本发明属于高分子材料领域，具体的说是一种橡胶基抗震缓冲材料及其制备方法。
背景技术：
橡胶是一种有弹性的聚合物，按原料分为天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成，合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面，但不管是天然橡胶还是合成橡胶，其缓冲性能均不够理想。
技术实现要素：
为解决现有的橡胶材料抗震动和缓冲性能均不够理想的问题，本发明提供了一种橡胶基抗震缓冲材料及其制备方法，通过在橡胶基料中加入特殊成分的减震剂和增强剂，不仅提高了橡胶材料的抗震缓冲性能，而且能够进一步提高其耐磨性。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种橡胶基抗震缓冲材料，该抗震缓冲材料由橡胶基料、橡胶基料重量3-4％的复合纤维、橡胶基料重量2-3％的减震剂、橡胶基料重量1-2％的增强剂、橡胶基料重量1-2％的填充剂和橡胶基料重量0.5-1％的硫化剂制成，所述减震剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面改性剂以100∶40-60∶6-8的重量比混合后得到，该表面改性剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3-4∶80∶1-2的比例混合而成；所述增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4-5∶1-2∶10-15的重量比制成；所述填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按10-12∶0.5∶0.5∶5-6∶3-4的比例制成。
所述橡胶基料为芳纶橡胶、锦纶橡胶和氟橡胶按5-6∶2-3∶1的重量比混炼而成。
所述复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7-8∶3-4∶1的重量比混杂而成。
所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350-370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂。
所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500-1600℃的条件煅烧1-2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
所述填充剂中还含有橡胶基料重量1-2％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量3-5倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量8％-10％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4-5，再向其中加入淀粉重量1-3％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至60-65℃并保温2-3h，最后向其中加入淀粉重量4-5％的硬脂酸，搅拌均匀后在100-110℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸20-30min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末。
所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：
1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；
2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量3-5倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置3-4h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理。
所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min。
所述橡胶基抗震缓冲材料的制备方法，首先制备减震剂、增强剂和填充剂，然后按照所述的比例称量各物料，再将橡胶基料送入密炼机中加热使其融化后混炼20-30min，并依次向其中加入减震剂和增强剂，保持该温度继续混炼10-20min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min即得到产品，所述制备减震剂、增强剂和填充剂的制备方法如下：
1)制备减震剂
取市售的空心玻璃微珠、市售的废弃分子筛粉末和表面改性剂以100∶40-60∶6-8的重量比混合后静置1-2h即得到减震剂；
所述表面改性剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3-4∶80∶1-2的比例混合而成；
2)制备增强剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350-370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
3)制备填充剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500-1600℃的条件煅烧1-2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
本发明中，所述填充剂中还可以加入橡胶基料重量0.2-0.4％的改性纳米二氧化硅，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、碳酸钠和KH550按照重量比3-4∶1-2∶30的比例混合而成；改性纳米二氧化硅在制备时，利用氢氧化钡和碳酸钠混合作为催化剂让纳米级的SiO2粒子的表面能够受到羟基的作用，从而含有一定数量的含氧官能团，增加了纳米级SiO2粒子的有关表面相容性，在纳米级SiO2粒子与其余原料充分混合时，因为SiO2颗粒很小，且比表面积大，细微化的结构使得其余物料与其的接触面积增大，使SiO2粒子可以在橡胶基体中均匀分散，从而便于SiO2与其余物质发生化学键合或者物理结合。此外，均匀分散的纳米级SiO2相当于“锚点”，在受到外力冲击作用下，能够产生“应力集中”的效应，使得其周围的一些基体“屈服”并吸收较多的变形功，此外也能够产生“钉扎-攀越”效应，增大裂纹在扩展时所受到的阻力，消耗变形功，从而使橡胶基体的韧性和抗震性能增加。
