一种含海泡石粉遇水膨胀防水橡胶密封材料制备方法

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新型功能高分子材料。它吸水后可膨胀至自身重量或体积的数倍乃至数百倍，遇水时，能吸水发生体积膨胀并产生较大的膨胀压力，在保持橡胶特有的弹性和强度的同时，还具有保持水的能力。吸水膨胀的特性使该材料在有效体积膨胀范围内可以起止水作用，与传统的受压封缝材料相比，既具备常规止水材料的密封作用，又可以在建筑缝变形时有效填充缝隙，起到以水止水的作用。在堵漏工程方面吸水膨胀橡胶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，它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”和“双保险止水材料”。我国从80 年代开始有吸水膨胀橡胶的报道，最早应用于上海地铁盾构法施工中。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。橡胶构成WSR 的基体，其弹性和强度会影响到WSR 的机械性能，同时由于在结构和性质上的差异，传统吸水橡胶普遍存在亲水性物质在橡胶基体中分散性差的问题，亲水性物质容易从橡胶网络中脱落，从而影响WSR 的吸水膨胀性能及其密封性。目前制备的WSR材料大多存在吸水率低、吸水速度慢、吸水后力学性能下降明显及反复吸水能力差等缺点。海泡石粉的化学式为Mg8Si12O30(OH)4(H2O)4·8H2O，表面具有一定量的硅羟基基团，其晶体结构是由两层硅氧四面体和中间一层镁氧八面体组成，呈链状结构堆积，层间由Si-O-Si 键相连，其微纳米孔道近似为0.35×1.06nm2。海泡石粉具有较高的长径比, 比表面积理论值高达900m2·g-1，热稳定性好，可作为催化剂载体，用于聚合物材料的改性。海泡石的一些表面性质，如表面弱酸性(Si-OH) 等, 使其本身可以催化某些反应。海泡石具有特殊的多孔性结构与大的比表面积，微孔平均孔径为20nm，呈毛细管分布，决定其具有很强的吸附性，吸收大于自身重量150%的水，亦可用作催化剂载体。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种含海泡石粉遇水膨胀防水橡胶密封材料制备方法，该技术有如下优点：（1）负载聚丙烯酰胺的膨润土与氯化钙溶液中钙离子形成络合离子，再与碳酸钠溶液中的碳酸根离子反应生成膨润土-碳酸钙微球，提高吸水组分与橡胶基体的相容性，制备的防水橡胶密封材料具有优异的吸水膨胀密封性能，同时具有较高的稳定性；（2）该技术使用的纳米海泡石粉质轻，具有较高的吸水性，极高的热稳定性和抗盐度，利用纳米海泡石粉与膨润土-碳酸钙微球和SAP树脂组合作为吸水组分，有效提高遇水膨胀防水橡胶密封材料的吸水性能、反复吸水能力和力学性能，现将该一种含海泡石粉遇水膨胀防水橡胶密封材料制备方法及实施例介绍如下供研究交流参考：（541311  251233）

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