遇水膨胀橡胶的吸水膨胀和力学性能研究

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1、遇水膨胀橡胶的吸水膨胀和力学性能研究!周爱军，刘长生（武汉化工学院材料系，湖北武汉-.""+.）摘要：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，活性陶土为补强剂，利用多组分机械共混技术，制备了遇水膨胀橡胶；从吸水动力学数据出发，研究了重量吸水率与增容剂含量、吸水树脂含量之间的关系；对遇水膨胀橡胶吸水前后的力学性能进行了测试。结果表明：增容剂的加入能显著改变遇水膨胀橡胶的吸水性能和力学性能。关键词：天然橡胶；吸水树脂；增容剂；增容作用；遇水膨胀橡胶中图分类号：/0..%1!文献标识码：*文章编号：%

2、""(#.%+（-!""!）"’#""!$#"-遇水膨胀橡胶（234）是一种具有弹性密封和水压承受力强，反复膨胀收缩也不会降低其基本遇水膨胀双重作用的功能弹性体。它是橡胶基性能，同时具有机械强度高、相容性好、吸水性高体与高吸水性树脂以及其它亲水性组分的共混等特点，其用途相当广泛［-6(］，主要是用作土木体系，一般可由机械共混法和化学接枝法制建筑的止水材料、密封材料、填料、地上建筑和地备［%］。遇水膨胀橡胶普遍存在的问题是亲水性下管道的防水工程等方面。如，一种护岸构造的的高吸水性树脂在疏水性的橡胶中脱落损失，影嵌缝材料，其特征为将框架插入护岸构造物的接响

3、遇水膨胀橡胶的吸水膨胀性能和力学性能，不缝部位，再在框架内装入吸水性橡胶，从而形成利于其重复使用。在橡胶5高吸水树脂共混体系嵌缝体；同时用防水薄膜将上述嵌缝体包覆起中加入两亲性共聚物作为增容剂，期望改善亲水来，其膨胀后的体积至少比框架的体积大，紧贴性分散相和亲油性连续相的相容性，减少高吸水于护岸构造物的接缝侧面。建筑物构件用吸水树脂的脱落损失，增强遇水膨胀橡胶的吸水膨胀橡胶密封，可获得良好的防水效果。对于地下排性能［!6.］。水系统、隧道、涵洞结构材料而言，吸水膨胀橡胶橡胶特别是通用型橡胶，本质上都是疏水性由于接触地下水而膨胀，能够发挥出出色的止水材料

4、。这是因为橡胶主要要求在室温下能表现性。吸水橡胶还可以作建筑物房顶嵌条、垫片等出优异的弹性，并具备低的玻璃化温度，因此在密封材料使用。笔者以天然橡胶和聚丙烯酸钠橡胶材料本身的分子结构上，不允许有大量的极高吸水性树脂为主要原料，以含聚氧化乙烯性基团存在，通常使用的橡胶都是由具有疏水性（789.""）嵌段的亲水亲油型多嵌段共聚物为增的碳氢化合物组成的。橡胶的结构特性，决定了容剂，活性陶土为补强剂，交联聚丙烯酸钠为吸它必然是疏水性材料，但配入亲水性大的物质可水促进剂，利用多组分机械共混技术，制备了遇以增加它的吸水性。橡胶中添加超吸水性树脂，水膨胀橡胶。可以得

5、到遇水后体积膨胀高达-6’倍的吸水性!实验部分橡胶制品。也可通过橡胶与聚环氧乙烯接枝制备吸水膨胀橡胶［.，’］。吸水膨胀橡胶无毒、无味、!"!原材料收稿日期：!""!#"$#"$天然橡胶（:4）：烟片(;，海南产；聚丙烯酸作者简介：周爱军（%&’()），男，湖北武汉市人，讲师，四川大学高分子合成与应用专业硕士，主要从事聚合物合钠（7**:<）：自制；增容剂：含789.""嵌段的多嵌成、共混及万方数据改性研究。段共聚物，自制。!湖北省科技攻关项目（!!"!**%"+,"!）!"#样品的制备［$%&］+,$$&,$$&’型平板硫化机上加压硫化’$%-.，条

6、件为：$/0123；"40506。硫化好后，裁剪出天然橡胶在!"#$%%的开炼机上塑炼、混炼4$%%&4$%%&’%%的试样。后，置于"#$%%&"’$%%&’%%模具中，在()*胶料的混炼工艺简图见图"。［(%)］!"’性能测试!"’"!吸水膨胀性能测试方法一次吸水膨胀性能：取4$%%&4$%%&’%%的试样，称重，浸入7$$%)水中。每隔—定时间取出称重，直至"’8不变。然后在0$6以下干燥至恒重。一次重量吸水率!""、一次重量损失率#""，按以下公式计算：!9"$"+"（"）!—&（增容剂）?&（2;;@3）9$?"$$；""’"—&（增容剂）?

7、&（2;;@3）90?"$$"#""9"+"4$""（’）（3）2;;@3用量为7$份式中：""、"’分别为试样吸水前后的质量；"4是吸水膨胀试样干燥后的质量。!"’"#力学性能测试制成哑铃型的标准试样用:)+"$$;型通用拉伸实验机在室温下分别测出"$$<伸长率下的拉伸应力，扯断伸长率，拉伸强度，吸水前的试样拉伸速率"$$%%=%-.。每一种配比制,个试样。试验中的遇水膨胀橡胶受载时的形变很大，须采用真应力和真应变，以求得真实拉伸力学性能，"—&（增容剂）?&（2;;@3）9$?"$$；其应力!>为：#—&（增容剂）?&（2;;@3）90?"$$；!

8、—&（增容剂）?&（2;;@3）9"$?"$$!>9"=%（4）（A）2;;@3的用量为"$$