一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥

摘要

本发明公开了一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥，其由以下组分和重量份组成：丁腈橡胶65‑112份，丁基橡胶27‑49份，石墨烯纳米片8‑13份，抗老化剂0.1‑0.3份，偶联剂0.5‑2份，阻燃剂5‑9份。本发明具有良好的阻燃性，又具有更好的粘结强度、抗拉强度和延伸率等性能。

权利要求

1.一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥，其特征在于，其由以下组分和重量份组成：

说明书

一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥

技术领域

[0001] 本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥。

背景技术

[0002] 目前各种建筑工程伸缩缝由于原有防水系统的失效导致大量地上、地下建筑空间，例如高铁、地铁隧道、城市管廊，下穿隧道等出现大面积渗漏，影响使用效果，甚至出现意外灾害事故。

[0003] CN107513192A公开了一种新型堵漏密封剂含有以下重量份的组分：丁腈橡胶90-100，白炭黑15-25，滑石粉8-12，碳素纤维10-30，二辛酯10-20，三氧化二锑10-20，氧化镁5-
10，氧化锌5-8，古马隆5-8，偶联剂2-3，硫磺粉1-3，防老剂2-3，硬脂酸1-3，石蜡1-2，促进剂CZ 0.5-1，防焦剂CTP0.3-0.5。其采用丁腈橡胶为主体材料，并通过白炭黑、氧化镁、氧化锌、碳素纤维、滑石粉、古马隆等组分对其进行改性，通过一定的橡胶加工工艺，得到一种通用性强，价格低廉的堵漏密封剂，其对酸碱泄漏介质具有良好的耐腐蚀性能，但是其成分较多，本质上不是一种胶泥，堵漏效果一般。

[0004] CN108059774A公开了一种变形缝伸缩缝专用防水堵漏胶泥，包括丁基橡胶、丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、八甲基环四硅氧烷、聚酰胺热塑性弹性体、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物，在转矩流变仪中进行熔融共混，首先将丁基橡胶置于共混腔中，加入防老剂，待丁基橡胶完全熔融后依次加入原料组分丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、八甲基环四硅氧烷、聚酰胺热塑性弹性体、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物，依次加入上述原料组分时待转矩曲线平稳后再加入下一种原料组分，共混均匀加入硫化剂后使用热平板硫化机硫化。各组分的重量份为，丁基橡胶50-100份，丁苯橡胶20-80重量份，甲基乙烯基硅橡胶30-60份，八甲基环四硅氧烷10-20份，聚酰胺热塑性弹性体10-15份，四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物10-30份。其采用丁基橡胶、丁苯橡胶等具有不同功能的橡胶共混方式生产出满足伸缩缝、变形缝防渗防漏基本要求的专用防水胶泥，作为主要填塞型止漏密封材料。具有自身粘结力强，能耐老化，耐潮湿基面等特性，能够在伸缩缝、变形缝里面形成长久稳定的止水层，达到长久堵漏效果，不会出现二次渗漏等问题。但是，其工艺要经过两次硫化，而且多种橡胶熔融共混温度为150-250℃，优选200℃。而橡胶的热分解温度为200-500℃，对橡胶的性能产生影响。

发明内容

[0005] 发明人分析认为，无论是含有多种无机材料的CN107513192A号新型堵漏密封剂，还是全部含有机材料的CN108059774A号变形缝伸缩缝专用防水堵漏胶泥，由于丁腈橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶等烃类橡胶，是大分子链只含碳氢的橡胶，它们氧指数为18％-20％，热分解温度为200-500℃，燃烧时产生可阻燃性气体，其阻燃性能较差。

[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有良好的阻燃性，又具有更好的粘结强度、抗拉强度和延伸率等性能的石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥。

[0007] 所采用的技术方案为：

[0008] 一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥，其由以下组分和重量份组成：

[0009]

[0010] 在本发明技术方案中，丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber，NBR),自身具有耐油性极好、耐磨性较高、耐热性较好及粘接力强的特点，但是耐臭氧性差。本发明以丁腈橡胶为主要原料，正是考虑了其粘结力强的特点。然后在不断地付出创造性劳动的试验下，建立了以丁腈橡胶为主料的配方体系。

[0011] 丁基橡胶(Isobutylene Isoprene Rubber，IIR)，具有良好的化学稳定性和热稳定性，最突出的是气密性和水密性。粘合力较低但具有良好的臭氧抵抗性。因此，丁基橡胶与丁腈橡胶在性能上具有良好的互补性。

[0012] 抗老化剂，又称防老剂，在产品中主要起到防止橡胶老化的作用。例如选用防老剂264或防老剂MB。

[0013] 偶联剂，优选硅烷偶联剂。硅烷偶联剂使丁腈橡胶分子和丁基橡胶分子形成空间结构的交叉联接，使产品性能更稳定。

[0014] 阻燃剂，优选磷系阻燃剂，例如磷酸酯类阻燃剂，磷酸酯类阻燃剂例如选用三甲酚基磷、三辛基磷酸酯、三丁基氧乙基磷酸酯中的一种或多种。磷系阻燃剂起到抑制橡胶的受热分解。当橡胶燃烧时，磷化物会分解成磷酸和不燃性气体。磷酸又在高温下脱水生成偏磷酸，偏磷酸再次聚合生成聚偏磷酸，偏磷酸呈粘性，形成一个磷酸-偏磷酸-聚偏磷酸的膜，沸点高达300℃。此膜覆盖于橡胶表面，阻止自由基的逸出，起到隔绝空气阻燃的效果。由于生成的聚偏磷酸是强酸，它可以使橡胶脱水炭化，改变燃烧过程，在橡胶表面形成炭膜，从而进一步隔绝了空气，提高了阻燃效果。

