一种复合橡胶输水板及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种复合橡胶输水板及其制备方法，该输水板包括如下重量份的组分：氯丁橡胶50～70份、三元乙丙橡胶30～50份、挂胶帘子布90～110份、氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、轻质氧化镁3～5份、NA‑22促进剂0.6～1.4份、防老剂CTU 0.6～1.4份。本发明专利技术将氯丁橡胶与三元乙丙橡胶共用，输水板的温变耐候性强，抗臭氧、抗日光老化；本发明专利技术加入挂胶帘子布，大幅提高复合橡胶输水板的抗拉伸强度，同时降低了整体重量。本发明专利技术制备的复合橡胶输水板用作输水渠材料，具有可任意裁剪拼接、运输安装方便、气密性好不漏水、经久耐用的特点，适合长期应用于沙漠的输水工程。

【技术实现步骤摘要】
一种复合橡胶输水板及其制备方法和应用
本专利技术涉及复合材料的
，特别涉及一种复合橡胶输水板及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来国家投入大部分资金治理沙漠，植树造林，造林期间需要大量的水进行灌溉，在过去浇水灌溉时使用水泥管输水，但是水泥管的运输和施工安装很不方便，水泥管材的尺寸也限制了输水能力的提高；后来又修建水泥渠道，但是水泥渠道在冬天经过冰冻之后就会风化，然后就开始漏水，即使能够在水泥渠道表面做防水层，最终因为沙漠中昼夜温差太大，防水层天热流淌，冷天脆裂，仍起不到较好的防漏水效果，输水过程损失较大。氯丁橡胶又名氯丁二烯橡胶、新平橡胶，有良好的物理机械性能，用于制造耐油、耐热、耐酸碱的橡胶板和密封件，一些应用于室内的氯丁橡胶板材短期内可耐120℃～150℃高温，100℃以下可长期使用，其缺点是耐寒性较差不能适应沙漠多变的温度环境；三元乙丙橡胶具有优越的耐臭氧、耐寒性和抗老化性能，具备低密度高填充性能。通过在氯丁橡胶中添加三元乙丙橡胶能够一定程度上提高产品的抗老化和耐候性能，同时降低橡胶的成本，但是三元乙丙橡胶和氯丁橡胶的溶解度参数相差甚远，将二者并用的同时也造成橡胶板的拉伸性等力学性能的下降，不能够满足沙漠环境中的长期使用要求。因此，急需制备一种性能全面、可长期应用于沙漠恶劣环境中的橡胶输水板，作为代替水泥渠的一种新型输水材料。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种复合橡胶输水板及其制备方法和应用，本专利技术提供的复合橡胶输水板耐候性好、力学性能好，能够用作输水渠材料，可长期应用于沙漠的输水工程。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种复合橡胶输水板，包括如下重量份的组分：氯丁橡胶50～70份、三元乙丙橡胶30～50份、挂胶帘子布90～110份、氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、轻质氧化镁3～5份、NA-22促进剂0.6～1.4份、防老剂CTU0.6～1.4份；优选的，所述复合橡胶输水板包括如下重量份的组分：氯丁橡胶60份、三元乙丙橡胶40份、挂胶帘子布100份、氧化锌5份、硬脂酸2份、轻质氧化镁4份、NA-22促进剂1份、防老剂CTU1份；优选的，所述复合橡胶输水板的厚度为1～3mm；优选的，所述挂胶帘子布由帘子线经纬交织而成，所述帘子线的材质为聚酯纤维或聚酰胺纤维；优选的，所述挂胶帘子布的断裂强度大于79cN/dtex，耐温超过120℃。本专利技术提供了一种复合橡胶输水板的制备方法，包括如下步骤：(1)分别将氯丁橡胶和三元乙丙橡胶塑炼，得到塑炼后的氯丁橡胶和塑炼后的三元乙丙橡胶；(2)将挂胶帘子布进行第一密炼，得到密炼后的挂胶帘子布；(3)将所述步骤(2)中密炼后的挂胶帘子布和所述步骤(1)中塑炼后的氯丁橡胶、塑炼后的三元乙丙橡胶混合后依次进行第二密炼和热炼，得到混炼胶；(4)将所述步骤(3)的得到的混炼胶进行压延，得到胶片；(5)将所述步骤(4)得到的胶片进行硫化成型，得到复合橡胶输水板；所述步骤(1)和步骤(2)没有时间顺序的限制。优选的，所述步骤(1)中氯丁橡胶和三元乙丙橡胶的塑炼温度独立地为50～80℃。优选的，所述步骤(3)中混炼胶压延前还包括热炼，所述热炼的温度为40～50℃，热炼的时间为5～7分钟。优选的，所述硫化成型的温度为145±5℃，压力为15±0.5MPa，硫化速度为0.5±0.01m/s。本专利技术提供了一种复合橡胶输水板作为输水渠输水材料的应用。有益效果：本专利技术提供的复合橡胶板包括如下重量份的组分：氯丁橡胶50～70份、三元乙丙橡胶30～50份、挂胶帘子布90～110份、氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、轻质氧化镁3～5份、NA-22促进剂0.6～1.4份、防老剂CTU0.6～1.4份。复合橡胶输水板的耐热、耐寒性取决于橡胶分子结构的化学键，本专利技术将氯丁橡胶与三元乙丙橡胶共用，通过活化剂和促进剂使氯丁橡胶与三元乙丙橡胶产生双键交联，从而保持了二者的性能优势，在较宽的温度范围内保持橡胶分子链的柔性和弹性，提高了复合橡胶输水板的耐温性能，同时又具有较好的抗臭氧性和抗日光性能，适合在沙漠等环境恶劣的户外环境使用，橡胶板老化速度慢经久耐用。