用有机过氧化物硫化，常用的有机过氧化物为过氧化二苯甲酰（BPO ）。 HTV 型硅橡胶具有优良的耐高低温性能、生理惰 性、电气绝缘性能、耐臭氧性、耐气候老化性、憎水性和防潮性等[3-4]。 1.1.1二甲基硅橡胶 二甲基硅橡胶简称甲基硅橡胶，是硅橡胶中最 老的品种，在-60~250℃范围内能保持良好的弹性。其生胶呈无色透明状弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。二甲基硅橡胶的硫化活性较低，高温压缩永久变形大，不适用于制备厚制品（这是因为厚制品硫化较困难，内层易起泡）。引入乙烯基后得到的甲基乙烯基硅橡胶易于交联，制得的产品力学性能良好[2]，故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代[5]。 1.1.2甲基乙烯基硅橡胶 甲基乙烯基硅橡胶（简称乙烯基硅橡胶），是由 中国胶粘剂 CHINA ADHESIVES 2012年9月第21卷第9期Vol．21No ．9，Sep.2012 专题与综述 44--（1318）
海绵橡胶配方设计-Gray.Wang
海绵橡胶配方设计 中国化工集团昊华化工总公司南方（桂林）橡胶有限责任公司---王公波 2011-6-30 海绵橡胶按孔眼的结构可分为：开孔、闭孔和混合孔三种。用干胶制造海绵橡胶时，对胶料有如下要求。 ①胶料应有足够的可塑度。 胶料的可塑度与海绵橡胶的密度、孔眼结构及大小、起发倍率等有密切关系，料的威氏可塑度一般控制在0.5以上。因此要特别注意其生胶的塑炼，尤其是天然橡胶，应采用三段或者四段塑炼，薄通次数多达40~60次。 ②配合剂，尤其是发泡剂分散要均匀。 配合剂分散要均匀，不得有结团现象，也不得混入杂质，否则会造成孔眼大小不均、鼓大泡现象。最好是先制成母胶，停放1天后过滤，然后再加入发泡剂和硫化剂。全部混炼好的胶料，至少要停放2~7天后使用，以利于配合剂的分散。 ③发泡速率和硫化速率要相匹配。 这是海绵橡胶生产中最为重要的技术。 ④胶料的传热性要好，使内外泡孔均匀、硫化程度一致。 ⑤发泡时胶料内部产生的压力要大于外部压力。 一、橡胶品种选择 海绵橡胶的孔眼类型同发泡剂分解的气体和橡胶的透过性相关，下表列出了几种橡胶的系数。。数值大者容易穿透胶膜散逸者容易穿透胶膜散逸，，也就容易形成开孔也就容易形成开孔，，而释出N 2者容易形成闭孔者容易形成闭孔。。 气体在橡胶中的透过性系数（25℃） 单位：cm 2/(s·Mpa) 橡胶 H 2 O 2 N 2 CO 2 NR 374 177 61 996 SBR 303 129 48 936 BR 122 145 50 1050 CR 101 30 9 200 IIR 56 10 2 40 NBR 89 18 5 141 注：NBR 丙烯腈质量分数为32%。 含胶率低于30%难于发泡，含胶率大些有利于发泡。 二、发泡剂发泡剂、、发泡助剂的选择 选用的发泡剂发气量大、膨胀力大，胶料的门尼粘度又低，则易形成开孔结构的海绵橡胶。 选择发泡剂时应该注意以下几个特征：①分解温度；②发气量；③分解吸/放热量；④分解产物或者分解气体的异味、毒性等；⑤混炼时的分散性；⑥与生胶的相容性；⑦与硫化体系的匹配性；⑧对制品的污染性；⑨操作安全性；⑩贮存稳定性。
橡胶软连接膨胀节选用说明