本发明的减震剂中，通过使用空心玻璃微珠和废弃分子筛与表面改性剂混合，从而使表面改性剂对空心玻璃微珠和废弃分子筛的表面性质进行改性，不仅使两者能够均匀分散在橡胶基体中，而且改性过程中使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羟基，这些基团通过化学反应将空心玻璃微珠与基体连接起来，保证二者具有良好的界面结合力，使材料在受到外力时，空心玻璃微珠粒子在材料中受到应力发生形变、破坏等，从而吸收冲击能量，提高抗冲击性能，同时还可以引发银纹，终止裂缝扩展，在一定形态结构下引发基体的剪切屈服，从而消耗大量的冲击能量，又能较好地传递所承受的外力，提高橡胶基体的压缩强度、弯曲强度、抗冲击强度(即抗震缓冲性)；由于废弃分子筛也具有微孔结构，具有很大的比表面积，其分散到橡胶基体中也能吸收震动和冲击的作用，从而提高了橡胶基体的抗震缓冲性能；采用KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡混合作为表面改性剂，其中氢氧化钡起到催化作用，能够大幅度提高改性的效果；
本发明的增强剂中，由于海泡石绒具有很大的内表面积，在超声波作用下会破坏掉一部分海泡石绒的结构，从而使正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅直接进入到海泡石绒内部，从而改善了二氧化硅的表面特性以及海泡石绒的物理性能，这样在作为补强剂与其余组分混炼时，能够充分结合，从而大幅度提高橡胶基体的耐磨性能，而且海泡石绒具有的微孔结构也能吸收并削减一部分震动，从而起到提高机体抗震缓冲性能的作用；
本发明的填充剂中，纳米晶勃姆石与氟化铵、硼酸和单质硅粉在高温下煅烧，纳米晶勃姆石煅烧制得的纳米氧化铝并不会出现通常纳米材料的团聚现象，也就是说，烧结后形成的氧化铝颗粒是处于单个纳米颗粒分散状态，并不会表现出团聚现象，这样在氟化铵和硼酸的诱导促进下，使纳米晶勃姆石由于煅烧形成的纳米氧化铝作为晶种与单质硅粉氧化生成的二氧化硅结合并逐渐长大，从而得到纳米级的氧化铝与氧化硅结合增强体，从而在其加入到橡胶基体中时，能够大幅度提高基体的耐磨性和强度；
此外，还可以在填充剂中加入改性淀粉，研究发现，淀粉经改性后与橡胶基体的相容性很好，能够提高橡胶基体的柔韧性和抗拉伸性能，淀粉进行改性时，向其中加入杜仲提取物，杜仲提取物中含有的杜仲苷具有多个极性官能团，性质活泼，在锡偶联剂和淀粉的作用下产生了与戊二醛相似的双醛结构，从而使生成的改性淀粉能够更加均匀的弥散分布于橡胶基体中；
在从杜仲叶片中提取杜仲提取物时，杜仲叶片依次经过氯化钠溶液和氢氧化钠溶液的浸泡，能够对表层的细胞壁造成一定程度的破坏，从而使其内部细胞内的有效成分能够更容易的透过细胞膜和细胞壁而析出，而且使其纤维素结构能够变得疏松，从而在后续被纤维素酶所酶解，进而能够使其内部的有效成分能够有效的析出；同样的，在氢氧化钠溶液中浸泡时处以微波辅助，能够有效去除杜仲叶片细胞壁中含有的木质素和戊聚糖，从而对细胞壁造成更大程度的破坏，便于细胞内的有效成分能够通过细胞壁析出，最终提高了杜仲苷的提取获得率。
有益效果：本发明与现有技术相比，具备以下优点：
1)本发明通过在橡胶基料中加入由空心玻璃微珠、废弃分子筛和表面改性剂制成的减震剂，从而使表面改性剂对空心玻璃微珠和废弃分子筛的表面性质进行改性，不仅使两者能够均匀分散在橡胶基体中，而且改性过程中使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羟基，这些基团通过化学反应将空心玻璃微珠与基体连接起来，保证二者具有良好的界面结合力，使材料在受到外力时，空心玻璃微珠粒子在材料中受到应力发生形变、破坏等，从而吸收冲击能量，提高抗冲击性能，同时还可以引发银纹，终止裂缝扩展，在一定形态结构下引发基体的剪切屈服，从而消耗大量的冲击能量，又能较好地传递所承受的外力，提高橡胶基体的压缩强度、弯曲强度、抗冲击强度(即抗震缓冲性)；
2)本发明通过在橡胶基料中加入由海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯制成的增强剂，提高了橡胶材料的耐磨、耐冲刷和耐腐蚀性能，在制备增强剂时，冰醋酸将纳米锌粉溶解生成醋酸锌，而且由于海泡石绒具有很大的内表面积，在超声波作用下会破坏掉一部分海泡石绒的结构，从而使正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅以及醋酸锌直接进入到海泡石绒内部，从而改善了二氧化硅的表面特性以及海泡石绒的物理性能，这样在作为增强剂与橡胶材料混炼时，能够充分与橡胶结合，从而大幅度提高橡胶的耐磨、耐冲刷和耐腐蚀性能，而且海泡石绒具有的微孔结构也能吸收并削减一部分震动，从而起到提高机体抗震缓冲性能的作用；
3)本发明的橡胶基料可以采用芳纶橡胶、锦纶橡胶和氟橡胶混炼形成的复合橡胶，从而使橡胶基料具有良好的综合性能，而复合纤维采用锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维混杂，同样也起到了这样的效果，而且复合纤维的加入，能够增强橡胶基料的抗弯折性和耐磨性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述，以下各实施例中所用的原料均为本领域常规的原料或者是从市面上能够购买得到。
实施例1
一种橡胶基抗震缓冲材料，该抗震缓冲材料由橡胶基料、橡胶基料重量3％的复合纤维、橡胶基料重量2％的减震剂、橡胶基料重量1％的增强剂、橡胶基料重量1％的填充剂和橡胶基料重量0.5％的硫化剂制成，所述减震剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面改性剂以100∶40∶6的重量比混合后得到，该表面改性剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3∶80∶1的比例混合而成；所述增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4∶1∶10的重量比制成；所述填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按10∶0.5∶0.5∶5∶3的比例制成；
上述橡胶基抗震缓冲材料的制备方法，首先制备减震剂、增强剂和填充剂，然后按照所述的比例称量各物料，再将橡胶基料送入密炼机中加热使其融化后混炼20min，并依次向其中加入减震剂和增强剂，保持该温度继续混炼10min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min即得到产品，所述制备减震剂、增强剂和填充剂的制备方法如下：
