地下綜合管廊密封制品配方的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于橡膠材料領(lǐng)域中配方，具體為一種地下綜合管廊密封制品配方。
【背景技術(shù)】
[0002] 綜合管廊又稱共同溝，它是實施統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計、施工和維護，建于城市地下用于 敷設(shè)市政公用管線的市政公用設(shè)施。是在城市地下用于集中敷設(shè)電力、通信、廣播電視、給 水、排水、熱力、燃氣等市政管線的公共隧道。在發(fā)達國家，綜合管廊已經(jīng)存在了一個多世 紀。日本與1926年開始建設(shè)地下綜合管廊，經(jīng)過了多年的共同開發(fā)建設(shè)，現(xiàn)在很多地下綜 合管廊已經(jīng)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，日本是目前綜合管廊使用率最廣，技術(shù)最為成熟的國家之一。在我國 僅有北京、上海、深圳、蘇州、沈陽等少數(shù)幾個城市建有綜合管廊。最近幾年，我國的大力推 進綜合管廊的建設(shè)，以緩解目前國內(nèi)城市內(nèi)澇嚴重，杜絕一下大雨就淹的現(xiàn)狀。
[0003] 綜合管廊可分為現(xiàn)澆混泥土結(jié)構(gòu)和預制拼裝結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)，但不管哪種結(jié)構(gòu)都需要 采用橡膠密封制品作為接口的密封方式?，F(xiàn)有技術(shù)中，用于地下城市管廊的密封制品相繼 暴露出遇水腐蝕、壽命短、防腐能力差、密封不良等諸多問題。地下綜合管廊埋于地下，設(shè)計 壽命不低于100年，密封制品不易更換，出現(xiàn)泄漏后更換密封制品相當不便，因此，亟需開 發(fā)一種新型材料配方的，用于地下綜合管廊的密封制品，以克服現(xiàn)有技術(shù)中綜合管廊密封 制品的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種新型地下綜合管廊密封制品配方， 該配方考慮到防腐、全天候防老化、耐污水/雨水/再生水、防霉菌等多項環(huán)境介質(zhì)對產(chǎn)品 老化壽命性能的影響，設(shè)計使用壽命不少于110年，具有耐腐能力強、使用壽命長的顯著優(yōu) 點。
[0005] 本發(fā)明配方設(shè)計如下： 主體材料：EPDM橡膠+聚四氟乙稀粉+氯化聚乙稀。
[0006] EPDM橡膠具有優(yōu)異的耐老化性能，因 EPDM橡膠主鏈是由化學穩(wěn)定的飽和烴組成， 只在側(cè)鏈中含有不飽和雙鍵，故其耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優(yōu)異； 聚四氟乙烯粉，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性，耐溫優(yōu)異是當今世界上耐腐蝕性能 最佳材料之一，具其耐老化性能是所有橡膠塑料中最好的。
[0007] 氯化聚乙烯，它是一種優(yōu)異的相容劑，也是一種飽和橡膠，有優(yōu)秀的耐熱氧老化、 臭氧老化、耐酸堿、化學藥品性能，同時具有阻燃功能，這一特性在城市地下綜合管廊的應(yīng) 用中可以有效阻止火災發(fā)生后的蔓延，有效的提高了安全性能。
[0008] 以上這3種材料組合：運用了橡膠塑料的最佳配比，使其達到一種科學的最佳功 能。EPDM提供主體作用，聚四氟乙烯粉提供了其它材料不可達到的使用壽命，氯化聚乙烯， 優(yōu)異的相容劑，使其配方中所有的材料相容性得到提高，同時具有其他普通橡膠沒有的阻 燃功能。
[0009] 輔助材料：軟化劑+補強劑+填充劑+防老劑+活性劑。
[0010] (1)軟化劑： 500#石蠟油：油的使用會對強度和彈性度影響較大，但適當?shù)氖褂每梢栽黾踊鞜捁に?性，對炭黑分散有幫助。由于含有石蠟基，與EPDM橡膠具有良好的相容性，可有效的保障產(chǎn) 品長期使用不被析出或抽出，有效的保障了產(chǎn)品的持久使用功能。
[0011] 固體古馬隆樹脂：為了更好的確保優(yōu)異的使用壽命，配以固體古馬隆樹脂代替部 分石蠟油，更加有效確保油在長期使用中不被析出或抽出。同時固體古馬隆樹脂對EPDM還 有增加自粘性、增加抗拉強度、增加各種物質(zhì)的相容性的功能，為產(chǎn)品的110年的使用壽命 提供了保障。