[0015] 石墨烯纳米片，其是由单层碳原子平面结构石墨烯堆垛而成,厚度为纳米尺度，每层具有高比表面积和发达的中孔，孔隙结构分布合理。该石墨烯纳米片与阻燃剂及其他组分均具有良好的相容性，使各个组分存在于石墨烯的层状结构中，形成一定的空间网络结构和良好的相容复合界面，使整体产品具有良好的阻燃性，又使产品整体的其他各个性能包括粘结强度、抗拉强度和延伸率都能得到提高。而且石墨烯纳米片是属于无机材料，能够提高整个产品的使用寿命。

[0016] 丁腈橡胶、丁基橡胶均是大分子链橡胶，丁基橡胶与其他橡胶的相容性和互粘性较差，石墨烯纳米片的加入能够改善丁腈橡胶、丁基橡胶之间的相容性和互粘性。硅烷偶联剂使丁腈橡胶分子和丁基橡胶分子形成空间结构的交叉联接，石墨烯纳米片的层状结构能够以范德华力支撑此立体的交叉空间结构，使整体呈现出更好的包括粘结强度、抗拉强度和延伸率的性能。

[0017] 这种空间网状结构的分子与分子之间的间隙,其宽度仅为几个纳米,阻止了自然界中的水分子的透过,从而具备了较好的防水性。

[0018] 一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥的制备方法，包括如下步骤：首先，将丁基橡胶加入到反应釜中，然后加入丁腈橡胶，在120-140℃下，充分搅拌混合，然后加入偶联剂、阻燃剂、抗老化剂充分搅拌混合60-80min，暂停搅拌，放置20-30min；最后升温至180-190℃，加入石墨烯纳米片，以3000-4000r/min高速搅拌150-180min,制得石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥。

[0019] 本发明的有益效果在于：

[0020] 本发明石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥具有良好的阻燃性，又具有更好的粘结强度、抗拉强度和延伸率等性能，也具有良好的防水性，从而本石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥能够更好地在伸缩缝里面形成长久稳定的止水层，可填补2-3cm的裂缝，达到长久堵漏效果，不会出现二次渗漏等问题。而且本石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥具有较好的低温柔性，低温-50℃无裂纹。

具体实施方式

[0021] 下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但只是从申请人众多实验中例举的部分实施例，本发明要求的保护范围并不局限于此。

[0022] 以下实施例的石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥的制备方法，可以参照发明内容部分的制备方法的记载，此处不再赘述。

[0023] 实施例1

[0024] 本实施例的一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥，其由以下组分和重量份组成：

[0025]

[0026] 实施例2

[0027] 本实施例的一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥，其由以下组分和重量份组成：

[0028]

[0029] 实施例3

[0030] 本实施例的一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥，其由以下组分和重量份组成：

[0031]

[0032] 实施例4

[0033] 本实施例的一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥，其由以下组分和重量份组成：

[0034]

[0035] 实施例5

[0036] 本实施例的一种石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥，其由以下组分和重量份组成：

[0037]

[0038]

[0039] 对比例1

[0040] CN108059774A记载了一种变形缝伸缩缝专用防水堵漏胶泥的制备方法，包括丁基橡胶、丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、八甲基环四硅氧烷、聚酰胺热塑性弹性体、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物，在转矩流变仪中进行熔融共混，各组分的重量份为，丁基橡胶50份，丁苯橡胶20重量份，甲基乙烯基硅橡胶30份，八甲基环四硅氧烷15份，聚酰胺热塑性弹性体10份，四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物10份。

[0041] 首先将丁基橡胶置于共混腔中，加入酮胺类防老剂防老剂，待丁基橡胶完全熔融后依次加入原料组分丁苯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、八甲基环四硅氧烷、聚酰胺热塑性弹性体、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物，依次加入上述原料组分时待转矩曲线平稳后再加入下一种原料组分，熔融共混温度为200℃，共混均匀加入过氧化物硫化剂后使用热平板硫化机硫化，硫化为两段硫化过程，一段硫化温度为170℃，时间为0.5h，二段硫化温度为190℃，时间为1h。

[0042] 将以上实施例1-5制得的石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥及对比例1的变形缝伸缩缝专用防水堵漏胶泥，对其进行性能检测，检测方法一致，得下表1：

[0043] 表1

[0044]

[0045]

[0046] 从上表1可知，本发明的石墨烯伸缩缝防水堵漏胶泥既有良好的阻燃性，又具有比现有的防水堵漏胶泥更好的粘结强度、抗拉强度、不透水性和延伸率等性能，在粘结强度、抗拉强度、不透水性和延伸率等性能上，均得到了大幅度的提高，超出了预期，取得了预料不到的技术效果！