特種防水材料――遇水膨脹橡膠
      隨著國民經濟的發展，我國防水材料發生了突飛猛進的變化。曆經多年的引進
、開發、研究和推廣，防水材料產品結構從單一產品發展為多品種、多規格、係列化配套體係。特別是高新技術的發展，多學科間的相互滲透與結合
，促進了新產品的不斷湧現。近10多年來，高分子聚合物在防水領域的應用越來越廣，許多新穎獨特的防水材料應運而生。被譽為“有魔力的防水材料”、“超級密封材料”的遇水膨脹橡膠在80年(nian)代(dai)一(yi)問(wen)世(shi)便(bian)很(hen)快(kuai)引(yin)起(qi)人(ren)們(men)的(de)普(pu)遍(bian)重(zhong)視(shi)。該(gai)產(chan)品(pin)既(ji)能(neng)適(shi)應(ying)結(jie)構(gou)變(bian)形(xing)

，起(qi)到(dao)彈(dan)性(xing)密(mi)封(feng)止(zhi)水(shui)作(zuo)用(yong)，又(you)具(ju)有(you)遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)以(yi)水(shui)止(zhi)水(shui)的(de)特(te)性(xing)。遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)膠(jiao)必(bi)將(jiang)成(cheng)為(wei)基(ji)礎(chu)工(gong)程(cheng)變(bian)形(xing)縫(feng)、施工縫
、各種管道接頭密封、水壩嵌縫等處密封防水的理想材料，具有廣闊的應用前景。世界一些發達國家在遇水膨脹橡膠研究開發方麵起步較早
，像日本的朝日、旭電化、三健等株式會社都己大量生產該類產品
，西德1T C公(gong)司(si)也(ye)生(sheng)產(chan)出(chu)了(le)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)硫(liu)化(hua)型(xing)及(ji)非(fei)硫(liu)化(hua)型(xing)的(de)遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)膠(jiao)
，並(bing)己(ji)應(ying)用(yong)在(zai)大(da)型(xing)工(gong)程(cheng)建(jian)設(she)中(zhong)，取(qu)得(de)了(le)理(li)想(xiang)的(de)效(xiao)果(guo)。目(mu)前(qian)，我(wo)國(guo)也(ye)有(you)類(lei)似(si)產(chan)品(pin)問(wen)世(shi)，上(shang)海(hai)隧(sui)道(dao)公(gong)司(si)、上海長寧橡膠廠、上海彭浦橡膠廠、北京橡膠塑料製品一廠等在硫化型遇水膨脹橡膠方麵都做了許多工作。非硫化膩子型遇水膨脹橡膠的生產廠家有中建一局
、常州遙觀化工廠、beijingxiangjiaosuliaozhipinyichangdeng。danshiguoneishengchandeyushuipengzhangxiangjiaoyuguowaitongleichanpinxiangbi
，zaichanpinzhilianghexingnengfangmianrengcunzaiyidingchaju，haixujinyibuyanjiuhewanshan。 


1  遇水膨脹橡膠機理淺析
      橡膠主要是由高聚合度的碳、氫鏈節構成，本身是疏水性物質。如果橡膠中存在少量親水性物質，遇水後就會因吸水而膨脹。使其具有遇水膨脹性，通常有兩種途徑：一種為物理共混法，將吸水性材料通過適當的混煉工藝均勻地分散在橡膠中

；lingyizhongweihuaxuejiezhigaixingfa，shiqinshuixinglianduanhuojituanjiezhidaoxiangjiaodafenzishang。wulunnazhongfangfazhichengdeyushuipengzhangxiangjiao
，dangyushuijiechushi，shuifenzihuitongguokuosan
、毛細及表麵吸附等物理作用進入遇水膨脹橡膠內
，進而與橡膠中的親水性基團(物質)形成極強的親合力。親水性物質不斷吸收水分
，致使橡膠發生形變，在抗形變力和滲透壓差相當時達到平衡，吸水膨脹保持相對穩定。
2  遇水膨脹橡膠製備方法
      (1)物理共混法
      物理共混主要是采用物理方法在橡膠中填充高吸水性物質。像澱粉―丙烯腈接枝聚合物
、纖維素―丙烯腈接枝聚合物
、聚乙烯醇交聯物、聚丙烯酸酯交聯物、聚環氧乙烷類、無水順丁烯二酸類、wujitianliaodengdoujuyoujiaoqiangdexishuinengli，youdeshuzhixishuilvgaodachengbaishangqianbei。yushuipengzhangxiangjiaodexishuixingnengyouyuhaimian，jishizaiwaijiejiyazhuangtaixiarengnengbaochisuoxiyetidejuedabufen。zaiganzaohuanjingxianenghuanmanshifangsuoxishuifen。
    把吸水性樹脂作為橡膠配合劑混入可采用兩種方式：
    （1）機械共混。橡膠包輥後陸續加入吸水性樹脂及其它配合劑，依靠輥筒的擠壓、剪切作用使吸水性樹脂宏觀上均勻分散在橡膠中。適宜的混煉工藝能夠改善均勻性和相容性，提高膨脹的均一性。
    （2）乳液共混。將膠乳、吸水性樹脂等配合劑放入帶有攪拌器的容器中