[0012] (2)補強劑：選用高耐磨爐黑N330+半補強N550+白炭黑。
[0013] 主體是以N330作為主要補強劑，因 EPDM是非補強橡膠，自身強度很低，需要進行 補強后才能達到相應(yīng)的使用需求，因而N330具有優(yōu)異的補強性和耐磨性主要補強材料，同 時配以N550半補強炭黑協(xié)同補強，同時N550具有良好的流動性，對制品的生產(chǎn)工藝有非常 大的作用；白炭黑的增加為配方生產(chǎn)的制品了良好的抗撕裂性，對配方生產(chǎn)的制品提供了 綜合的絕佳的物理性能。同時白炭黑也是良好的紫外線吸收劑，對制品的抗老化和優(yōu)異的 壽命做出了貢獻。
[0014] (3)填充劑：填充材料的使用主要是增加配方在生產(chǎn)時的流動性，保障生產(chǎn)工藝 性，同時也是降低配方成本的一種手段。綜合管廊由于在地下使用，長期與水接觸。所以選 用疏水性的輕質(zhì)碳酸鈣作為填充材料。
[0015] (4)防老劑：微晶蠟+防老劑4010NA+防老劑RD EPDM材料本身具有優(yōu)異的老化性能，一般情況下不需要添加防老體系；但是本配方設(shè) 計使用壽命達到110年，這就需要特殊的配比方能滿足。考慮到耐老化性和使用壽命的因 素，選用了物理防老劑和化學防老劑協(xié)同使用。微晶蠟在產(chǎn)品使用后形成一種膜，有效的隔 絕了外界的氧、霉菌、等物質(zhì)，確保了產(chǎn)品不受外界物質(zhì)破壞。防老劑4010NA +RD的配合具 有抗臭氧、熱氧老化功能，為產(chǎn)品整體使用壽命提供幫助。
[0016] (5)活性劑：氧化鋅+硬脂酸+聚乙二醇+氧化鎂 氧化鋅+硬脂酸預熱后生成絡(luò)活物促進硫化劑分解，促進橡膠硫化，聚乙二醇為配方 提供補償硫化，他同時可以控制產(chǎn)品的臭氧龜裂的產(chǎn)生，還對配方中的白炭黑進行酸堿綜 合，以保障整個配方的酸堿平衡，確保生產(chǎn)工藝順暢。氧化鎂的使用主要是對主體材料中的 氯化聚乙烯預熱釋放的氯化氫進行吸收，有效的保障了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，同時氧化鎂的使用 對配方硫化后的制品提供了良好的耐熱功能，提供了優(yōu)異的壓縮永久變形功能。
[0017] 本發(fā)明硫化體系，考慮到硫化時形成的交聯(lián)鍵與的抗老化性能關(guān)系按下列順序遞 減：離子鍵〈多硫鍵〈雙硫鍵〈單硫鍵〈碳-碳鍵，同時考慮到配方在生產(chǎn)中的工藝性和物 理性能，本發(fā)明設(shè)計為碳-碳鍵的交聯(lián)，主要是保障其優(yōu)異的抗老化功能。同時配以少量的 硫磺，因硫磺在過氧化物硫化體系中能夠有效地延長膠燒時間，為硫化工藝提供了保障。該 硫化體系及保障了優(yōu)異的抗老化性能有有良好的加工性能。
[0018] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：地下綜合管廊密封制品配方，其特征在于，該 配方中各組分及PHR含量如下： EPDM 70 ； 聚四氟乙烯粉 10 ; 氯化聚乙烯 20 ; 固體古馬隆樹脂 5 ; 尚粘度石錯油 20 ; 氧化鋅 8 ; 硬脂酸SA 8 ; 聚乙二醇 PEG 4000 0. 3 ； 氧化鎂 〇. 5 ; 白炭黑 1〇; 炭黑 N330 35 ； 炭黑 N550 20 ； 碳酸鈣 30 ; 微晶石錯 2 ; 防老劑 1040NA 1. 5 ； 防老劑RD 1 ; TAIC 1. 5 ； 硫化劑雙25 2. 5 ； 硫磺 0.4。
[0019] 進一步地，所述的高粘度石蠟油為500#石蠟油。
[0020] 進一步地，所述的氧化鋅為純度為99. 7%以上的氧化鋅。
[0021] 本發(fā)明有益效果：本發(fā)明采用EPDM橡膠+聚四氟乙烯粉+氯化聚乙烯作為主體材 料，同時輔以軟化劑（500#石蠟油、固體古馬隆樹脂)，補強劑（N330、N550、白炭黑)，填充劑 (碳酸鈣)，防老劑(微晶蠟、防老劑4010NA、防老劑RD)，活性劑(氧化鋅、硬脂酸、聚乙二醇、 氧化鎂）作為輔助材料，經(jīng)復合后的配方滿足了長壽命的使用要求，尤其較好地滿足了地下 綜合管廊110年長壽命的使用要求。
【具體實施方式】