本专利技术在复合橡胶输水板中加入挂胶帘子布，挂胶帘子布一般用作轮胎等橡胶制品的骨架，本专利技术将其应用于复合橡胶板中，一方面能够大幅度的提高复合橡胶输水板整体的撕裂强度和抗风揭能力；另一方面由于挂胶帘子布的相对密度仅为0.5，而氯丁橡胶的相对密度为1.23，加入挂胶帘子布可大幅降低复合橡胶输水板的重量，便于运输安装。本专利技术提供的复合橡胶输水板具有气密性好，不吸水的特点，应用于水渠的铺设，可根据水渠的水流量大小进行任意裁剪和拼接，输水时漏水少，对水质造成的污染小。实施例结果表明，本专利技术提供的2mm厚的复合橡胶输水板截取每m2的产品测定重量为2.36～2.44kg，质量轻；抗拉伸强度为13.5～16.8MPa，抗风揭能力强；耐老化时间长。具体实施方式本专利技术提供了一种复合橡胶输水板，包括如下重量份的组分：氯丁橡胶50～70份、三元乙丙橡胶30～50份、挂胶帘子布90～110份、氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、轻质氧化镁3～5份、NA-22促进剂0.6～1.4份、防老剂CTU0.6～1.4份。在本专利技术中，以重量份计，所述复合橡胶输水板包括氯丁橡胶50～70份，优选为55～65份，更优选为60份。本专利技术对氯丁橡胶的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可，比如山西合成橡胶基团生产的CR224、CR240，日本电化生产的A90、M40、PM40等均可。以氯丁橡胶的重量份数为基准，本专利技术所述复合橡胶输水板包括三元乙丙橡胶30～50份，优选为35～45份，更优选为40份。本专利技术对三元乙丙橡胶的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本专利技术中，氯丁橡胶又名氯丁二烯橡胶或新平橡胶，具有耐油、耐热、耐燃烧、耐腐蚀、拉伸强度高、伸长率高的特点，且具有可逆的结晶性，缺点是耐寒性较差，不能适应沙漠多变的温度环境；三元乙丙橡胶具有优越的耐臭氧氧化、耐寒性和抗侵蚀老化性能，具备低密度高填充性能。氯丁橡胶和三元乙丙橡胶溶解度参数相差较大，并不能直接共用，本专利技术通过加入活化剂和促进剂，使氯丁橡胶和三元乙丙橡胶产生双键交联，从而保持了两种橡胶的性能优势，提升了产品的耐高低温性能和户外的抗老化性能，使复合橡胶输水板更加经久耐用。以氯丁橡胶的重量份数为基准，本专利技术所述复合橡胶输水板包括挂胶帘子布90～110份，优选为95～105份，更优选为100份。在本专利技术中，所述挂胶帘子布优选为轮胎厂制成轮胎时使用的挂胶帘子布的废弃边角料，也称轮胎用浸胶帘子布，所述帘子布是用强力股线作经，用中、细支单纱作纬，织制的轮胎用骨架织物，经线排列紧密，纬纱排列稀疏，状似帘子；所述浸胶是采用天然胶乳或氯丁胶对帘子布进行表面浸泡或涂覆，达到后期与橡胶粘合的效果。本专利技术对所述挂胶帘子布的材质种类无特殊要求，使用聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、钢丝等材质织造的挂胶帘子布均可，优选为抗拉伸性能好、质量较轻的聚酯纤维(比如涤纶)或聚酰胺纤维(比如尼龙)织造的挂胶帘子布。挂胶帘子布一般用作轮胎等橡胶制品的骨架，是影响轮胎性能和寿命的重要材料，具有强度高、耐高温、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合橡胶输水板，其特征在于，包括如下重量份的组分：氯丁橡胶50～70份、三元乙丙橡胶30～50份、挂胶帘子布90～110份、氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、轻质氧化镁3～5份、NA‑22促进剂0.6～1.4份、防老剂CTU0.6～1.4份。

【技术特征摘要】
1.一种复合橡胶输水板，其特征在于，包括如下重量份的组分：氯丁橡胶50～70份、三元乙丙橡胶30～50份、挂胶帘子布90～110份、氧化锌4～6份、硬脂酸1～3份、轻质氧化镁3～5份、NA-22促进剂0.6～1.4份、防老剂CTU0.6～1.4份。2.根据权利要求1所述的复合橡胶输水板，其特征在于，所述复合橡胶输水板包括如下重量份的组分：氯丁橡胶60份、三元乙丙橡胶40份、挂胶帘子布100份、氧化锌5份、硬脂酸2份、轻质氧化镁4份、NA-22促进剂1份、防老剂CTU1份。3.根据权利要求1所述的复合橡胶输水板，其特征在于，所述复合橡胶输水板的厚度为1～3mm。4.根据权利要求1所述的复合橡胶输水板，其特征在于，所述挂胶帘子布由帘子线经纬交织而成，所述帘子线的材质为聚酯纤维或聚酰胺纤维。5.根据权利要求1所述的复合橡胶输水板，其特征在于，所述挂胶帘子布的断裂强度大于79cN/dtex，耐温强度大于120℃。6.权利要求1～5任意一项所述复合橡胶输水板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)分别将氯丁橡胶和三...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建军，
申请(专利权)人：刘荣，
类型：发明
国别省市：河北,13