預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高性能的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈，具有扯斷強(qiáng)度、扯斷伸長率、壓縮永久變形性等性能優(yōu)異的特點。本設(shè)計的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈膠料配方獨特，當(dāng)以質(zhì)量百分比表示時，包含作為主要成分的含量為(質(zhì)量百分比wt％)：天然膠為45-55，N330炭黑為15-25，CC粉為10-20，固體古馬隆樹脂為3-5，環(huán)烷油為4-6，氧化鋅(99.7％)為2-2.5，硬脂酸1801為1.5-2.3，防老劑2246為0.2-0.6，石蠟為0.2-0.4，聚乙二醇PEB4000為0.3-0.7及促進(jìn)劑和硫化劑含量為：M為0.05-0.15，DTDM為0.4-0.6，TMTD為0.05-0.15，CZ為0.5-0.9，S為0.2-0.4。該預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈性能指數(shù)為：最小扯斷伸長率達(dá)400％、最小拉伸強(qiáng)度達(dá)18.6MPa，強(qiáng)度≥21mPa，伸長率≥500％，壓變性≤15％。
【專利說明】預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橡膠密封【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及了一種預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管，英文名Prestressed Concrete Cylinder Pipe,簡稱為PCCP，是一種將高強(qiáng)鋼絲的抗拉、混凝土的抗壓和鋼板的防滲有機(jī)地結(jié)合在一起，充分合理地利用了材料各 自的物理力學(xué)特性的高品質(zhì)的輸水管材。PCCP是以水力學(xué)、土力學(xué)和材料科學(xué)為基礎(chǔ)，在鋼材混凝土等建筑材料長期生產(chǎn)、試驗、使用過程中質(zhì)量不斷提高，品質(zhì)不斷優(yōu)化，以及在預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)日益成熟的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
[0003]國外發(fā)達(dá)國家的長期使用經(jīng)驗和發(fā)展中國家快速推廣的無數(shù)實踐已經(jīng)證明預(yù)應(yīng)力PCCP是一種性能優(yōu)良，很有發(fā)展前途的多用途管材。我國PCCP生產(chǎn)應(yīng)用的發(fā)展前景非常光明一我國是一個水資源相對缺乏而又分布嚴(yán)重不均衡的國家，隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，以南水北調(diào)為標(biāo)志的水資源優(yōu)化配置、大規(guī)模引調(diào)水已經(jīng)拉開了序幕。隨著我國綜合國力的增強(qiáng)和環(huán)境保護(hù)意識的日益提高，采用封閉、有壓管道輸水必將成為發(fā)展的主流。而PCCP密封圈是用于混凝土管接口起密封作用的，以橡膠為基材生產(chǎn)的橡膠密封圈，要求橡膠具有可逆形變的高彈性聚合物，即在高溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產(chǎn)生較大的變形，除去外力后能恢復(fù)原狀，因而起到絕佳的密封作用。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈對PCCP性能的影響不可小覷。
[0004]用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管道的密封圈，由于制品較大的原因，對產(chǎn)品的硫化速度有較大的要求，同時作為工程產(chǎn)品，對產(chǎn)品本身的基本物性，諸如:扯斷強(qiáng)度、扯斷伸長率、壓縮永久變形性等性能要求較為嚴(yán)格，基于以上工藝和基本物性兩方便的要求，針對現(xiàn)有技術(shù)中由于配方設(shè)計不合理等因素造成的產(chǎn)品性能較差，本發(fā)明擬提供一種高性能的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有使用的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈對性能的要求，本發(fā)明擬開發(fā)一種能夠極大地改善密封圈性能的膠料配方，得到一種高性能的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈。