，攪拌均勻後進行真空脫泡、熟成、澆模、硫化。
      以上兩種方法比較起來，乳液共混法的產品分散性
、均一性較高

，相態分析的微區尺寸較小[1]。
      (2)化學接枝法
      把親水性基團或鏈段如羥基
、羧基、醚(mi)基(ji)等(deng)通(tong)過(guo)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)接(jie)枝(zhi)到(dao)橡(xiang)膠(jiao)大(da)分(fen)子(zi)上(shang)合(he)成(cheng)親(qin)水(shui)性(xing)橡(xiang)膠(jiao)。親(qin)水(shui)性(xing)分(fen)子(zi)鏈(lian)段(duan)接(jie)枝(zhi)率(lv)愈(yu)高(gao)，橡(xiang)膠(jiao)分(fen)子(zi)中(zhong)的(de)親(qin)水(shui)性(xing)基(ji)團(tuan)就(jiu)越(yue)多(duo)
，橡(xiang)膠(jiao)膨(peng)脹(zhang)率(lv)也(ye)就(jiu)越(yue)大(da)。
      接(jie)枝(zhi)親(qin)水(shui)性(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)預(yu)聚(ju)體(ti)是(shi)應(ying)用(yong)化(hua)學(xue)接(jie)枝(zhi)法(fa)製(zhi)備(bei)的(de)遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)膠(jiao)的(de)方(fang)法(fa)之(zhi)一(yi)。親(qin)水(shui)性(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)預(yu)聚(ju)體(ti)是(shi)以(yi)聚(ju)醚(mi)多(duo)元(yuan)醇(chun)為(wei)原(yuan)料(liao)與(yu)異(yi)氰(qing)酸(suan)酯(zhi)反(fan)應(ying)合(he)成(cheng)的(de)帶(dai)有(you)一(yi)定(ding)數(shu)量(liang)異(yi)氰(qing)酸(suan)根(gen)的(de)水(shui)溶(rong)性(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)預(yu)聚(ju)體(ti)，當(dang)它(ta)與(yu)適(shi)當(dang)固(gu)化(hua)劑(ji)交(jiao)聯(lian)時(shi)可(ke)以(yi)製(zhi)成(cheng)膩(ni)子(zi)型(xing)遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)膠(jiao)，或(huo)者(zhe)部(bu)分(fen)交(jiao)聯(lian)固(gu)化(hua)後(hou)再(zai)與(yu)橡(xiang)膠(jiao)及(ji)其(qi)它(ta)配(pei)合(he)劑(ji)進(jin)行(xing)混(hun)煉(lian)加(jia)工(gong)，經(jing)硫(liu)化(hua)製(zhi)成(cheng)製(zhi)品(pin)型(xing)遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)膠(jiao)。像(xiang)氯(lv)磺(huang)化(hua)聚(ju)乙(yi)烯(xi)與(yu)乙(yi)醇(chun)或(huo)含(han)端(duan)氨(an)基(ji)的(de)聚(ju)亞(ya)乙(yi)烯(xi)醚(mi)組(zu)成(cheng)的(de)接(jie)枝(zhi)聚(ju)合(he)物(wu)也(ye)是(shi)通(tong)過(guo)化(hua)學(xue)改(gai)性(xing)得(de)到(dao)的(de)遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)膠(jiao)。