淞江减震器制造有限公司——橡胶膨胀节 橡胶膨胀节简介 橡胶膨胀节一般是由两端带橡胶凸缘的光滑波形补偿元件与金属法兰组成。金属法兰常采用松套结构。波形补偿元件表面为橡胶，内层为数层强力纤维或钢带(丝)加强的夹层。加强纤维或钢带(丝)等加强夹层一直延伸到两端的像胶凸缘，凸缘内有硬钢丝骨架。像胶膨胀节有具有较大位移补偿能力，可进行轴向、横向和角向位移的补偿，有降低噪音、减少震动和一定的防腐能力。其耐压高、弹性好、位移量大、吸振降噪效果好、安装方便等特点，可广泛用于给水排水，暖通空调、消防、压缩机、造纸、制药、船舶、水泵、风机等管道系统。 橡胶膨胀节也叫橡胶接头、曲挠橡胶接头、橡胶软连接、软接头等、橡胶膨胀节为橡胶经高温塑形而成、橡胶膨胀节充分的利用了橡胶的弹性、高气性、耐介质性等特点。可以用于降低管道的振动及噪声，并可对因温度变化引起的热胀冷缩起补偿作用。橡胶膨胀节在化工、建筑、给水、排水系统中都有使用！ 由于橡胶膨胀节的材质成本价格高于普通橡胶的价格，因此诺泰橡胶膨胀节的价格自然而然要比我们一般的橡胶接头要高。所谓一分价钱一分货、用户在选用橡胶膨胀节的同时，一定要根据使用介质来选择材料。优质的橡胶膨胀节一般选用丁苯橡胶，而丁苯橡胶则是最早产生的人工合成橡胶。因为是参照天然橡胶研制而成。 可曲挠橡胶接头选用说明： 1.橡胶接头常规适用温度-200～70℃.瞬间温度可达115℃，使用温度为70～115℃。 2.法兰连接橡胶接头，在工作压了和工作温度较高的（通径200以上、温度70℃以上、工作压力1.5Mpa以上），可选用配有限位装置的法兰橡胶接头。 3.法兰连接的橡胶接头，在安装时连接法兰的螺栓要从法兰的内侧分别串向法兰两端，要交垫圈或弹簧垫圈，螺栓要对角逐步拧紧。 活接头连接的橡胶接头，在安装时左右两端的活接头不要调换，以免引起产品的泄露或损坏。
吸水膨胀橡胶的研究进展
吸水膨胀橡胶的研究进展 摘要：本文介绍了吸水膨胀橡胶的吸水机理、分类、制备方法，重点介绍了吸水膨胀橡胶国内外研究的进展, 展望了其未来的发展方向。 关键词：吸水膨胀橡胶；吸水机理；制备方法；研究进展 Research of Water Swelling Rubber (WSR) Abstract:The mechanism of water absorption and the preparation methods of Water Swelling Rubber (WSR) were introduced. The modification progress and the prospects of its applications were also described Keywords:Water Swelling Rubber；Absorbing mechanism；preparation methods；Research progress 1.前言 吸水膨胀橡胶(Water Swelling Rubber, 简称WSR) 是上世纪70 年代末期由日本开发出的一种新型功能高分子材料。1976年日本旭电化工株式会社首次申请了吸水膨胀橡胶的发明专利。WSR 是在传统的弹性基体( 如橡胶和热塑性弹性体) 中引入亲水基团或亲水组分而制成的, 该产品吸水后可膨胀至自身质量或体积的数倍乃至数百倍, 能适应结构变形, 并产生较大膨胀压力, 在保持基体的弹性和强度的同时, 还具有保水止水的能力。吸水膨胀橡胶作为一种新型功能性材料, 自20 世纪70 年代问世以来, 因其独特的性能广泛应用于隧道、地铁、涵洞、游泳池、地下室、兵器库、粮仓、水下工程、海上采油、城镇供水设施和民用建筑, 还可用于汽车集装箱、精密仪器及食品的防水防潮包装等。 2. 吸水机理 弹性基体主要由高聚合度碳、氢链节构成, 本身是疏水性物质。当在基体中引入亲水基团或亲水性组分后, 再与水接触时, 水分子会进入基体中, 与橡胶中的亲水性基团形成极强的亲和力, 并将橡胶中的亲水性物质溶解或溶胀, 在橡胶内外形成渗透压差, 这种压差促进水向橡胶内部渗透。亲水性物质不断吸收水分, 致使橡胶发生形变。当橡胶自身抗形变力和渗透压差相等时, 达到平衡, 即达到