[0006]本發(fā)明的目的在于通過改變膠料配方，通過添加硫化劑和硫化促進(jìn)劑獲得一種最小扯斷伸長率達(dá)400%、最小拉伸強(qiáng)度達(dá)18.6MPa的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈。
[0007]本發(fā)明所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈選用標(biāo)準(zhǔn)級天然橡膠，雜質(zhì)含量最低，物理性能優(yōu)異；確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0008]N330炭黑在配方中為補(bǔ)強(qiáng)材料，對產(chǎn)品的物性有很大的提升；選用美國卡博特公司生產(chǎn)的N330炭黑，補(bǔ)強(qiáng)性能優(yōu)異，質(zhì)量穩(wěn)定，同時對滿足多換芳香烴(PAHS)的環(huán)保要求
有保障。
[0009]固體古馬隆樹脂為軟化劑，單用環(huán)烷油用量太大，影響產(chǎn)品的物理性能，使用固體古馬隆樹脂既降低硬度又能增加強(qiáng)度，同時增加產(chǎn)品的粘度和配方中各配合劑的相容度，顯著提高合成橡膠的粘性，降低硫化后的剝離現(xiàn)象；增塑效果良好，提高壓延、壓出的半成品的表面質(zhì)量，使得加工工藝變得容易，提高炭黑在膠料里的分散程度。固體古馬隆樹脂含有酚基，所以可以提高膠料的耐老化性能；軟化點越高起到的補(bǔ)強(qiáng)性越好，壓縮強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、曲接性都有所提聞。
[0010]CC粉是碳酸鈣的一種，配方中作為填充劑，主要為了降低成本，同時盡可能較小影響產(chǎn)品的性能，用量控制在10wt% -20wt%。選用經(jīng)脂肪酸表面改性碳酸鈣(白艷華CC粉)，該材料補(bǔ)強(qiáng)性能大于常用的輕質(zhì)碳酸鈣，硫化后產(chǎn)品的伸長率、撕裂強(qiáng)度、耐屈撓龜裂都優(yōu)于輕質(zhì)碳酸鈣，同時對產(chǎn)品的安裝的應(yīng)變性、實用性、彈性和使用壽命有較大的幫助。
[0011]環(huán)烷油作為本膠料配方的增塑劑，可有效增加橡膠分子鏈間的距離，減少分子鏈間的作用，并產(chǎn)生潤滑作用，使分子鏈之間容易滑動，改善炭黑的分散性能，增加硫化成型時流動性，改善混煉和硫化成型工藝；同時用于調(diào)整制品的硬度。由于環(huán)烷油與天然橡膠的相容性較好，該環(huán)烷油污染性較芳烴油??；同時不影響制品的熱空氣老化性能，不易揮發(fā)。
[0012]綜上所述，本發(fā)明的提供一種高性能的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈，其膠料配方如下:
[0013]本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈，由天然膠、N330炭黑、CC粉、固體古馬隆樹脂和環(huán)烷油組為主要成分，同時添加由氧化鋅、硬脂酸1801、防老劑2246、石蠟和聚乙二醇PEB4000構(gòu)成的活性體系和防老體系及由M+DTDM+TMTD+CZ混合而成的促進(jìn)劑和硫化劑S+DTDM混煉而成。
[0014]作為主要成分的含量為(質(zhì)量百分比wt%):
[0015]
【權(quán)利要求】
1.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈，其特征在于:由天然膠、N330炭黑、CC粉、固體古馬隆樹脂和環(huán)烷油組為主要成分，同時添加由氧化鋅、硬脂酸1801、聚乙二醇PEB4000構(gòu)成的活化劑與防老劑2246、石蠟構(gòu)成的防老體系及由M+DTDM+TMTD+CZ混合而成的促進(jìn)劑和硫化劑S+DTDM混煉而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈，其特征在于: 作為主要成分的含量為(質(zhì)量百分比wt%):
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管密封圈，其特征在于: 作為主要成分的含量為(質(zhì)量百分比wt%):
【文檔編號】C08L45/02GK103724707SQ201310745340
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】岳清 申請人:四川佳世特橡膠有限公司