      用化學接枝法製備的遇水膨脹橡膠具有微觀相容性好
、強度高的特點。在吸水膨脹、脫水複原的反複過程中物理性能和膨脹性能比較穩定。而用物理共混法製備的遇水膨脹橡膠起始吸水迅速、膨(peng)脹(zhang)率(lv)高(gao)。但(dan)是(shi)它(ta)與(yu)橡(xiang)膠(jiao)間(jian)相(xiang)容(rong)性(xing)較(jiao)差(cha)，不(bu)能(neng)與(yu)橡(xiang)膠(jiao)大(da)分(fen)子(zi)間(jian)產(chan)生(sheng)化(hua)學(xue)鍵(jian)合(he)，遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)後(hou)會(hui)有(you)少(shao)量(liang)樹(shu)脂(zhi)從(cong)橡(xiang)膠(jiao)網(wang)絡(luo)中(zhong)遊(you)離(li)出(chu)來(lai)
，經(jing)反(fan)複(fu)使(shi)用(yong)後(hou)膨(peng)脹(zhang)率(lv)會(hui)降(jiang)低(di)，而(er)且(qie)它(ta)的(de)拉(la)伸(shen)強(qiang)度(du)隨(sui)著(zhe)膨(peng)脹(zhang)率(lv)的(de)增(zeng)高(gao)而(er)急(ji)劇(ju)降(jiang)低(di)。在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)，通(tong)常(chang)使(shi)用(yong)快(kuai)速(su)膨(peng)脹(zhang)高(gao)吸(xi)水(shui)性(xing)樹(shu)脂(zhi)作(zuo)為(wei)對(dui)提(ti)高(gao)膨(peng)脹(zhang)率(lv)起(qi)協(xie)同(tong)作(zuo)用(yong)的(de)材(cai)料(liao)與(yu)化(hua)學(xue)接(jie)枝(zhi)型(xing)遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)膠(jiao)複(fu)合(he)使(shi)用(yong)。
3  遇水膨脹橡膠的應用
      硫化型遇水膨脹橡膠
      硫化型遇水膨脹橡膠具有良好的回彈性
，當有外力(如水壓)作用使其發生形變時
，它產生抗形變的抵抗力(回彈力)，塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)小(xiao)，適(shi)宜(yi)在(zai)高(gao)水(shui)壓(ya)條(tiao)件(jian)下(xia)使(shi)用(yong)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，它(ta)還(hai)可(ke)以(yi)和(he)水(shui)作(zuo)用(yong)，在(zai)有(you)限(xian)的(de)空(kong)隙(xi)中(zhong)擴(kuo)張(zhang)體(ti)積(ji)以(yi)膨(peng)脹(zhang)張(zhang)力(li)來(lai)抵(di)抗(kang)水(shui)壓(ya)
，達(da)到(dao)高(gao)效(xiao)密(mi)封(feng)阻(zu)水(shui)效(xiao)果(guo)。此(ci)類(lei)產(chan)品(pin)主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)盾(dun)構(gou)施(shi)工(gong)法(fa)裝(zhuang)配(pei)式(shi)襯(chen)砌(qi)接(jie)縫(feng)防(fang)水(shui)及(ji)金(jin)屬(shu)、混凝土等各類預製構件接縫防水
，還可用做建築物變形縫、施工縫的止水帶。在實際應用中，為了有效地發揮遇水膨脹橡膠的止水功能，應從以下兩個方麵考慮。
     (1)從設計上要滿足密封材料防水的兩個條件：
      a)密封材料受壓縮產生的回彈力(接觸麵應力)大於設計的水壓力。
      b)密封材料因壓縮產生的回彈力(接觸麵應力)會隨著時間的延長出現應力鬆弛、老化，壓縮疲勞後的回彈力不小於設計的水壓力[2]。
     (2)在施工方麵，針對具體情況選擇適宜形狀
、尺寸、膨脹率和物理性能的遇水膨脹橡膠。在取得良好防水效果的同時兼顧施工方便、經濟合理。例如
，在盾構隧道施工中，預製構件的拚裝縫長，接縫處往往成為滲漏的(de)主(zhu)要(yao)部(bu)分(fen)。近(jin)些(xie)年(nian)為(wei)更(geng)好(hao)地(di)解(jie)決(jue)該(gai)問(wen)題(ti)
，國(guo)內(nei)外(wai)都(dou)積(ji)極(ji)推(tui)薦(jian)采(cai)用(yong)遇(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)膠(jiao)。傳(chuan)統(tong)的(de)密(mi)封(feng)止(zhi)水(shui)橡(xiang)膠(jiao)一(yi)般(ban)斷(duan)麵(mian)尺(chi)寸(cun)等(deng)於(yu)或(huo)略(lve)大(da)於(yu)管(guan)片(pian)防(fang)水(shui)預(yu)留(liu)槽(cao)，以(yi)便(bian)擠(ji)壓(ya)密(mi)實(shi)。因(yin)此(ci)在(zai)管(guan)片(pian)組(zu)裝(zhuang)時(shi)橡(xiang)膠(jiao)體(ti)易(yi)受(shou)擠(ji)壓(ya)、拉伸而剝離、斷裂。另外材料經過長時間的壓縮疲勞，彈性恢複力變差


，導致防水可靠性降低。
      非硫化型遇水膨脹橡膠
      非硫化型遇水膨脹橡膠主要由膨潤土、IIR及一些配合劑經混煉
、jichuzhicheng。butongyuliuhuaxingyushuipengzhangxiangjiaodeshitabunengfanfuduocipengzhang。yushuipengzhanghouhuiyouxishuixingwuzhixichujinruweixikongxizhongxingchengbutoushuidekesuxingjiaoti，zuduanshuidetonglu。feiliuhuaxingyushuipengzhangxiangjiaoyibanyongzaiduipengzhangtiyouyueshudedifang，duoweimairushi。shiyongshiyaogenjujutiqingkuangxuanzexiangyingchanpin。ruhunningtuliefeng漏水處理，必須選用膨脹速度快的產品，以便能迅速發揮防水
、堵水作用。先將遇水膨脹橡膠放入己鑿好的V型槽內，用速硬水泥砂漿封閉，速硬水泥砂漿要具有一定強度
、厚度。據介紹采用此種方法處理滲水裂縫效果較好[4]。zaixianjiaohunningtushigongfengzhongshiyongyushuipengzhangxiangjiaoyidingyaoxuanyongmansupengzhangchanpin，bimiancailiaozaihunningtujiaozhuqijianchuxianyupengzhang
，zaochenghunningtuzhongninghouchuxiangengdadeshigongfengxi。