1)制备减震剂
取市售的空心玻璃微珠、市售的废弃分子筛粉末和表面改性剂以100∶40∶6的重量比混合后静置1h即得到减震剂；
所述表面改性剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3∶80∶1的比例混合而成；
2)制备增强剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
3)制备填充剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500℃的条件煅烧1h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
以上为本实施例的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的优化、改进和限定：
如，所述橡胶基料为芳纶橡胶、锦纶橡胶和氟橡胶按5∶2∶1的重量比混炼而成；
又如，所述复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7∶3∶1的重量比混杂而成；
又如，所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
又如，所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500℃的条件煅烧1h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂；
进一步的，所述填充剂中还含有橡胶基料重量1％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量3倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量8％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4，再向其中加入淀粉重量1％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至60℃并保温2h，最后向其中加入淀粉重量4％的硬脂酸，搅拌均匀后在100℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸20min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末；
更进一步的，所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：
1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；
2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量3倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置3h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理；
再进一步的，所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min。
实施例2
一种橡胶基抗震缓冲材料，该抗震缓冲材料由橡胶基料、橡胶基料重量4％的复合纤维、橡胶基料重量3％的减震剂、橡胶基料重量2％的增强剂、橡胶基料重量2％的填充剂和橡胶基料重量1％的硫化剂制成，所述减震剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面改性剂以100∶60∶8的重量比混合后得到，该表面改性剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比4∶80∶2的比例混合而成；所述增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以5∶2∶15的重量比制成；所述填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按12∶0.5∶0.5∶6∶4的比例制成；
上述橡胶基抗震缓冲材料的制备方法，首先制备减震剂、增强剂和填充剂，然后按照所述的比例称量各物料，再将橡胶基料送入密炼机中加热使其融化后混炼30min，并依次向其中加入减震剂和增强剂，保持该温度继续混炼20min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min即得到产品，所述制备减震剂、增强剂和填充剂的制备方法如下：
1)制备减震剂
取市售的空心玻璃微珠、市售的废弃分子筛粉末和表面改性剂以100∶60∶8的重量比混合后静置2h即得到减震剂；
所述表面改性剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比4∶80∶2的比例混合而成；
2)制备增强剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
3)制备填充剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1600℃的条件煅烧2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
以上为本实施例的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的优化、改进和限定：
如，所述橡胶基料为芳纶橡胶、锦纶橡胶和氟橡胶按6∶3∶1的重量比混炼而成；
又如，所述复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以8∶4∶1的重量比混杂而成；
又如，所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
又如，所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1600℃的条件煅烧2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂；