[0022] 下列非限制實施例用于說明本發(fā)明： EPDM KEP 350 70 韓國錦湖； 聚四氟乙烯粉PTFE 20 沈陽天宇翔； 氯化聚乙烯 10 淄博淄顧祥化工； 固體古馬隆樹脂 5 南京軍升； 高粘度石蠟油 20 衡水圣康化工有限公司； 氧化鋅 8 柳州中色鋅品； 硬脂酸SA 8 瀘天化； 聚乙二醇PEG 4000 0. 3 江蘇海安石化； 氧化鎂 〇. 5 河北三圓化工； 白炭黑 1〇 自貢中皓； 炭黑N330 35 中橡自貢炭黑研究院； 炭黑N550 20 中橡自貢炭黑研究院； 碳酸鈣 30 綿竹鵬程精細化工； 微晶石蠟 2 河南南陽石蠟精細化工廠； 防老劑4040NA 1. 5 中石化南京化學； 防老劑RD 1 浙江黃巖浙東橡膠助劑有限公司； TAIC 1.5 煙臺恒諾化工有限公司； 硫化劑雙25 2.5 煙臺恒諾化工有限公司； 硫磺 0.4 中石油西南油氣田分公司重慶天然氣凈化總廠。
[0023] 實施例一：
按照上述配方比例，經(jīng)如下工藝制成成品： (1) EPDM+聚四氟乙烯+氯化聚乙烯：密煉機80-120° C，塑煉3-8分鐘； (2) 投入固體古馬隆樹脂：密煉機100-120° C，混煉2-4分鐘； (3) 投入氧化鎂、硬脂酸、聚乙二醇、防老劑4010NA、防老劑RD、石蠟：密煉機 100-120° C，混煉 2-4 分鐘； (4) 投入白炭黑、炭黑、輕質(zhì)碳酸鈣、石蠟油密煉機100-120° C，混煉6-10分鐘，然后打 開密煉室加壓蓋翻膠1次，放下加壓蓋密煉2-5分鐘； (5) 倒出密煉好的膠料，在開煉機上拉出2-5mm薄片，停放冷卻24小時以上； (6) 開煉機：將停放冷卻后的混煉膠在開煉機上熱煉后，調(diào)到合適的輥距，從滾筒軸線 正上方慢慢倒入S硫磺粉、促進劑TAIC，硫化機雙二五進行混煉，加入是需慢慢左右移動， 不允許飛揚，溫度控制在60-85°C ; (6) 精煉：待加完全部材料后，用8刀法左右拉刀翻煉，使所加物料混煉均勻。然后調(diào) 輥距1MM，熱煉后打包打卷各3次，然后按需要的厚度出片，然后放到百葉車上冷卻，待用； (7) 然后根據(jù)產(chǎn)品的形狀和大小選用合適的硫化機，溫度一般為170-180°C;按產(chǎn)品的 實際需求拆料、稱重、投入模腔、上壓硫化成型。
【主權(quán)項】
1.地下綜合管廊密封制品配方，其特征在于，該配方中各組分及PHR含量如下： EPDM 70 ； 聚四氟乙烯粉 10 ; 氯化聚乙烯 20 ; 固體古馬隆樹脂 5 ; 尚粘度石錯油 20 ; 氧化鋅 8 ; 硬脂酸SA 8 ; 聚乙二醇PEG 4000 0. 3； 氧化鎂 〇.5 ; 白炭黑 1〇; 炭黑 N330 35； 炭黑 N550 20； 碳酸鈣 30 ; 微晶石錯 2 ; 防老劑1040NA 1. 5； 防老劑RD 1 ; TAIC 1. 5； 硫化劑雙25 2. 5； 硫磺 0.4。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下綜合管廊密封制品配方，其特征在于，所述的高粘度石 錯油為500#石錯油。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下綜合管廊密封制品配方，其特征在于，所述的氧化鋅為 純度為99. 7%以上的氧化鋅。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地下綜合管廊密封制品配方，屬于橡膠配方領(lǐng)域，其PHR為：EPDM？70，聚四氟乙烯粉？10，氯化聚乙烯？20，固體古馬隆樹脂？5，高粘度石蠟油20，氧化鋅？8，硬脂酸SA？8，聚乙二醇？0.3，氧化鎂？0.5，白炭黑？10，炭黑？N330？35，炭黑？N550？20，碳酸鈣？30，微晶石蠟？2，防老劑1040NA？1.5，防老劑RD？1，促進劑TAIC？1.5,硫化劑雙25？2.5,硫磺？0.4；本發(fā)明采用EPDM橡膠+聚四氟乙烯粉+氯化聚乙烯作為主體材料，同時輔以軟化劑、補強劑、填充劑、防老劑、活性劑、作為輔助材料，經(jīng)復合后的配方滿足了長壽命的使用要求，尤其較好地滿足了地下綜合管廊110年長壽命的使用要求。
【IPC分類】C08K3/06, C08K5/09, C08L23/16, C08L27/18, C08K5/3437, C08K5/18, C08K3/26, C08K3/22, C08L91/06, C08K3/04, C08L71/08, C08K13/02, C08L45/02, C08K3/36, C08L23/28, C08K5/14
【公開號】CN105385046
【申請?zhí)枴緾N201510826378
【發(fā)明人】嚴林, 岳清, 嚴航嘉, 陳克輝
【申請人】四川佳世特橡膠有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月25日