进一步的，所述填充剂中还含有橡胶基料重量2％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量5倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量10％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至5，再向其中加入淀粉重量3％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至65℃并保温3h，最后向其中加入淀粉重量5％的硬脂酸，搅拌均匀后在110℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸30min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末；
更进一步的，所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：
1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；
2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量5倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置4h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理；
再进一步的，所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min。
实施例3
一种橡胶基抗震缓冲材料，该抗震缓冲材料由橡胶基料、橡胶基料重量3.5％的复合纤维、橡胶基料重量2.5％的减震剂、橡胶基料重量1.5％的增强剂、橡胶基料重量1.5％的填充剂和橡胶基料重量0.75％的硫化剂制成，所述减震剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面改性剂以100∶50∶7的重量比混合后得到，该表面改性剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3.5∶80∶1.5的比例混合而成；所述增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4.5∶1.5∶12.5的重量比制成；所述填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按11∶0.5∶0.5∶5.5∶3.5的比例制成；
上述橡胶基抗震缓冲材料的制备方法，首先制备减震剂、增强剂和填充剂，然后按照所述的比例称量各物料，再将橡胶基料送入密炼机中加热使其融化后混炼25min，并依次向其中加入减震剂和增强剂，保持该温度继续混炼15min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min即得到产品，所述制备减震剂、增强剂和填充剂的制备方法如下：
1)制备减震剂
取市售的空心玻璃微珠、市售的废弃分子筛粉末和表面改性剂以100∶40-60∶6-8的重量比混合后静置1.5h即得到减震剂；
所述表面改性剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3.5∶80∶1.5的比例混合而成；
2)制备增强剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率360kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
3)制备填充剂
按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1550℃的条件煅烧1.5h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。
以上为本实施例的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的优化、改进和限定：
如，所述橡胶基料为芳纶橡胶、锦纶橡胶和氟橡胶按5.5∶2.5∶1的重量比混炼而成；
又如，所述复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7.5∶3.5∶1的重量比混杂而成；
又如，所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶9的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率360kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；
又如，所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1550℃的条件煅烧1.5h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂；
进一步的，所述填充剂中还含有橡胶基料重量1.5％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量4倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量9％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4.5，再向其中加入淀粉重量1-3％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至63℃并保温2.5h，最后向其中加入淀粉重量4.5％的硬脂酸，搅拌均匀后在105℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸25min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末；
更进一步的，所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：
1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；
2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量4倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置3.5h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理；
再进一步的，所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min。